烧结镍、氧化镍化学分析方法镍、钴、铜、铁、锌、锰含量测定电解重量法-电感耦合等离子体原子发射光谱法

烧结镍、氧化镍化学分析方法镍、钴、铜、铁、锌、锰含量测定电解重量法-电感耦合等离子体原子发射光谱法

国家标准 GB/T32793一2016 烧结镍、氧化镍化学分析方法 镍、钻、铜、铁、锌、锰含量测定 电解重量法-电感耦合等离子体原子 发射光谱法 Methodsforchemiealanalysisofniekelsinterandnmickeloxide Determinationofnickel.cobalt.cpper,iron.zine,manganese《 contents EleetrolyticgravimetricmethodandInductivelycoupledplasmaatomie emissionspeetrometricmeth0d 2016-08-29发布 2017-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T32793一2016 烧结镍、氧化镍化学分析方法 镍、钻、铜、铁、锌、孟含量测定 电解重量法-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 本标准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 范围 本标准规定了用电解重量法测定烧结镍、氧化镍中镍含量,用电感稠合等离子体原子发射光谐法测 定钻、铜、铁、锌和含量的测定方法 本标准适用于烧结镍、氧化镍和部分还原氧化镍中镍、钻、铜、铁、锌和猛含量的分析 各元素测定 范围见表1 表1各元素测定范围 元素 测定范围(质量分数)/% Ni 74一96 0.02~1.5 Co Cu 0.005一0.2 F 0.021.5 0,0010.,3 Zn Mn 0.008l.5 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是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/T401o铁合金化学分析用试样的采取和制备 方法提要 试料经硝酸和高氯酸分解后,在氨性介质中,用恒电流电解,此时镍沉积到铂阴极上 电解终止后、 铂阴极用水和无水乙醉洗涂、干燥.冷却后称重 铂朗极上的钻-铜.铁.解,怔等杂质元素电解残渡和 过滤残渣中的残余镍、钻、铜、铁、锌、征量,用电感合等离子体原子发射光谱仪测定 最后,计算求得 试样中镍的总量,同时得出试样中钻、铜、铁、锌、含量
GB/T32793一2016 试剂 除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和实验室二级水 4.1焦硫酸钾(固体) 4.2盐酸(p=I.19g/ml). 4.3硝酸(p=1.42g/mL) g/mL. 4.4高氯酸(p=1.67 4.5过氧化氢(体积分数30%). 4.6氨水(p=0.90g/mL) 4.7硝酸(1l) 4.8柠檬酸铵溶液(质量浓度500g/I). 4.9氟气,纯度>99.99% 4.10钻标准贮存溶液;称取1.0000g金属钻(wea>99.9%),移人一个400ml烧杯中,加人40ml硝 酸(4.7),加热使其完全溶解,微沸排出氮氧化物,冷却后移人1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混 匀 此溶液1mL含1mg钻 铜标准贮存溶液称1.0o00g金属铜(wa>99.9%)移人一个400mL烧杯中,加人30mL硝酸 4.11 (4.7),低温加热使之完全溶解 等溶液冷却至室温后,移人1000nmL的容量瓶中,用水稀释至刻度,混 匀 此溶液1mL含1nmg铜 4.12铁标准贮存浒液称取1.0000g金属铁(wh>99.95%),移人一个400mL烧杯中,加30mL盐 酸(1十1)微热溶解 待溶液冷却至室温后,移人1000mL容量瓶中,以水稀至刻度,混匀 此溶液 lmL含1mg铁 锌标准贮存溶液;称取1.0000级金属锌(w>99.9%),移人一个400mL烧杯中,加30mL盐酸 4.13 1十1)缓慢加热溶解,待溶液冷却至室温后,移人1000mL容量瓶中,以水稀至刻度,混匀 此溶液 1mL含1mg锌 4.14锰标准贮存溶液;称1.0000只金属(wM>99.9%),移人一个带有玻璃盖(400ml.)