GBT7731.8-2008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.pdf 9页

'ICS77．100H11囝酋中华人民共和国国家标准GB／T7731．8—2008代替GB／T7731．8一1987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Ferrotungsten--Determinationofantimonycontent--Thetetraethylrhodaminephotometriemethodandinductivelycoupledplasma-atomicemissionspectrometry2008-08-19发布2009-04-01实施丰瞀徽鬻黼警矬瞥霎发布中国国家标准化管理委员会仅19 刖罱GB／T7731．8—2008GB／T7731的本部分是对GB／T7731．8—1987《钨铁化学分析方法罗丹明B光度法测定锑量》的修订，包括了罗丹明B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法两个分析方法。本部分代替GB／T7731．8—1987。本部分与GB／T7731．81987比较，主要变化如下：——对罗丹明B光度法的标准文本编写格式进行了规范；——增加了电感耦合等离子体原子发射光谱法。本部分的附录A为资料性附录。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由全国生铁及铁合金标准化技术委员会归口。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、韩英琦、李蔡。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：——GB／T7731．8—1987。 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GB／T7731．8—2008警告：使用GB／T7731的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GB／T7731的本部分规定了用罗丹明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。本部分适用于钨铁中锑含量的测定。罗丹明B光度法测定范围(质量分数)：0．010％～o．060％；电感耦合等离子体原子发射光谱法测定范围(质量分数)：o．010％n0．15％。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB／T7731的本部分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／T40lO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，通人硫化氢使锑与铜、锑共沉淀，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，于波长550nm处测量其吸光度。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，p1．19g／mL。3．2．5硝酸，p1．42g／mL。3．2．6硫酸，p1．84g／mL。3．2．7氢氧化铵，P0．90g／mL。3．2．8盐酸，1+1。3．2．9硝酸，1+1。3．2．10硫酸，1+1。3．2．11硫酸，1+2。3．2．12硫酸一过氧化氢混合液，由100mL硫酸(1+6)和2mL过氧化氢混合配制而成。1 GB／T7731．8—20083．2．13硫化氢，硫化亚铁和稀盐酸在启普发生器中发生反应制取。3．2．14高锰酸钾溶液，30g／L。3．2．15硫酸锰溶液，500g／U，称取50g硫酸锰(MnSO；·4～7HzO)以水稀释至100mL。3．2．16硫酸铈溶液，30g／L，称取3g硫酸铈ECe(Sq)。·nHzol溶解于100mL硫酸(1+35)中。3．2．17硫酸铜溶液，2g／L。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100mL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(Cz8H。tClNzOs)，溶解于100mL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(CsH，tO)。3．2．21锑标准溶液：3．2．21．1称取0．2743g酒石酸锑钾(KSbOC40。·1／2H：O)，以水溶解，移人1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含锑100．0pg。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5．0／zg。3．3仪器分析中，除使用通常的实验室仪器外，还使用启普发生器。3．4取制样按照GB／T4010的规定进行取制样。试料应通过0．088rtim筛孔。3．5分析步骤3．5．1试料量称取2．00g试料，精确至0．0001g。3．5．2空白试验随同试料进行空白试验。3．5．3测定3．5．3．1将试料(3．5．1)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，熔化后，边摇动边加热，在约750℃熔融3min。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(3．2．10)使溶液呈酸性后，取出坩埚以水洗净，溶液加热煮沸3min～5min，分解过氧化氢后，以水稀释至300mL左右。3．5．3．2加入10g酒石酸(3．2．3)溶解后，加人4mL硫酸铜溶液(3．2．17)，以氢氧化铵(3．2．7)中和并过量10mL，加热数分钟至近沸，稍冷后以硫酸(3．2．10)中和再过量10mL，激烈地通人硫化氢(3．2．13)30rain以上，使锑与铜、锑等硫化物共沉淀，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。3．5．3．3沉淀连同滤纸移于原烧杯中，加入10mL硫酸(3．2．6)、10mL硝酸(3．2．5)，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(3．2．5)，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，移人100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。3．5．3．4分取10．00mL溶液于300mL烧杯中，加入10mL硝酸(3．2．9)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，煮沸到高锰酸完全生成二氧化锰。静置5min10min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。3．5．3．5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(3．2．12)溶解，用温水洗尽滤纸上的沉淀。加入10mL硝酸(3．2．5)，加热蒸发至冒硫酸白烟并浓缩至2 GB／T7731．8—2008近干，放冷后，加入10mL盐酸(3．2．4)、20mL硫酸(3．2．10)，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。3．5．3．6移取10．oomL溶液(3．5．3．5)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2mL盐酸(3．2．4)、5mL硫酸(3．2．11)，再加入1mL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1．25mol／L～1．5mol／L，盐酸浓度为6mol／L，冷却至20℃以下，准确加入25．00mL异丙醚(3．2．20)，激烈振荡2min～3min，静置分层后，弃去水相。在分液漏斗中，加入5mL盐酸(3．2．8)，继续振荡，分层后，弃去水相。