钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法

钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法

国家标准 GB/T223.23一2008 代替GB223.23” 223.24一1994 钢铁及合金镍含量的测定 丁二酮肪分光光度法 Iron,steelandaoy一Determinationofnickelcomtemt Thedimethylglyoximespectrophotometricmethod 2008-05-13发布 2008-11-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/223.23一2008 前 言 GB/T223的本部分是对GB/T223.231994《钢铁及合金化学分析方法丁二酮厉分光光度法 测定镍量》和GB/T223.24一1994《钢铁及合金化学分析方法萃取分离-丁二酮肪分光光度法测定镍 量》的整合修订 本部分代替GB/T223.23一1994和GB/T223.24一1994 本部分与GB/T223.23一1994,GB/T223.24一1994相比较主要进行了以下修改: 名称改为《钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肪分光光度法》; -将原两个标准合并为一个标准,内含两个分析方法; -增加了分析中对试剂和水的说明内容并修改溶液浓度的表示方法; 增加了安全须知及称取试料量的表示; -修改了结果计算式及式中量的单位; 修改规范了精密度函数式的说明 本部分的附录A是资料性附录 本部分由钢铁工业协会提出 本部分由全国钢标准化技术委员会归口 本部分起草单位;宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司、钢研科技集团公司,天津特殊钢厂 本部分主要起草人:王玉娟、崔秋红、郭蕴珊 本部分所代替标准的历次版本发布情况为 GB223.23一1982,GB223.231994; GB223.24一1982.,GB223.24一1994
GB/223.23一2008 钢铁及合金镍含量的测定 丁二酮肪分光光度法 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 范围 GB/T223的本部分规定了用丁二酮厉直接光度法和用萃取分离-丁二酮厉分光光度法测定镍 含量 本部分方法一适用于生铁、铁粉,碳素钢,合金钢中质量分数为0.030%~2.00%镍含量的测定;本 部分方法二适用于生铁、碳素钢、合金钢和精密合金中质量分数为0.010%0.50%镍含量的测定 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为GB/T223的本部分的条款 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/T6379 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度第1部分;总则与定义 . GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度第2部分;确定标准测量方法的重 复性和再现性的基本方法 GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 方法一丁二酮肪直接光度法 3.1原理 试样经酸溶解,高氯酸冒烟氧化铬至六价,以酒石酸钠掩蔽铁,在强碱性介质中,以过硫酸铵为氧化 剂,镍与丁二酮厉生成红色络合物,测量其吸光度 显色液中锰量大于1.5mg、铜量大于0.2mg、钻量大于0.1mg干扰测定 3.2试剂和材料 除非另有说明,分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸水或与其纯度相当的水 乙醇,95%体积分数)以上 3.2.1 3.2.2高氯酸,p约1.67g/ml 3.2.3硝酸p约1.2g/mL.稀释为2十3. 盐酸-硝酸混合酸,将一份盐酸(p约1.19g/ml)、一份硝酸(p约1.42g/ml)和二份水相混合 酒石酸钠溶液,300g/I. 氢氧化钠溶液,l00g/L 丁 二酮厉溶液,1l0g/L,用乙醇(3.2.l)配制 过硫酸铵溶液,40g/IL 镍标准溶液 3.2.9.1镍储备液,l004g/ml 称取0.1000g纯镍(质量分数99.99%以上),置于150ml锥形瓶 中,加20mL硝酸(3.2.3),加热溶解后,冷却至室温,移人1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀
GB/T223.23一2008 3.2.g.2镍标准溶液,10.04g/mL 移取25.00mL镍储备液(3.2.9.1),置于250mL容量瓶中,加 5ml硝酸(3.2.3),用水稀释至刻度,混匀 3.3仪器与设备 分析中,仅用通常的实验室仪器设备及分光光度计 3.4取制样 按照GB/T20066或适当的国家标准取制样 3.5分析步骤 警告;通常在有氨、亚硝酸烟雾或有机物存在时,冒高氯酸烟可能会引起爆炸 3.5.1试料量 根据镍含量(质量分数)按表1称取试样,精确至0.0001g 表 镍含量(质量分数/% 试料量/g 0.03一0.10 0.50 >0.100.50 0.20 0.502.00 0.10 3.5.2空白试验 随同试料作空白试验 3.5.3测定 3.5.3.1将试料(3.5.1)置于150ml锥形瓶中,加5ml10ml硝酸(3.2.3)或盐酸-硝酸混合酸 3.2.4),加热溶解后,加3ml5ml高氯酸(3.2.2),蒸发至冒高氧酸烟氧化铬呈六价,稍冷 3.5.3.2加少量水使盐类溶解,冷却后移人100mL容量瓶中(镍的质量分数为0.03%0.10%时,移 人50mL容量瓶中),用水稀释至刻度,混匀 如有沉淀干过滤除去 移取10.00ml(镍的质量分数为1.00%~2.00%时,移取5.00mlL)试液二份,分别置于50nml容 量瓶中,分别按3.5.3.2.1和3.5.3.2.2进行 3.5.3.2.1显色液;加10ml酒石酸钠溶液(3.2.5)、10ml氢氧化钠溶液(3.2.6)、2ml丁二酮肪溶 液(3.2.7)和5mL过硫酸铵溶液(3.2.8),每加一种试剂后均要混匀,用水稀释至刻度,混匀 3.5.3.2.2参比液;加10ml酒石酸钠溶液(3.2.5)、10ml氢氧化钠溶液(3.2.6)、2ml.乙醉 (3.2.1)、5ml过硫酸铵溶液(3.2.8),用水稀释至刻度,混匀 3.5.3.3放置10min20min D后将部分溶液移人2cm或3cm吸收皿中,以参比液为参比,在分光光 度计上于波长530nm处,测量其吸光度 减去空白试验的吸光度,从校准曲线上查出相应的镍质量 g) 3.5.4校准曲线的绘制 移取0,2.00ml、4.00mL6.00mL,8.00mL,10.00mL镍标准溶液(3.2.9.2),分别置于50mL 容量瓶中,按3.5.3.2.1显色,以试剂空白为参比按3.5.3.3测量其吸光度 以镍质量为横坐标,吸光 度为纵坐标绘制校准曲线 3.6结果计算 镍含量以质量分数w计,数值以%表示,按式(1)计算 m×V wNi= ×100 o m×V×10" 式中: 分取试液体积的数值,单位为毫升(ml); -试液总体积的数值,单位为毫升(mL);
GB/223.23一2008 从校准曲线上查得的镍质量的数值,单位为微克(ug); 试料量的数值,单位为克(g n 精密度 本部分的精密度试验是在1990年由8个实验室,对9个水平的镍含量进行测定;每个实验室对每 个水平的镍含量在GB/T6379.1规定的重复性条件下测定3次 各实验室报出的原始数据测定结果)见附录A 根据GB/T6379.2,对得到的测定结果进行统计分析,精密度见表2 表2 镍的质量分数/% 重复性限， 再现性限1 7 -1.7146十0.822 尽R=-1.4495十0.8563 0.0242.08 lgr 1lgm lgm 式中 m是两个测定值的平均值,单位为%(质量分数) 重复性限r、再现性限R按表2给出的方程求得 在重复性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限(r),大于重复性限(r)的情 况以不超过5%为前提 在再现性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限(R).大于再现性限(R)的 情况以不超过5%为前提 方法二萃取分离-丁二酮肪分光光度法 4.1原理 试料用酸溶解,以柠檬酸铵掩蔽铁,加丁二酮肪与镍生成丁二酮肪镍,用三氯甲婉萃取,再用稀硝酸 反萃取于水相中,然后在强碱性介质中,以过硫酸铵为氧化剂,镍与丁二酮肪生成红色络合物,测量其吸 光度 显色液中量小于25mg,铜量小于3.5mg,钻量小于15mg不干扰测定 4.2试剂和材料 除非另有说明,分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸水或与其纯度相当的水 4.2.1三氯甲炕 4.2.2乙醇,95%体积分数)以上 4.2. .3 高氯酸,约1.67g/mL 4.2.4氨水.p约0.90 g/ml 42. 5 氨水,p约0.90g/mL,稀释为1十30. 4.2.6硝酸,p约1.42g/mL..稀释为2十3. 4.2.7硝酸p约1 12g/mL,稀释为1十20. 4.2. 8 盐酸-硝酸混合酸:将1份盐酸(p约1.19g/mL)、1份硝酸(p约1.42g/mL)和2份水相混合 42. 9 柠檬酸铵溶液,200g/L. 4.2.10澳麝香草酚蓝游液，l些/儿L 称取0.l毯澳麝香草酚蓝,加lml氢氧化钠溶液(4.2.13)和 50ml水溶解后,用水稀释至100mL,混匀 4.2.11丁二酮肪溶液,l0g/L 用乙醉(4.2.2)配制 4.2.12酒石酸钠溶液,300g/L 4.2.13氢氧化钠溶液,l00g/L 4.2.14过硕酸铁容液,0乱/L. 4.2.15镍标准溶液