烧杯中,加 人30nm硝酸(4.7),小心加热使之溶解,待溶液冷却至室温后,移人1000ml的容量瓶中,加水至容量 瓶的刻度线,混匀 此溶液1m含1mg 4.15镍标准贮存溶液:称取1.0000g金属镍(w>99.9%),移人400mL烧杯中,加人40mL硝酸 (4.7),低温溶解完全后,燕至小体积,冷却 加人100ml水,加热至盐类溶解,冷却至室温后移人 1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 此溶液1mL含1mg镍 4.16饷标准溶液,104g/ml;移取10.00mL 饷标准贮存溶液(4.11)于一个1000ml，容量瓶中,用水 稀释至刻度,混匀 此溶液1mL含104g铜 4.17混合标准溶液;分别移取10.00mL钻标准贮存溶液(4.10)、铜标准贮存溶液(4.11)、铁标准贮存 溶液(4.12),锌标准贮存溶液(4.13)于一个1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 此溶液1mL 含钻、铜、铁和锌各10g 仪器 5.1电解仪,备有自动搅拌装置和精密直流电流表、电压表 0.25mm， 5.2铂阴极;网状圆筒形,网孔径0.036mm,铂丝直径0.20mm ,见图1. 5.3铂阳极;螺旋型,直径约10.0mm,高度约40mm,铂丝直径1.3 mm， 1,见图2. 5.4电感耦合等离子体发射光谱仪:
GB/T32793一2016 -测量待测元素校准曲线的最大浓度校准溶液的发射谱线强度10次,其标准偏差不超过光强度 平均值的1.0%. -背景等效浓度(BEC)和检出限(DL)不超过表2要求 表2列出建议的分析谐线 这些谱线 不受基体元素明显干扰,但是在采用之前,应仔细评价光谱干扰、背景的大小,如果有干扰应进 行校正 一.3 一1.3 A 40 市12 图1铂阴极 图2铂阳极 表2建议的分析谱线和仪器性能 元素 DL/ BEc/ 分析线波长/nm g/ml) 4g/ml C 0.022 238.892 1.0 Cu 324.754 0.003 0,20 259.940 0.012 o.1o Fe Zn 206.191 0,020 0,50 Mn 257.610 0,002 0.10 Ni 341.486 0.020 0,40
GB/T32793一2016 6 试样 6.1按照GB/T4010的规定进行制样,制样方式通常为研磨,试样粒度应<150Am. 6.2试样于105C110C干燥并冷却至室温,在干燥器中保存 分析步骤 试料 7.1 称取1.0g试样(6.2),精确到0.0001 Ig 7.2测定次数 平行测定两次,取平均值 7.3空白试验 随同试料做空白试验 7.4试液的制备 7.4.1 将试料(7.1)置于400mL烧杯中,加人0mL确酸(4.7),加蓝表面皿,低温游解 待试科基本 溶解或反应停止后,加人10mL高氯酸(4.4),加热至冒高氯酸烟,回流15min一20min 回流结束后， 继续蒸至湿盐状,取下冷却 用水冲洗表面皿和杯壁,加人100ml.水,煮沸至盐类溶解,取下冷却 7.4.2将试液(7.4.1)用中速滤纸过滤于500mL高型烧杯中,用水洗沉淀3次一5次,滤液备用 将沉 淀及滤纸置于20mL铂堆蜗中在电炉上灰化后移人1000C马弗炉中灼烧20min取出冷却 加人 1.5g焦硫酸钾(4.1),盖上铂金盖,在 750 马弗炉中熔融,约10min后取出 7.4.3将铂堆(7.4.2 2)外壁用水洗净后,置于加有7m盐酸(4.2),50mL水的500m烧杯中,溶解 熔块 用水洗净并取出铂盖,铂堆蜗 此溶液为浸取液 往滤液(7.4.2)中加人10mL柠檬酸铵溶液(4.8),煮沸至溶液清亮后取下 此时,溶液体积应控 制在350ml左右 稍冷,即用氨水(4.6)调溶液酸度至pH9.5,再过量加人10ml~15ml氨水,放人 磁力搅拌棒 