3．5．3．7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。3．5．3．8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。3．5．3．9减去随同试料所做的空白试验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。3．5．4校准曲线的绘制3．5．4．1移取0、1．00mL、2．00mL、3．00mL、4．00mL、5．00mL锑标准溶液(3．2．21．2)，分别置于一组100mL烧杯中，加入10mL硝酸(3．2．5)、5mL硫酸(3．2．10)，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(3．2．10)，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)，1mL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3．5．3．6中自“加入25．00mL异丙醚(3．2．20)”至3．5．3．8进行，测量其吸光度。3．5．4．2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(pg)为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。3．6分析结果的计算按式(1)计算试料中锑的质量分数：‰(％)一孤轰而×100式中：m-——自校准曲线上查得的锑量，单位为微克(pg)；m——试料量，单位为克(g)；r——试液分取比。3．7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。(1)表1允许差％锑含量(质量分数)允许差o．010--0．0600．0064方法二：电感耦合等离子体原子发射光谱法4．1原理试料用草酸一过氧化氢分解，加人混酸生成钨酸沉淀，过滤分离钨后，将溶液引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中测定锑的强度，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。3 GB／T7731．8—20084．2．1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，p1．19g／mL。4．2．4过氧化氢，优级纯，P1．10g／mL。4．2．5硫酸，p1．84g／mL。4．2．6混酸，硫酸：盐酸：水一l：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)及100mL水，缓慢加热20rain，再加入50mL盐酸(4．2．3)加热至完全溶解，冷却至室温，移人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。将溶液移人预先盛有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100．0pg。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。测定仪器的规范性操作参见附录A，仪器经优化后应满足下列条件：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短期稳定性和长期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15rain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锑溶液的元素分析谱线(206．833nm)得出的背景等效浓度(BEC)和检出限(DL)应分别低于0．72／19／mL、0．03}tg／mL。4．3．4校准曲线的线性校准曲线线性良好，相关系数应≥o．999。4．4取制样按照GB／T4010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。若溶解试料时温度过高或试料完全溶解后再长时间加热，溶液中易析出沉淀，锑测定结果将偏低)，取下，加入30mL混酸(4．2．6)，水浴加热，使溶液体积蒸至20mL左右，取下冷却，用中速定量滤纸过滤于500mL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70mL--80mL，取下冷却，移人100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 GB／T7731．8—20084．5．3测定按照仪器的使用说明书进行仪器调试，使仪器处于正常分析状态。将溶液(4．5．2)引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中，在相应波长(推荐使用206．833nm波长)处测定锑的强度，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)6份，分别置于500mL烧杯中，依次加入0、1．00mL、2．00mL、4．00mL、6．00mL、8．00mL锑标准溶液(4．2．9．2)，以下按4．5．2中“加入8g草酸(4．2．2)、30mL过氧化氢(4．2．4)”至4．5．3进行。4．6．2以校准曲线系列每一溶液的锑浓度(gg／mL)为横坐标，测得的锑强度为纵坐标，绘制校准曲线。4．7分析结果的计算按式计算试料中锑的质量分数：w√％)一轰告×100式中：c——自校准曲线上查得的试料溶液中锑的浓度，单位为微克每毫升(tLg／mL)V——试料溶液的体积，单位为毫升(mL)；m——试料量，单位为克(g)。4．8允许差实验室之间分析结果的差值应不大于表2所列的允许差。(2)表2允许差％锑含量(质量分数)允许差o．olO～0．060O．006>0．060～0．1000．008>O．10～0．150．015试验报告试验报告应包括下列内容：a)鉴别试料、实验室和分析日期等资料；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。 GB／T7731．8—2008附录A(资料性附录)测定仪器的规范性操作A．1目的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)，背景等效浓度(BEC)和短期精密度(RSDN)。A．2定义下列定义适用于本部分。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3倍。A．2．2背景等效浓度(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。应按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—c：／(Iz—Jb)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．1)式中：M——分析曲线的斜率；c：——lo倍检测限溶液的浓度，单位为微克每毫升(pg／mL)Jz——10倍检测限溶液10次原始强度读数的平均值；J。——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一3sbM式中：DL——检测限，单位为微克每毫升(／-g／mL)；轧——10次空白强度读数的标准偏差。使用下列公式(A．3)计算BEC：BEC—M×Ib式中：BEc——背景等效浓度，单位为微克每毫升(,ug／mL)。6 GB／T7731．8—2008按公式(A．4)从原始平均强度(I。)与空白平均强度Is的差值来计算1000倍检测限溶液的净平均强度(IN。)，如下：IN3一13一Ib⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．4)式中：IN。——溶液(DL的l000倍)的净平均强度；RsDN～——元素浓度为1000×DL溶液的估计值。按公式(A．5)计算1000倍检测限溶液(1000×DL)的净强度相对标准偏差。RSDN～一掣×1。。⋯⋯⋯⋯⋯⋯(A．5)式中：如——1000倍检测限溶液的10次强度读数的标准偏差。'