GBT7731.7-2008钨铁锡含量的测定苯基荧光酮光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法.pdf

I C S7 7 1 0 0 H1 1 a 雪 中华人民共和国国家标准 G B T7 7 31 7 2 0 0 8 代替G B T7 7 3 1 7 1 9 8 7 钨铁锡含量的测定苯基荧光酮光度法 和电感耦合等离子体原子发射光谱法 F e r r o t u n g s t e n - - D e t e r m i n a t i o no ft i nc o n t e n t - - P h e n y l f l u O r O n ep h o t o m e t r i cm e t h o da n di n d u c t i v e l y c o u p l e dp l a s m a - a t o m i ce m i s s i o ns p e c t r o m e t r y 2 0 0 8 - 0 5 - 1 3 发布2 0 0 8 1 1 0 1 实施 宰瞀髁紫瓣警篓警瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅q 3 刖舌 G B T7 7 3 1 7 2 0 0 8 本部分代替G B T7 7 3 1 71 9 8 7 钨铁化学分析方法苯基荧光酮光度法测定锡量。 本部分与G B T7 7 3 1 7 1 9 8 7 比较，其主要变化如下： 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：四川川投蛾眉铁合金( 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： G B T7 7 3 1 7 1 9 8 7 。 G B T7 7 3 1 7 2 0 0 8 钨铁锡含量的测定苯基荧光酮光度法 和电感耦合等离子体原子发射光谱法 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 本部分规定了用苯基荧光酮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锡量。 本部分适用于钨铁中锡含量的测定，测定范围( 质量分数) ：0 0 1 o 1 2 。 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。 G B T4 0 1 0 铁合金化学分析用试样的采取和制备 3 方法一：苯基荧光酮光度法 3 1 原理 试料用硝酸一氢氟酸溶解，硫酸处理冒白烟，在含酒石酸的硫酸酸性溶液中，通人硫化氢使锡与铜、 砷等共沉淀，进行分离。以硝酸和硫酸溶解，加硫酸锰和高锰酸钾使锡与二氧化锰共沉淀进行分离。用 盐酸和过氧化氢溶解，加入酒石酸、草酸、聚乙烯醇掩蔽干扰元素，以氨水调节p H 值，加入苯基荧光酮 使锡生成锡一苯基荧光酮配合物，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 酒石酸，固体。 3 2 2 抗坏血酸，固体。 3 2 3 氢氟酸，P 1 1 5g m L 。 3 2 4 硝酸，P 1 4 2g m L 。 3 2 5 硫酸，P 1 8 4g m L 。 3 2 6 过氧化氢，以1 0g m L 。 3 2 7 盐酸，1 + 1 。 3 2 8 硝酸，1 + 1 。 3 2 9 硫酸，1 + 1 。 3 2 1 0 氨水，p 0 9 0g m L 。 3 2 1 1 氨水，1 + 8 。 3 2 1 2 硫化氢。 3 2 1 3 酒石酸洗涤液，取1g 酒石酸溶解于通人硫化氢饱和的1 0 0m L 硫酸( 1 + 1 0 0 ) 中。 3 2 1 4 硫酸锰溶液，2 0g L ，称取2 0g 硫酸锰r g n s o , ( 4 6 ) H z O ) 溶解于水中，并稀释至10 0 0m L ， 混匀。 3 2 1 5 高锰酸钾溶液，3 0g L 。 1 G B T7 7 3 1 7 2 0 0 8 3 2 1 6 酒石酸一草酸混合溶液，称取1 0g 酒石酸和0 2g 草酸溶解于水中，并稀释至1 0 0m L ，混匀。 3 2 1 7 苯基荧光酮，0 1g L ，称取0 0 5g 苯基荧光酮( C u e H ，z o s ) 溶解于2 0m L 盐酸( 1 + 1 ) 和 4 8 0m L 乙醇( 9 9 5 ) 中，混匀。 