GBT7731.×—××××钨铁锑含量的测定罗丹明B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法.doc

GB中华人民共和国国家标准GB/T 7731. 钨铁 锑含量的测定罗丹明B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法FerrotungstenDetermination of antimony contentTetraethylrhodamine photometrie methodand inductively coupled plasmaatomic emission spectrometry （送审稿）-发布 -实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布GB/T 7731. 前 言本部分是对GB/T 7731.8-1987钨铁化学分析方法 罗丹明B光度法测定锑量的修订。本部分规定了罗丹明B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法两个测定钨铁中锑含量的分析方法。本部分自实施之日起，代替GB/T 7731.8-1987钨铁化学分析方法 罗丹明B光度法测定锑量。本部分与GB/T 7731.8-1987钨铁化学分析方法 罗丹明B光度法测定锑量的主要变化如下：增加了电感耦合等离子体原子发射光谱法；采用标准文本格式进行了文字修订。本部分由冶金工业信息标准研究院提出并归口。本部分起草单位：中钢集团吉林铁合金股份有限公司。本部分主要起草人：郑海东、刘冰、张云鹏、高玉敏。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T 7731.8-1987。GB/T 7731. 钨铁 锑含量的测定罗丹明B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 警告:使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分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 范围本标准规定了用罗丹明B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钨铁中的锑量。本标准适用于钨铁中锑含量的测定，包括罗丹明B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法。测定范围（质量分数）：罗丹明B光度法为0.01%0.06% ；电感耦合等离子体原子发射光谱法为0.01%0.15%。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注有日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备3 方法一：罗丹明B光度法3.1 原理试料以过氧化钠熔融，用水浸出，在含酒石酸的硫酸酸性溶液中，通入硫化氢使锑与铜、砷共沉淀，进行分离，沉淀以硝酸和硫酸处理，加入硫酸锰和高锰酸钾使锑与二氧化锰共沉淀，过滤分离，沉淀以硫酸和过氧化氢溶解，加硫酸铈使锑氧化后，以异丙醚萃取，加罗丹明B，使锑发色测量其吸光度。3.2 试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水。3.2.1 过氧化钠，固体。3.2.2 无水碳酸钠，固体。3.2.3 酒石酸，固体。3.2.4 盐酸，1.19gmL。3.2.5 盐酸，1+1。3.2.6 硝酸，1.42gmL。3.2.7 硝酸，1+1。3.2.8 硫酸，1.84gmL。3.2.9 硫酸，1+1。3.2.10 硫酸，1+2。3.2.11 硫酸一过氧化氢混合液，由lOOmL硫酸(1+6)和2mL过氧化氢混合配制而成。3.2.12 氢氧化铵，0.90gmL。3.2.13 硫化氢。3.2.14 高锰酸钾溶液，3。3.2.15 硫酸锰溶液，500g/L，称取50g硫酸锰(MnSO447H20)以水稀释至lOOmL。3.2.16 硫酸铈溶液，30g/L，称取3g硫酸铈Ce(SO4)2nH20溶解于lOOmL硫酸(1+35)中。3.2.17 硫酸铜溶液，0.2。3.2.18 酒石酸洗液，10g/L，将1g酒石酸溶解于已通硫化氢（3.2.13）饱和的lOOmL硫酸(1+100)中。3.2.19 罗丹明B溶液，0.2g/L，称取0.02g罗丹明B(C28H31ClN203)，溶解于lOOmL硫酸(1+35)中，此溶液在使用时，加热至80左右，冷却后再使用。3.2.20 异丙醚(C6H14O)。3.2.21锑标准溶液：3.2.21.1 称取0.2743g酒石酸锑钾(KSbOC4061/2H2O)，以水溶解，移于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含锑100.0g。3.2.21.2 移取5.00mL 锑标准溶液（3.2.21.1）于100mL容量瓶中，以水稀释至刻度。混匀。此溶液1mL含锑5.0g。3.3 取制样按照GB/T 4010的规定进行取制样。