GBT7731.14-2008钨铁铅含量的测定极谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法.pdf 10页

'ICS77．100H11园园中华人民共和国国家标准GB／T7731．14—2008代替GB／T7731．14—1988钨铁铅含量的测定极谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法Ferrotungsten--Determinationofleadcontent--Thepolarographicmethodandinductivelycoupledplasma—atomicemissionspectrometry2008—05—13发布2008—11-01实施宰瞀嬲紫瓣訾箍警瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1” 刖置本部分代替GB／T7731．14—1988《钨铁化学分析方法极谱法测定铅量》。本部分与GB／T7731．14一1988比较，主要变化如下：——新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。本部分附录A是资料性附录。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由冶金工业信息标准研究院归口。本部分起草单位：四川川投峨眉铁合金(集团)有限责任公司。本部分主要起草人：唐华应、方艳、刘惠丽、张映霞。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB／T7731．141988。GB／T7731．14—2008 钨铁铅含量的测定极谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法GB／T7731．14—2008警告：使用本部分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。使用者有贵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范围本部分规定了用极谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钨铁中的铅量。本部分适用于钨铁中铅含量的测定。测定范围(质量分数)：0．001％～o．12％。其中极谱法适用于质量分数0．001％～0．05％铅含量的测定；电感耦合等离子体原子发射光谱法适用于质量分数0．010％～O．12％铅含量的测定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过在本部分中的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，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部分，然而，鼓励根据本部分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部分。GB／T4010铁合金化学分析用试样的采取和制备3方法一：极谱法3．1原理试料用硝酸一氢氟酸溶解，高氯酸冒烟，加入酒石酸，用氢氧化钠调酸度，溶解钨酸。在pH7．5～pH8．0的情况下，以硝酸铜为载体，用硫代乙酰胺沉淀铅与干扰元素分离，再以铁为载体，用氨水分离铜。在高氯酸和磷酸底液中以氮气除氧，在峰电位值为一o．51V处，进行示波极谱法测定。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氢氟酸，p1-15g／mL。3．2．2硝酸，P1．42g／mL。3．2。3高氯酸，出．67g／mL。3．2．4盐酸，1+1。3．2．5盐酸，1+2。3．2．6盐酸一硝酸混合酸，3+1。3．2．7磷酸溶液，1mol／L。3．2．8氨水，JD0．90g／mL。3．2．9氨水，1+2。3．2．10氨水，1+100。3．2．11氨水，1+200。3．2．12氢氧化钠溶液，250g／L，贮于塑料瓶中。3．2．13硝酸铜溶液，10g／L。3．2．14硝酸铁溶液，lg／L，称取1g硝酸铁，溶解于50mL水中，加入5mL硝酸，移人1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。】 GB／T7731．14--20083．2．