3 2 1 8 聚乙烯醇溶液，5g L ，皂化度约为8 0 。 3 2 1 9 锡标准溶液： 3 2 1 9 1 称取0 2 5 00g 纯锡( 9 9 9 ) ，置于2 0 0 m L 铂皿中，盖上表皿，加入5 0 m L 盐酸( 1 + 1 ) ， 在沸水浴中加热分解，冷却后移人5 0 0 m L 容量瓶中，用盐酸( 1 + 1 ) 稀释至刻度，混匀。此溶液1 m L 含 铅5 0 0 0p g 。 3 2 1 9 2 移取1 0 0 0m L 溶液( 3 2 1 9 1 ) 于10 0 0m L 容量瓶中，用盐酸( 1 + 2 ) 稀至刻度，混匀。此 溶液1m L 含铅5 l g 。 3 2 2 0 溴甲酚绿溶液，稔取0 0 4g 湟甲酚绿溶解于2 0m L 乙醇( 9 9 5 ) 中，然后用水稀释至 1 0 0 m L 。 3 3 取制样 按照G B T4 0 1 0 的规定进行取制样。试样应通过0 0 8 8m m 筛孔。 3 4 分析步骤 3 4 1 试料量 称取2 0 0 0g 试料，准确至0 0 0 0lg 。 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2 0 0 m L 铂皿中，加入2 0 m L 硝酸( 3 ，2 4 ) 、滴加氢氟酸( 3 2 3 ) ，低温加 热溶解至试样分解，加入2 5m L 硫酸( 3 2 9 ) ，继续加热至冒硫酸白烟7m i n 8r a i n ，取下，稍冷。用水 洗内溶物于5 0 0m L 烧杯中，附着于铂皿上的沉淀以少量氨水( 3 2 1 0 ) 溶解，滴加硫酸( 3 2 9 ) 呈酸性 后，洗于烧杯中，用水稀释至约3 0 0m L 。 3 4 3 2 加入1 0g 酒石酸( 3 2 1 ) 溶解后，以氨水( 3 2 1 0 ) 中和并过量1 0 m L ，加热至近沸，并持续数 分钟，稍冷，用硫酸( 3 2 9 ) 中和并过量1 0m L ，激烈地通人硫化氢( 3 2 1 2 ) 3 0r a i n 以上，使铜、锡、砷、 锑等以硫化物的形式沉淀。室温静置片刻使沉淀陈化。用慢速滤纸分离，以酒石酸洗涤液( 3 2 1 3 ) 充 分洗净。弃去滤液及洗液。沉淀连同滤纸一起移人原烧杯中，加入1 0m L 硫酸( 3 2 5 ) 、1 0m L 硝酸 ( 3 2 3 ) ，加热溶解沉淀、分解滤纸，再加热冒硫酸浓烟至溶液透明 若滤纸分解不完全，溶液呈黄褐色， 再补加1 0m L 硝酸( 3 2 3 ) ，加热至冒白烟 ，放冷，加人约5 0m L 水加热溶解盐类，冷却至室温。移人 1 0 0m L 容量瓶中，用永稀释至刻度，混匀。 3 4 3 3 移取溶液( 3 4 3 2 ) 锡含量小于0 0 5 时，移取2 0 0 0m L 溶液；锡含量大于o 0 5 时，移 取1 0 0 0m L 或5 0 0m L 溶液 于3 0 0m L 烧杯中，加人1 0m L 硝酸( 3 2 8 ) 、5m L 硫酸锰溶液 ( 3 2 1 4 ) ，用水稀释至溶液体积约为1 5 0m L ，边煮沸边滴加高锰酸钾溶液( 3 2 1 5 ) 使生成二氧化锰沉 淀并过量2m L ，煮沸至高锰酸钾的红紫色消失，静置片刻，用慢速滤纸分离，用温水充分洗净，弃去滤液 及洗液。沉淀用温水洗入原烧杯中，在滤纸上边滴加少量过氧化氢( 3 2 6 ) 边加入1 5m L 温盐酸 ( 3 z 。7 ) ，溶解尉着于滤纸上的沉淀，并用温水洗净，合并于原烧杯中。煮沸溶液溶解沉淀，同时分解多 余的过氧化氢，冷却至室温，移人5 0m L 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 3 4 3 4 移取1 0 o o m L 溶液( 3 4 3 3 ) 两份分别置于1 0 0 m L 烧杯和5 0 m L 容量瓶中，烧杯中的溶液 用水稀释至体积约5 0m L ，加入2 滴3 滴溴甲酚绿溶液( 3 2 2 0 ) ，用氨水( 3 2 1 1 ) 滴定，溶液由黄色 变为蓝色( 此时p H 值为5 4 ) ，求出所需的氨水( 3 2 1 1 ) 的量( T m L ) 。在另一份容量瓶内的溶液中，滴 加高锰酸钾溶液( 3 2 1 5 ) 使呈微红色，加少量抗坏血酸( 3 2 2 ) ，振荡混合使微红色消失，加入5m L 酒 石酸一草酸混合溶液( 3 z ，1 6 ) 、5m L 聚乙烯醇溶液( 3 2 1 8 ) ，再准确加入上述滴加的氨水( 3 z 1 1 ) 所需 2 G B T7 7 3 1 7 2 0 0 8 的毫升数( Tm L ) 此时p H 值约为1 5 2 o 。