ICS 73.040 CCS D 21 13 河北省 地方 标准 DB13/T 6311—2026 煤及粉煤灰 钪、钇、镧、铈等 16个稀土 元素含量测定 微波消解 -电感耦合等离子 体质谱法 2026 - 04 - 09发布 2026 - 05 - 09实施 河北省市场监督管理局 发布 DB13/T 6311 —2026 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由河北省地质矿产勘查开发局提出并归口。 本文件起草单位：河北省地质实验测试中心、河北省地质矿产勘查开发局第三地质大队、华北 电力大学。 本文件主要起草人：李晓敬、刘爱琴、梁水荣、孙凯茜、冉卓、刘安、宋娟娟、侯殷、胡艳巧、 安彩秀、王泽宇、央珠、刘松涛、金倩、王鹏、孟建卫、 王磊、张墨、邱红绪。 DB13/T 631 1—2026 1 煤及粉煤灰 钪、钇、镧、铈等 16个稀土元素含量测定 微波消 解-电感耦合等离子体质谱法 警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全 问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件描述了微波消解－电感耦合等离子体质谱法测定煤及粉煤灰中钪、钇、镧、铈、镨、钕、 钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等稀土元素含量。 本文件适用于煤及粉煤灰中钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、 镥等稀土元素的微波消解－电感耦合等离子体质谱法测定。 当称样量为 0.05 g，方法检出限及定量限见表 1。 表1 方法检出限及定量限 单位为微克每克 元素 检出限 定量限 元素 检出限 定量限 钪（Sc） 0.033 0.11 钆（Gd） 0.012 0.039 钇（Y） 0.033 0.11 铽（Tb） 0.011 0.037 镧（La） 0.048 0.16 镝（Dy） 0.0099 0.033 铈（Ce） 0.14 0.45 钬（Ho） 0.011 0.035 镨（Pr） 0.018 0.059 铒（Er） 0.0099 0.033 钕（Nd） 0.039 0.13 铥（Tm） 0.0096 0.032 钐（Sm） 0.012 0.039 镱（Yb） 0.011 0.036 铕（Eu） 0.017 0.058 镥（Lu） 0.012 0.039 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB/T 474 煤样的制备方法 GB/T 6379.2 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度） 第2部分：确定标准测量方法重复 性与再现性的基本方法 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 原理 样品经微波消解后，置于控温电热板上赶尽硫酸，在加热状态下，用王水（ 1+1）浸提，待测液 由电感耦合等离子体质谱仪测定，以元素特定质量数（质荷比， m/z）定性，以待测元素与内标元素 的信号强度比与待测元素的质量浓度成正比进行定量测定。 DB13/T 6311 —2026 2 5 试剂或材料 除非另有说明，在分析中仅 使用确认为分析 纯及以上的化学试剂 ，以及符合 GB/T 6682 规定的二 级水。 氢氟酸：ρ（HF）=1.13 g/mL 。 硝酸：ρ（HNO3）=1.42 g/mL 。 高氯酸： ρ（HClO 4）=1.67 g/mL 。 硫酸：ρ（H2SO4）=1.84 g/mL 。 王水溶液 （1+1）：750 mL盐酸（ρ=1.19 g/mL ）与250 mL硝酸（5.2）混合，摇匀，与等体积 水混匀，用时配制。 硝酸溶液（ 5+95）：将5份硝酸（5.2）与95份水混合。 单元素标准储备液 （ρ=1000 μg/mL）：具体配制见附录 A，或可直接购买有证标准溶液。 单元素标准工作溶液 （ρ=100 μg/mL）：分取10.0 mL 各单元素标准储备液钪 、钇、镧、铈、 镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、 钬、铒、铥、镱、镥（ 5.7）分别置于 100 mL容量瓶中，加入 5 mL 王水溶液（ 5.5），用水稀释至刻度，摇匀。 