试料应通过0.088mm筛孔。3.4 分析步骤3.4.1 试料量称取2.00g试料，精确至0.0001g。3.4.2 空白试验 随同试料进行空白试验。3.4.3 测定3.4.3.1 将试料(3.4.1)置于30mL镍坩埚中，加入10g过氧化钠(3.2.1)和1g无水碳酸钠(3.2.2)混匀，先于低温处加热，待内熔物熔化后，在约750熔融3min，并边摇动边加热，放冷后，将坩埚置于500mL烧杯中，盖上表皿，加温水约150mL溶解熔融物，加硫酸(3.2.9)使溶液呈酸性后，取出坩埚以水洗净，溶液加热煮沸35min，分解过氧化氢后，以水稀释至300mL左右。3.4.3.2 加入10g酒石酸(3.2.3)溶解后，加入4mL硫酸铜溶液(3.2.17)，以氢氧化铵(3.2.12)中和并过量10mL，加热数分钟至近沸，稍冷后以硫酸(3.2.9)中和再过量10mL，激烈地通入硫化氢(3.2.13)30min以上，使锑与铜、砷等硫化物共沉淀，在温处静置片刻，使沉淀陈化。沉淀以致密滤纸过滤分离，用酒石酸洗液(3.2.18)充分洗涤。3.4.3.3 沉淀连同滤纸移于原烧杯中，加入10mL硫酸(3.2.8)、10 mL硝酸(3.2.6)，加热溶解沉淀同时也破坏滤纸，继续加热冒浓的硫酸白烟至溶液透明若溶液呈黄褐色，再补加10mL硝酸(3.2.6)，加热处理冒白烟，放冷后加水约50mL，溶解可溶性盐类，冷却至室温后，移于100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。3.4.3.4 分取10.00mL溶液于300mL烧杯中，加入10mL硝酸(3.2.7)和5mL硫酸锰溶液(3.2.15)，以水稀释至约150mL。边加热煮沸边滴加高锰酸钾溶液(3.2.14)，使开始生成二氧化锰沉淀再过量5mL，煮沸到高锰酸全生成二氧化锰。静置510min使沉淀下沉后，用致密滤纸过滤分离，以温水洗净滤纸，弃去滤液和洗液。3.4.3.5 沉淀以少量温水洗入原烧杯中，附着于滤纸上的沉淀用35mL硫酸一过氧化氢混合液(3.2.11)溶解，用温水洗尽滤纸上的沉淀。加入10mL硝酸(3.2.6)，加热蒸发至冒硫酸白烟并浓缩至近干，放冷后，加入10mL盐酸(3.2.4)、20mL硫酸(3.2.9)，加热但不沸腾，以溶解可溶性盐类，冷却至室温后，移于50mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。3.4.3.6 移取10.00mL溶液(3.4.3.5)置于100mL分液漏斗中，滴加硫酸铈溶液(3.2.16)至溶液呈黄色，再过量0.5mL，放置数分钟后，加入22mL盐酸(3.2.4)、5mL硫酸(3.2.10)，再加入lmL硫酸铈溶液(3.2.16)，以水稀释至溶液体积约50mL，此时硫酸浓度为12515molL，盐酸浓度为6molL，冷却至20以下，准确加入25.00mL异丙醚(3.2.20)，激烈振荡23min，静置分层后，弃去水相。在分液漏斗中，加入5mL盐酸(3.2.5)，继续振荡，分层后，弃去水相。3.4.3.7 在20以下，准确加入5.00mL冷却的罗丹明B(3.2.19)，激烈振荡1min，使锑显色，静置分层后，弃去下层水相。3.4.3.8 将有机相干过滤，移取滤液的一部分于适当的比色皿中，发色后在3min内以异丙醚为参比液，在波长550nm处，测其吸光度。3.4.3.9 减去随同试料所做的空白吸光度得到试料溶液的净吸光度，从校准曲线上查出相应的锑量。3.4.4 校准曲线的绘制3.4.4.1 移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL锑标准溶液(3.2.21)，分别置于一组100mL烧杯中，加入10mL硝酸(3.2.6)、5mL硫酸(3.2.9)，加热蒸发冒硫酸白烟至溶液近干，放冷后加入10mL盐酸(3.2.4)、7mL硫酸(3.2.9)，在不沸腾状态下，加热使可溶性盐类溶解，在室温处冷却后，以少量水移于100mL分液漏斗中。滴加硫酸铈溶液(3.2.16)使溶液呈黄色，再过量0.5mL，放置数分钟后，加入15mL盐酸(3.2.4)，lmL硫酸铈溶液(3.2.16)，以水稀释至溶液体积约50mL，冷却至20以下。以下按3.4.3.6款中自“加入25.00mL异丙醚(3.2.20)”至3.4.3.8款操作，测其吸光度。3.4.4.2 校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度，为锑校准曲线系列溶液的净吸光度，以锑量（g）为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。3.5 分析结果的计算 按式（1）计算试料中锑的质量分数： m1 W（Sb）（%）= 100 （1） m0r106 式（1）中：m1 自校准曲线上查得的锑量，ug；m0 试料量，g；r 试液分取比 3.6 允许差 实验室之间分析结果的差值应不大于表1所列允许差。 表 1 允许差 （%）锑含量（质量分数）允许差0.010.060.0064 方法二：电感耦合等离子体原子发射光谱法4.1原理 试料用草酸过氧化氢分解，加入混酸使钨形成沉淀，过滤分离钨，将滤液雾化引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中，于波长206.833（162）nm处测定锑的强度，在校准曲线上查出锑的含量。