7.4.5将清洗干净的铂阴极(5.2)放人105C的烘箱中烘干,取出放人干燥器中冷却至室温,称至恒重 7.4.6将铂阴极(7.4.5)和铂阳极(5.3)固定在双联电解仪的电极接线柱上 7.4.7将调好酸度的滤液(7.4.4)置于双联电解仪的磁力搅拌器上,将已固定的铂阴极和铂阳极浸没手 液体中,加盖半表面皿,开启电源 打开磁力搅拌器开关使磁力搅拌棒均匀转动 接通电流,调节电流 为2A,开始电解 7.4.8在2A电流下电解1h后,调节电流为4A,继续电解30min后,用少量水冲洗半表面皿和烧杯 内壁,再电解30min 7.4.9电解完毕后,关掉磁力搅拌器开关,不关闭电流,提起电极,使之离开液面,用水冲洗铂阴极两 次,再用乙醇冲洗铂阴极两次 关闭电流,取下铂阴极和铂阳极 保留电解后溶液 7.4.10将铂阴极(7.4.9)放人105C的烘箱中烘干5nmin10min,取出,放人干燥器中冷却至室温,称 至恒重 7.4.11将称重后的铂阴极放人加有40mL硝酸(4.3)的250mL高型烧杯中,加水浸没铂阴极,煮沸、 其间加人5ml过氧化氢(4.5),至电解沉积物全部溶解和过氧化氢分解完全,取下烧杯 取出铂阴极 并用水冲洗 将溶液冷却,移人500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀待测
GB/T32793一2016 7.4.12将电解后溶液(7.4.9)与浸取液(7.4.3)合并,移人500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀待测 7.5测定 7.5.1电解沉积物中钻、铜、铁、锌和锰杂质元素的测量 7.5.1.1电解沉积物中杂质元素校准曲线的绘制称取0.90g纯金属镍(wM>99.9%)于5个500ml 烧杯中,加人20m硝酸(4.3),加热溶液后,分别移人5个500mL容量瓶中,按表3中各元素浓度分 别加人标准溶液,然后稀释至刻度,混匀 表3电解沉积物中杂质元素校准曲线的溶液浓度 加人钻标 加人铜标 加人标 加人铁标 加人锌标 标准系列中溶液的浓度/4g/mL 标准 准贮存溶 准溶液 准贮存溶 准贮存溶 准贮存溶 系列液(4.10) 4.16)的 液(4.12) 液(4.13) 液(4.l4) C F Zn Mn 的体积/ml 体积/ml 的体积/mL的体积/ml的体积/ml 0 1.00 2.0o 1.00 1.00 1.00 0,04 5,00 5,00 5,00 3.00 3.00 10 0,1 10 10.00 10.00 10,.00 5.00 5.00 20 0,2 20 10 10 30 20 20 15.00 20.,00 15.,00 10,00 10,00 0.4 30 7.5.1.2当电感合等离子体光谱仪运行稳定后,按照仪器优化的工作条件及表2所给的分析谱线,由 低到高测量电解沉积物中杂质元素校准曲线溶液(表3)中钻、铜、铁、锌和钮的发射光强度,以浓度为横 坐标,光谱强度为纵坐标,分别绘制待测元素的校准曲线 7.5.1.3按7.5.1.2中相同的仪器条件,在电感合等离子体光谱仪测量电解沉积物溶液(7.4.11)及随 同试料空白溶液(7.3)的发射光强度,仪器依据校准曲线(7.5.1.1)计算出电解沉积物溶液中杂质元素 钛、铜、铁、锌和锰的浓度 7.5.2合并液中残余镍和钻、铜、铁、锌和孟的测定 7.5.2.1合并液校准曲线的绘制取5个400mL的烧杯,分别称取1.5【焦硫酸钾(4.1),加7mL盐酸 4.2).50ml水,加热游解焦硫酸钾.冷却后秒人5个500ml容量瓶中.并加人I0mL复水(4.6).按表 4各元素浓度分别加人标准溶液,然后稀释至刻度,混匀 表4合并液中各元素校准曲线的溶液浓度 加人镍标准贮加人标准贮加人混合标准 标准系列中溶液的浓度/g/mL 标准 存溶液(4.15 存溶液(4.l4溶液(4.17)的 系列 N Mn Cu Fe Co Zn 的体积/ml 体积/mL 的体积/mL 1,00 .00 2.00 0.04 0.,04 0,04 0.04 10 5,00 3.00 5,00 0.1 0.1 0.1 0.1 5,00 10.00 10.00 20 10 0.2 0.2 0.2 0.2 15.00 7.00 20.00 30 14 0.4 0.4 0.4 0.4