用水稀释至溶液体积约为4 0m L ，加入5m L 苯基荧光 酮溶液( 3 2 1 7 ) 用水稀释至刻度，静置约3 0m i n 。 3 4 3 5 于分光光度计上5 1 0n m 波长处，用适当吸收皿，以水为参比溶液调零，测量其吸光度，减去 随同试料空白溶液的吸光度得到试料溶液的净吸光度，从校准曲线上查得相应的锡量。 3 4 4 校准曲线的绘制 3 4 4 1 分别移取0 、2 0 0m L 、4 0 0m L 、6 0 0m L 、8 0 0m L 、1 0 0 0m L 锡标准溶液( 3 2 1 9 2 ) 两份 分别置于一组1 0 0m L 烧杯和5 0m L 容量瓶中，以下按3 4 3 4 中“用水稀释至体积约5 0m L ”至 3 4 3 5 操作，测量其吸光度。 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，为锡校准瞌线系列溶液的净吸光 度，以锡量( p g ) 为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。 3 5 结果计算 按式( 1 ) 计算试样中锡含量( 质量分数) ； ”( s n ) ( ) 一而_ 嚣丽 ( 1 ) 式中： m ，自校准曲线上查得的铅量，单位为微克( p g ) ； m 试料量，单位为克( g ) ； r 试液的分取比。 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 锡含量( 质量分数)允许差 O 0 1 O 0 50 0 0 6 O 0 5 0 1 20 0 1 0 4 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p H 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，测定锡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，P 1 1 0g m L 。 4 2 3 氨水，闪9 0g m L 。 4 2 4 硝酸，以4 2g m L 。 4 2 5 盐酸，1 + 1 。 4 2 6 三氯化铁溶液，( F e ”：5 0m g m L ) ，优级纯三氯化铁配制。 4 2 7 锡标准溶液 4 2 7 1 锡标准贮备溶液，1 0 0 0m g m L 。 准确称取1 0 0 0g 纯锡( 9 9 9 ) ，放入4 0 0m L 烧杯中，加入5 0m L 盐酸( 1 + 1 ) 加热分解，冷却 后移人10 0 0m L 容量瓶中，用盐酸( 1 + 1 ) 稀至刻度，混匀。此溶液1m L 含锡1 0 0 0m g 。 4 2 7 2 锡标准溶液 3 G B T7 7 3 1 7 2 0 0 8 移取5 0 0 0 m L 溶液( 4 2 7 1 ) 于5 0 0 m L 容量瓶中，用盐酸( 1 + 2 ) 稀至刻度，混匀。此溶液1m L 含锡1 0 0P g 。 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1 0 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监线的最浓溶液的发射谱线绝对 或相对光强1 6 次，每蹋1 5r a i n 测定一次，标准偏差不应超过绝对或相对光强乎均值的1 。 4 3 3 背景等效浓度和检出限 通过计算含有锡溶液的元素分析谱线( 1 8 9 9 5 9n m ) 得出的背景等效质量浓度( B E C ) 和检出限 ( D L ) 应分别低于0 3 9 - g m L 、0 0 2p g m L 。 4 3 4 校准曲线的线性 校准曲线的相关系数应大于0 9 9 9 。 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2 。 表2 仪器工作参数 R F 功率：11 5 0W雾化气压力：2 7P s i辅助气流量：0 5L m i n 蠕动泵泵速：1 2 0r r a i n短波曝光时间：2 0s冲洗时间：3 0s 元素 S n 分析谱线波长n m 1 8 9 9 8 9 级次1 7 6 背景校正不扣 4 4 取制样 按照G B T4 0 1 0 的规定进行取制样。试样应通过0 0 8 8m m 筛孔。 