4.2 试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水。4.2.1 金属钨粉，固体，锑含量应小于0.005%。4.2.2 草酸，优级纯，固体。4.2.3 盐酸，1.19g/mL。4.2.4 过氧化氢，优级纯，1.10g/mL。4.2.5 硫酸，1.84g/mL。4.2.6 混酸，硫酸：盐酸：水=1：4：2。4.2.7 硫酸，5+95。4.2.8 铁溶液，50g/L，称取25.00g金属纯铁粉（99.99%）置于500mL烧杯中，加入50mL盐酸（4.2.3）、100mL水，缓慢加热溶解，冷却至室温，移入500mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。4.2.9 锑标准溶液：4.2.9.1 称取1.0000g高纯锑（99.99%以上），置于250mL烧杯中，加入50mL硫酸（4.2.5），加热溶解，再加入50mL硫酸（4.2.5），冷却。将溶液移入预先盛有600mL水的1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含锑1.00mg。4.2.9.2 移取10.00mL 锑标准溶液（4.2.9.1）于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含锑100.0g。4.3 仪器电感耦合等离子体原子发射光谱仪，备有氩气（纯度99.99%以上）。所用电感耦合等离子体原子发射光谱仪应达到下列指标：4.3.1 精密度用一标准溶液当作样品于短波10秒，长波5秒连续测定3次,要求其结果RSD0.5%。4.3.2 准确度用一标准溶液当作样品检测一次,其测定结果应与标准值相差5%。4.3.3 检出限代表元素的检出限应5ppb。4.3.4 相关系数校准曲线线性良好，相关系数应0.999。4.3.5 本标准推荐使用的分析谱线及仪器工作参数见表2。表2 仪器工作参数测定元素锑分析谱线206.833nm级次162背景校正（左）扣背景校正（右）不扣RF功率1350W雾化气压力22psi辅助气流量0.5L/min蠕动泵泵速120r/min冲洗时间30s积分时间（短波）30s4.4 取制样按照GB/T 4010的规定进行取制样。试料应通过0.088mm筛孔。4.5 分析步骤4.5.1 试料量称取0.50g试料，精确至0.0001g。4.5.2 空白试验称取近似于试料量中钨量的金属钨粉（4.2.1）并移取近似于试料量中铁量的铁溶液（4.2.6），随同试料做空白试验。4.5.3 溶液的制备将试料（4.5.1）置于500mL烧杯中，加入8g草酸（4.2.2）、30mL过氧化氢（4.2.4），低温微热，使试料完全溶解（不可出沉淀，若试料溶解时加热温度过高或溶解后再长时间加热，溶液中易析出沉淀，锑测定结果将会偏低），取下，加入30mL混酸（4.2.6），水浴加热，溶液体积蒸至20mL左右，取下冷却，用中速定量滤纸过滤于500毫升烧杯中，用硫酸（4.2.7）洗净烧杯，并洗涤沉淀及滤纸至滤液体积为150mL左右。将滤液加热，蒸至体积为70mL80mL，取下冷却，移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。4.5.4 溶液的测定将溶液（4.5.3）引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中，在波长206.833（162）nm处测定锑的强度，试料溶液的强度减去随同试料空白溶液的强度即为锑的净强度，通过校准曲线查出锑的浓度。4.6 校准曲线的绘制4.6.1 称取近似于试料量中钨量的金属钨粉（4.2.1）并移取近似于试料量中铁量的铁溶液（4.2.8）六份，分别置于500mL烧杯中，依次加入0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00mL锑标准溶液（4.2.9.2），以下按分析步骤（4.5.3）及（4.5.4）进行。4.6.2 校准曲线系列每一溶液的强度减去零浓度溶液的强度，为锑校准曲线系列溶液的净强度，以锑浓度(g/mL)为横坐标，净强度为纵坐标，绘制校准曲线。4.7 分析结果的计算按式（2）计算试料中锑的质量分数： （C-C0） V W（Sb）（%）= 100 （2） m0106 式（2）中：C 自校准曲线上查得的试料溶液中锑的浓度，ug/mL ；C0 自校准曲线上查得的试料空白溶液中锑的浓度，ug/mL ； V 试料溶液的体积，mL；m0 试料量，g。4.8 允许差实验室之间分析结果的差值应不大于表3所列的允许差。表3 允许差 （%） 锑含量（质量分数）允许差0.010.060.0060.060.100.0080.100.150.0105 试验报告试验报告应包括下列内容：a） 鉴别试料、实验室和分析日期的资料；b） 遵守本标准规定的程度；c） 分析结果及其表示；d） 测定中观察到的异常现象；e） 对分析结果可能有影响而本标准未包括的操作或者任选的操作。