15酒石酸溶液，500g／L。3．2．16柠檬酸溶液，500g／L。3．2．17硫代乙酰胺溶液，20g／L。3．2．18铅标准溶液：3．2．18．1称取0．2000g纯铅(>99．9％)，置于200mL烧杯中，加10mL硝酸(3．2．2)微热溶解后，煮沸驱除氮氧化物，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液imL含铅200．0pg。3．2．18．2移取50．00mL溶液(3．2．18)于500mL容量瓶中，滴加1mL硝酸，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含铅20pg。3．2．19氮气、氩气(不含氧)。3，3仪器示波极谱仪。3．4取制样按照GB／T4010的规定进行取制样。试样应通过0．088mm筛孔。3．5分析步骤3．5．1试料量按表1称取试料，准确至0．0001g。表l铅含量(质量分数)／％试料量／go．001--0．0051．00>o．005～0．050．503．5．2空白试验随同试料进行空白试验。3．5．3测定3．5．3．1试料的分解将试料(3．5．1)置于200mL铂皿中，加入5mL硝酸(3．2．2)、滴加5mL氢氟酸(3．2．1)，低温加热溶解至试样分解，加入10mL高氯酸(3．2．3)，继续加热至高氯酸冒烟至近干，取下，稍冷。加入约10mL水，iomL盐酸(3．2．4)加热溶解盐类。将溶液移人250mL烧杯中，用水冲洗铂皿，再滴加氢氧化钠溶液(3．2．12)，溶解铂皿内壁的少量钨酸，并用水冲洗干净，控制体积约100mL左右。加入15mL酒石酸溶液(3．2．15)，用氢氧化钠溶液(3．2。12)使钨酸沉淀完全溶解。3．5．3．2沉淀分离3．5．3．2．1将试液(3．5．3．1)加热煮沸2rain，取下冷却，用盐酸(3．2．4)中和使刚果红试纸变成蓝色，加入20mL柠檬酸溶液(3．2．16)、2mL硝酸铜溶液(3．2．13)，用氨水(3．2．9)继续中和至pH7．5～pH8．0，然后加入10mL硫代乙酰胺溶液(3．2．17)，在80℃～90℃温度下，保温静置15min～20min，再加入10mL硫代乙酰胺溶液(3．2．17)，在40℃～50"C温度下，保温静置2h。3．5．3．2．2沉淀用双层定量滤纸过滤，用冷氨水(3．2．11)洗涤7次～10次。滤纸上沉淀用20mL盐酸一硝酸混合酸(3．2．6)分3次溶解沉淀于原烧杯中，用热水洗净滤纸，溶液加热蒸发至于。取下，加入10mL硝酸(3．2．2)蒸发至干，再加入10mL硝酸(3．2．2)蒸发至干。取下，加入10mL硝酸(3．2．2)21热溶解盐类，加水至150mL，加入20mL硝酸铁溶液(3．2．14)，用氨水(3．2．8)中和至铁沉淀出现并过量加入10mL，加热煮沸后，立即取下，用定量滤纸过滤，用热氨水(3．2．10)洗涤7次～10次。3．5．3．3测定3．5．3．3．1滤纸上沉淀物用15mL热盐酸(3．z．5)分3次溶解于原烧杯中，用热水洗净滤纸。加入 GB／T7731．14—20082mL高氯酸(3．2．3)，加热蒸发至冒高氯酸烟时，立即取下。稍冷，加入10mL磷酸溶液(3．2．7)溶解盐类，冷却至室温。将溶液移人50mL容量瓶中，用磷酸溶液(3．2．7)稀释至刻度，混匀。3．5．3．3．2取溶液(3．5．3．3．1)置于电解池中，通入氮气或氩气5min。在波电位值为一O．51V，汞阴极的条件下测量波高。减去随同空白溶液的渡高，得到试料溶液的净波高，从校准曲线上查的相应的铅量。3．5．4校准曲线的绘制3．5．4．1分别移取0、1．00mL、2．00mL、3．00mL、4．00mL、5．00mL铅标准溶液(3．2．18．2)。3．5．4．2分别移取0、5．00mL、7．50mL、10．00mL、12．50mL、15．00mL铅标准溶液(3．2．18．2)。3．5．4．3将上述溶液分别置于250mL的烧杯中，加入100mL水、2mL硝酸铜溶液(3．2．13)，用氨水(3．2．9)中和至pH7．5～pH8．0，以下按分析步骤3．5．3．2．1中至加入硫代乙酰胺溶液(3．2．17)起操作，测量其波高。3．5．4．4校准曲线系列每一溶液的波高减去零浓度溶液的渡高，为铅校准睦线系列溶液的净波高，以铅量(pg)为横坐标，净波高为纵坐标，绘制校准曲线。3．6结果计算按式(1)计算试样中铅含量(质量分数)：”(Pb)(％)一最奇式中：m，——自校准曲线上查得的铅量，单位为微克(ug)；m——试料量，单位为克(g)。3．