4 5 分析步骤 4 5 1 试料量 称取1 0 0g 试料，准确至0 0 0 01g 。 4 5 2 空白试验 随同试料进行空白试验。 4 5 3 样品溶液的制备 4 5 3 1 将试料( 4 5 1 ) 置于6 0 0 m L 烧杯中，加入8g 草酸( 4 2 1 ) 、3 0 m L 过氧化氢( 4 2 2 ) ，低温微 热，使试样溶解完全，取下。 4 5 3 2 加温热水( 3 0 “ C 5 0 ) 1 0 0m L ，加5m L 过氧化氢( 4 2 2 ) ，用氨水( 4 2 3 ) 中和至有沉淀产 生并过加3 0m L ，以微沸水稀释至约4 5 0m L ，煮沸2m i n 3r a i n 。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 + 9 8 ) 洗烧杯2 次3 次。用热盐酸洗液( 2 + 9 8 ) 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 3 加入1 0m L 盐酸( 4 2 5 ) 、5m L 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3 0m L ，以热水稀释至约4 5 0m L ，煮沸2m i n 3r a i n ，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 + 9 8 ) 洗烧杯2 次3 次，洗沉淀2 次3 次。用热盐酸洗液 4 G B l r7 7 3 I 7 2 0 0 8 ( 2 + 9 8 ) 将沉淀洗入原烧杯中，将滤纸洗至无三氯化铁的黄色，弃去滤纸。 4 5 3 4 用3 0m L 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 2 0m L 硝酸( 4 2 4 ) 浓缩体积至近干( 残余体积约1m L 2m L ，不能干涸) ，再加2 0m L 硝酸( 4 2 4 ) 浓 缩体积至近干( 残余体积约1m L 2m L ，不能干涸) ，取下。加2 0m L 盐酸( 4 2 5 ) ，3 0m L 水加热溶解 盐类。稍冷，移人1 0 0m L 容量瓶中，冷却至室温，用水稀释至刻度，混匀。 4 5 3 5 干过滤，弃去最初滤液。在电感耦合等离子体发射光谱仪上按“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，选取锡的分析谱线，由低含量到高含量的顺序依次测定锡的谱线强度。减去空白试验溶 液的强度即为净强度，由工作曲线查得锡的质量浓度。 4 5 ，5 校准蓝线的绘制 4 5 5 1 标准系列：移取2 0 0r r , _ gF e ”( 三氰化铁溶液) 各六份分别置于i 0 0m L 容量瓶中，依次加入 0m L 、1 0 0m L 、3 0 0m L 、6 0 0m L 、9 0 0m L 、1 2 0 0m L 、1 5 0 0m L 锡标准溶液( 4 2 7 2 ) ，加2 0m L 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浓度溶液的强度，为锡校准曲线系列溶液的净强度，以 锡质量浓度( p g m L ) 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 ) 计算试样中锡的质量分数： ”( s n ) ( ) 一鼎 式中： c 自校准曲线上查得的试料溶液中锡的质量浓度，单位为微克每毫升( p g m L ) v 最终测量试样溶液的体积，单位为毫升( m L ) ； 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3 所列允许差。 表3 锡含量( 质量分数) 允许差 lo 。1 o 0 5 o 0 0 6 I 。0 5 o 1 2 o 0 1 0 5 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。 G B T7 7 3 1 7 2 0 0 8 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( D L ) ，背景等效浓度( B E C ) 和短期精密度 ( R S D ) 。 A 2 定义 本部分应用以下定义。 A 2 1 检测限( D L ) ：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