稀土元素混合标准工作溶 液。 5.9.1 混合标准工作 溶液（ρ=10.0 μg/mL）：分取10.0 mL 单元素标准工作溶液钪 、钇、镧、铈、 镨、钕、钐、铕（ 5.8）于100 mL容量瓶中，加入 5 mL王水溶液（ 5.5），用水稀释至刻度，摇匀。 5.9.2 混合标准工作 溶液（ρ=10.0 μg/mL）：分取10.0 mL 单元素标准工作溶液钆、铽、镝、 钬、 铒、铥、镱、镥（ 5.8）于100 mL容量瓶中，加入 5 mL王水溶液（ 5.5），用水稀释至刻度，摇匀。 内标元素工作溶 液（ρ=10.0 ng/mL）：分取铑、铼单元素标准储备液（ 5.7）进行逐级稀释配 制得到。 单元素干扰溶液 （ρ= l.0 μg/mL）：分取0.1 mL钡、铈、镨、钕、钐单元素标准储备液 （5.7） 分别置于 100 mL容量瓶中， 加入5 mL王水溶液（5.5），用水稀释至刻度，摇匀，用以求干扰校正 系数k。 仪器调谐溶液：分取 锂、钇、铈、钴、铊的标准储备溶液 （ρ=l000 μg/mL）用硝酸溶液（ 5.6） 逐级稀释至质量浓度为 1 ng/mL的混合溶液。 氩气，纯度不低于99.99%。 氦气，纯度不低于99.99%。 6 仪器设备 电感耦合等离子体质谱仪：仪器能在 5 u～250 u质量范围内进行扫描，调谐元素锂、钇、铈、 钴、铊信号的最小分辨率为在 5%峰高处1 u峰宽。 微波消解仪： 附微波消解管， 改性聚四氟乙烯材质， 规格 100 mL， 最高使用温度不小于 260 ℃， 最大耐压不小于 10 MPa。 聚四氟乙烯烧杯： 50 mL。 容量瓶： 50 mL。 控温式电热板：最高温度不小于 260 ℃，温度控制波动± 5 ℃。 分析天平：感量 0.1 mg。 烘箱：最高温度不低于 300 ℃，控温精度± 5 ℃。 7 样品 按照GB/T 474 制备煤样品，过 0.2 mm孔径筛，分析前 105 ℃烘干待用。 称取0.050 g～0.100 g样品，精确至 0.1 mg。 8 试验步骤 空白试验 DB13/T 6311 —2026 3 随同样品进行不少于 2份空白试验，测定条件同样品一致。 验证试验 每次分析采用加标方式或不少于 2个同类型、 含量相近 的标准物质进行，与试样同时分析。 样品消解 将样品 （7.2）置于微波消解管中， 加入 2 mL硝酸 （5.2），1 mL氢氟酸 （5.1），1 mL高氯酸 （5.3） 和3 mL硫酸（5.4），旋紧管盖后置于微波消解仪中，按微波消解仪工作条件（参见表 2）进行条件 设置，消解样品。消解完成，冷却后取出微波消解管，缓慢打开管盖排气，将溶液转移至聚四氟乙 烯烧杯（ 6.3）中，用少量水冲洗内盖，将聚四氟乙烯烧杯（ 6.3）放在220 ℃控温式电热板（ 6.5） 上，蒸发至硫酸白烟冒尽，加入王水溶液（ 5.5）5 mL，加热浸取 5 min后，冷却至室温，转移至 50 mL容量瓶（ 6.4）中定容，摇匀待测。 表2 微波消解程序参考工作条件 步骤 温度（℃） 升温时间 （min） 保温时间 （min） 步骤1 180 25 15 步骤2 210 20 40 测定 8.4.1 仪器调试 按照电感耦合等离子体质谱仪操作说明书规定条件启动仪器，进行初始化调试。仪器稳定至少 30 min，稳定后用仪器调谐溶液（ 5.12）进行仪器参数最佳化调试。分析仪器参考工作条件、待测 元素和内标元素质量数（ m/z）的选择见附录 B。 8.4.2 校准曲线的绘制 依次配制一系列待测元素校准溶液 （见表3），分别取一定体积的混合标准工作溶液（ 5.9.1， 5.9.2）置于容量瓶（ 6.4）中，加入 5 mL王水溶液（ 5.5），用水稀释至刻度，摇匀。采用铑、铼为 内标元素，在测定过程中通过三通在线引入内标元素工作溶液（ 5.10），用电感耦合等离子体质谱 仪进行测定。以各元素质量浓度为横坐标，各待测元素与内标元素的信号强度之比为纵坐标，建立 校准曲线。 表3 校准溶液系列 元素 浓度（ng/mL） 钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕 0.0 0.5 2.0 5.0 10.0 50.0 100 300 500 钆、铽、 镝、钬、铒、铥、镱、镥 0.0 0.5 2.0 5.0 10.0 50.0 100 注： 使用过程中由于不同元素的质量浓度范围不同，应根据样品实际含量选择合适的质量浓度范围。 8.4.3 测定 按照测定条件进行样品溶液 （ 8.3） 的测定， 同时测定空白试验溶