7允许差实验室之间分析结果的差值应不大于表2所列允许差。表2％铅含量(质量分数)允许差o．001～o．0025o．OOl>o．0025～o．005o．002>o．005～O．Olo．003>O．01～O．02o．005>O．02～0．05o．0074方法二：电感耦合等离子体原子发射光谱法4．1原理试料用草酸一过氧化氢分解，在pH≥9的氨性条件下，铅、锡生成沉淀，与钨分离。用盐酸溶解沉淀，在盐酸介质中，将溶液雾化引入电感耦合等离子体，测定铅元素的发射谱线强度。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草酸，优级纯，固体。4．2．2过氧化氢，优级纯，P1．10g／mL。4．2．3氨水，Po．90g／mL。4．2．4硝酸，P1．42g／mL。4．2．5盐酸，1+1。4．2．6三氯化铁溶液，(Fe”：50mg／mL)，优级纯三氯化铁配制。3 GB／T7731．14—20084．2．7铅标准溶液4．2．7．1铅标准贮备溶液，1．000mg／mL：准确称取0．500g纯铅(>99．9％)，置于200mL烧杯中，加20mL硝酸(1+1)加热溶解后，煮沸驱除氨氧化物，冷却后移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含铅1．000mg。4．2．7．2铅标准溶液：移取50．00mL溶液(4．2．7．1)于500mL容量瓶中，滴加1mL硝酸，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含铅100vg。4．3仪器与设备分析中，除使用通常的实验室仪器、设备外，还使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪，配备溶液雾化进样系统。测定仪器的规范性操作参见附录A。仪器经优化后应满足：4．3．1一般要求按制造商的建议和实验室定量分析操作来初始调节电感耦合等离子体发射光谱仪。4．3．2短时稳定性和长时稳定性较短时间内测量待测元素的工作曲线的最浓溶液的发射谱线绝对或相对光强10次，其标准偏差不应超过绝对或相对光强平均值的0．5％。4h内测量待测元素的工作曲线的最浓溶液的发射谱线绝对或相对光强16次。每隔15min测定一次，标准偏差不应超过绝对或相对光强平均值的1％。4．3．3背景等效浓度和检出限通过计算含有铅溶液的元素分析谱线(220．353nm)得出的背景等效质量浓度(BEC)和检出限(DL)应分别低于0．72vg／mL、0．03t-g／mL。4．3．4校准曲线的线性校准曲线的相关系数应大于0．999。4．3．5分析线及仪器参数本部分不指定特殊的分析线，推荐使用分析线及仪器参数列于表3。表3仪器工作参数①RF功率：1150W；②雾化气压力：27Psi；③辅助气流量：0．5L／mi“；④蠕动泵泵速：120r／rain；@短波曝光时间：20s；⑦冲洗时间：305元素Pb分析谱线波长nrn220．353级次152背景校正不扣4．4取制样按照GB／T4010的规定进行取制样。试样应通过0．088mm筛孔。4．5分析步骤4．5．1试料量称取1．00g试料，准确至0．0001g。4．5．2空白试验随同试料进行空白试验。4．5．3溶液的制备4．5．3．1样品溶液的制备4．5．3．1．1将试料(4．5．1)置于600mL烧杯中，加入8g草酸(4．2．1)、30mL过氧化氢(4．2．2)，低温微热，使试样溶解完全，取下。4 GB／T773I．14—20084．5．3．1．2加温热水(30℃～50℃)100mL，加5mL过氧化氢(4．2．2)，用氨水(4．2．3)中和至有沉淀产生并过加30mL，以微沸水稀释至约450mL，煮沸2min～3rain，取下静置待沉淀下沉，以快速定性滤纸趁热过滤。将沉淀全部转移到漏斗上，用热氨水(2+98)洗烧杯2次～3次。用热盐酸洗液(2+98)将滤纸上的沉淀洗人原烧杯中，将滤纸洗至无三氯化铁的黄色，再用热水洗2次～3次，弃去滤纸。4．5．3．1．3加人10mL盐酸(4．2．5)、5mL过氧化氢(4．2．2)低温微热使沉淀溶解。用氨水(4．2．3)中和至有沉淀产生并过加30mL，以热水稀释至约450mL，煮沸2min～3min，取下静置待沉淀下沉，以快速定性滤纸趁热过滤。用热氨水(2+98)洗烧杯2次～3次，洗沉淀2次～3次。用热盐酸洗液(2+98)将沉淀洗人原烧杯中，将滤纸洗至无三氯化铁的黄色，弃去滤纸。4．5．3。1．4用30mL盐酸(4．2．5)溶解沉淀于原烧杯中，置于低温电炉上浓缩体积至近干，取下，加20mL硝酸(4．