GB/T32793一2016 7.5.2.2当电感耦合等离子体光谱仪运行稳定后,按照仪器优化的工作条件及表2所给的分析谱线,由 低到高测量合并液校准曲线溶液(表4)中镍、钻、铜、铁、锌和孟的发射光强度,以浓度为横坐标,光谱强 度为纵坐标,分别绘制待测元素的校准曲线 7.5.2.3按7.5.2.2中相同的仪器条件,在电感稠合等离子体光谱仪测量合并液(7.4.12)及随同试料空 白溶液(7.3)的发射光强度,仪器依据校准曲线(7.5,2.1)计算出合并液中残余元素镍、钻、铜、铁、锌、缸 的浓度 分析结果计算 8.1电解沉积物中钻、铜、铁、锌和孟等元素的含量计算 按式(1)计算电解沉积物中钻、铜、铁、锌和孟等元素的含量,以w,计 p1一p1×V ×100% w' m×10° 式中: 被测元素,钻、铜、铁、锌和; -沉积在铂阴极中各被测元素的浓度,单位为微克每毫升(ug/mL); pP -随同试料的空白溶液中各元素的浓度,单位为微克每毫升(4g/mL); oo1 -阴极浸取液的总体积,单位为毫升(mL) V 试料量,单位为克(g) mn 8.2合并液中残余镍以及钻,铜、铁、锌和锰等元素的含量计算 按式(2)计算合并液中钻、铜、铁、锌和缸等元素的含量,以w,计 e二eeXV ×100% w2= m×10 式中: 被测元素,镍,钻、铜、铁,锌和缸; 合并液中各被测元素的浓度,单位为微克每毫升(4g/mL). 0 -随同空白溶液中各元素的浓度,单位为微克每毫升(4g/mL); p02 合并液的总体积,单位为毫升(mL); V 试料量,单位为克(g). 2 镍元素含量的计算 8.3 按式(3)计算试样中镍元素的含量,以w、计 一m 712 习wa ×100%十we w'N mn 式中: 电解前的铂阴极重量,单位为克(g) 771 电解后的铂阴极重量,单位为克(g); m2 试料量,单位为克( 7 合并液中镍元素的含量,% wNa 习w -电解沉积物中钻、铜、铁、锌和元素含量之和,% 试样中杂质元素钻、铜、铁、锌和孟含量的计算 8.4 按式(4)计算试样中杂质元素钻,饷,铁、锌和的含量: w，=w'l十w'?
GB/T32793一2016 精密度 9.1 重复性 在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在以下给出的含量范围内,这两个测试结果的 绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,各元素重复性限(r)见表5 表5重复性限(r 元素 质量分数w/% 重复性限r N 76.7694.77 广=0.0054m-0.1620 CCG 0.47~1.20 =0.199m一0.085 Cu 0.0056一0.11 -0,036m十0,.0017 F 0.28~1.00 0.09 Zn 0.00190.19 gr=0.423olgm一1.6337 Mn 0.0090~1.35 lgr=0.6325lgm-1.2367 9.2 再现性 在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在以下给出的含量范围内,这两个测试结果的 绝对差值不超过再现性限(R),超过再现性限(R)的情况不超过5%,各元素再现性限(R)见表6. 表6再现性限(R 元素 质量分数w/% 再现性限R N 76.76一94.77 0.78 Co 0.47一1.20 R=0.20lm一0.014 C 0.0056~0.11 R=0.330-0.0005 F 0.28一1.00 0,14 Zn 0.0019~0.19 lgR=0.5277Ilgm一1.3102 Mn 0.00901.35 lgR=0.8743lgm十0.2449 试验报告 10 试验报告应包括下列内容: 实验室的名称和地址; b)试验报告的签发日期; e)本标准的编号; d)识别试样必要的细节; 分析结果 f 结果的编号 在测定过程中观察到的异常现象和本标准中没有规定的可能对试样和认证标准物质的结果产 生影响的任何操作