2。4>浓缩体积至近干(残余体积约1mL～2mL，不能干涸)，再加20mL硝酸(4．2．4)浓缩体积至近干(残余体积约1mL～2mL，不能干涸)，取下。加20mL盐酸(4．2．5)，30mL水加热溶解盐类。稍冷，移人100mL容量瓶中，冷却至室温，用水稀释至刻度，混匀。4．5．3．1．5干过滤，弃去最初滤液。在电杆耦合等离子体发射光谱分析仪上按“仪器”的参数测试。4．5．4测定启动电感耦合等离子体发射光谱仪并在测量前至少预热1h，按照仪器使用说明书使仪器最优化。待仪器稳定后，选取铅的分析谱线，由低含量到高含量的顺序依次测定铅的谱线强度。减去空白试验溶液的强度即为净强度，由工作曲线查得铅的质量浓度。4．5．5校准曲线的绘制4．5．5．1标准系列：移取200mgFe”(三氯化铁溶液)各六份分别置于100mL容量瓶中，依次加入0、1．00mL、3．00mL、6．00mL、9．00mL、12．00mL、15．00mL铅标准溶液(4．2．7．2)，加20mL盐酸(4．2．5)，用水稀释至刻度，混匀。4．5．5．2校准曲线系列每一溶液的强度减去零质量浓度溶液的强度，为铅校准曲线系列溶液的净强度，以铅质量浓度(,ug／mL)为横坐标，净强度为纵坐标，绘制校准曲线。4．6结果计算按式(2)计算试样中铅的质量分数：w(Pb)(％)一蒜×100式中：c——自校准曲线上查得的试料溶液中铅的质量浓度，单位为微克每毫升(pg／mL)y——最终测量试样溶液的体积，单位为毫升(mL)；m。——试料量，单位为克(g)。4．7允许差实验室之间分析结果的差值应不大于表4所列允许差。表4％铅吉量(质量分数)允许差o。Ol--o．02O．005>O．02～o．05o．007>O．05～o．12o．OlO5试验报告试验报告应包括下列内容 GB／T7731．14—2008a)鉴别试料、实验室和分析日期的资料；b)遵守本部分规定的程度；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部分未包括的操作或者任选的操作。 A．1目的附录A(资料性附录)测定仪器的规范性操作GB／T7731．14—2008本附录中给出的性能试验目的在于使用不同类型的仪器对等离子体光谱仪的性能进行适当的测定，允许不同的仪器使用不同的操作条件，但等离子体光谱仪最终能产生一致的结果。整个性能试验步骤用三个基本参数考核：检测限(DL)，背景等效质量浓度(BEC)和短期精密度(RSDN)。A．2定义本部分应用以下定义。A．2．1检测限(DL)：当元素产生最小浓度信号时，可以认为超出了任何带有一定规定等级的伪背景信号；另一方面，元素浓度产生信号是背景水平值标准偏差的三倍。A．2．2背景等效质量浓度(BEC)：是产生与背景强度值相等的净强度相当于分析物的质量浓度；是对给定波长灵敏度的度量。A．2．3短期精密度(RsDN)：在测定条件下所得仪器的一系列读数的相对标准偏差。A．3背景等效浓度和检测限制备3份溶液，含待测物质量浓度分别为：0浓度水平，10倍检测限，1000倍检测限。这些溶液含有与待测样品相似浓度的酸、基体元素。应接制造商的建议和实验室的定量分析的实践经验对等离子体光谱仪进行最初的调节。吸人空白液并取10次强度读数。对另外两种溶液重复此操作。使用下列公式(A．1)计算分析曲线的斜率：M—c2／(I。一L)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．1)式中：M一分析曲线的斜率；C：——10倍检测限溶液的质量浓度，pg／mL；j：——10倍检测限溶液10次原始强度读数的平均值；L——空白溶液10次强度读数的平均值。使用下列公式(A．2)计算DL：DL一3S6M式中：DL——检测限，pg／mL；&——是10次空自强度读数的标准偏差。使用下列公式(A．3)计算BEC：BEC—M×I。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．3)式中：BEC——背景等效浓度，／Lg／mL。按公式(A．4)从原始平均强度(J。)与空白平均强度L的差值来计算1000倍检测限溶液的净平均强度(IN。)，如下： GB／T7731．14—2008IN3一J3一L⋯⋯⋯⋯’式中JN3是溶液(DL的1000倍)的净平均强度。RSDN。是元素质量浓度为1000×DL溶液的估计值。按公式(A．5)计算1000倍检测限溶液(1000XDL)的净强度相对标准偏差。RsDN～一丛煎IN3×1。。式中S。是1000倍检测限溶液的lO次强度读数的标准偏差。'