GB/T223.23一2008 4.2.15.1镍储备液,1004g/mL 称取0.1000g纯镍(质量分数99.99%以上),置于150mL锥形瓶 中,加20mL 硝酸(4.2.6),加热溶解后,冷却至室温,移人1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀 4.2.15.2镍标准溶液,10.08/'ml 移取50.00ml镍标准溶液(4.2.15.1),置于500ml容量瓶 中,加10ml硝酸(4.2.6),用水稀释至刻度,混匀 仪器与设备 4.3 分析中,仅用通常的实验室仪器设备及分光光度计 取制样 按照GB/T20066或适当的国家标准取制样 分析步骤 4. 5 警告;通常在有氨、亚硝酸烟雾或有机物存在时,冒高氧酸烟可能会引起爆炸 4.5.1试料量 称取0.10g试样,精确至0.000lg 4.5.2空白试验 随同试料作空白试验 4.5.3测定 4.5.3.1将试料(4.5.1)置于150ml锥形瓶中,加3ml硝酸(4.2.6)或盐酸-硝酸混合酸(4.2.8),加 热溶解,加2ml3ml高氯酸(4.2.3),蒸发至冒高氯酸烟氧化铬至六价,稍冷 4.5.3.2加5mL水溶解盐类(当镍质量分数大于0.10%时,稀释分取10/50),加10mL柠檬酸铵溶 液(4.2.9),加25滴祺麝香草酚蓝溶液(4.2.10),然后滴加氨水(4.2.4)至溶液呈深绿色,再多加 10滴,加5ml丁二酮厉溶液(4.2.ll)[若试液中含高铜、高钻时,每1lmg铜应多加0.2ml丁二酮肪 溶液(4.2.11),每1mg钻应多加0.5ml丁二酮肪溶液(4.2.l1],流水冷却 将溶液移人100mL分液漏斗中,使其体积为25mL30mL,加10mL三氯甲炕(4.2.1),振 荡1min,静置分层 将有机相放人另一个分液漏斗中 在水相中再加5ml三氯甲炕(4.2.1),振荡 30s,分层后合并有机相,弃去水相 4.5.3.4在合并后的有机相中,加10ml氨水(4.2.5),振荡1min,静置分层 将有机相放人另一个 分液漏斗中[若含0.5mg以上铜时,再加10nmL氨水(4.2.5)振荡有机相一次],在水相中加5ml三氯 甲婉(4.2.1),轻轻振荡30s,待完全分层后,将有机相合并,弃去水相 4.5.3.5在有机相中加5.0ml硝酸(4.2.7),振荡1min,静置分层,将有机相放人另一个分液漏斗 中,再加5. 0ml 硝酸(4.2.7),重复振荡有机相一次,分层后,弃去有机相,合并水相于原锥形瓶中 4.5.3.6将水相蒸发至体积约为5mL. 冷却后移人 50ml容量瓶中 4.5.3.7加2nmL酒石酸钠溶液(4.2.12)、5nml氢氧化钠溶液(4.2.13)、2ml丁二酮厉溶液 4.2.11)和5mL过硫酸铵溶液(4.2.14),每加一种试剂后均要摇匀,用水稀释至刻度,混匀 4.5.3.8放置15min后,将部分溶液移人2em 吸收皿中,以水为参比,在分光光度计上,于波长 465nm 处,测量其吸光度,减去空白试验吸光度,从校准曲线上查出相应的镍质量(4g). 4.5.4校准曲线的绘制 移取0,2.00mL4.00ml.B.00mL&.00ml.10.00ml镍标准溶液(4.2.15.2).分别置于50ml 容量瓶中,按4.5.3.7和4.5.3.8进行至测量其吸光度 减去试剂空白吸光度 以镍质量为横坐标,吸 光度为纵坐标,绘制校准曲线 4.6结果计算 镍含量以质量分数ws计,数值以%表示,按式(2)计算 ×V m 2 wN ×100 o 7m×V×10"
GB/223.23一2008 式中: V 分取试液体积的数值,单位为毫升(mL); V 试液总体积的数值,单位为毫升(ml); 从校准曲线上查得的镍质量的数值,单位为微克(4g); mn -试料质量的数值,单位为克(g) n 精密度 本部分的精密度试验是在1990年由8个实验室,对6个水平的镍含量进行测定;每个实验室对每 个水平的镍含量在GB/T6379.1规定的重复性条件下测定3次 各实验室报出的原始数据(测定结果)见附录A 根据GB/T6379.2,对得到的测定结果进行统计分析,精密度见表3 表3 镍的质量分数/% 重复性限" 再现性限R 0.0240~0.510 r=0.0005729十0.03019m R=0.0004335十0.07515mn 式中: m是两个测定值的平均值,单位为%(质量分数 重复性限r、再现性限R按表3给出的方程求得 在重复性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限(r),大于重复性限(r)的情 况以不超过5%为前提 在再现性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限(R),大于再现性限(R)的 情况以不超过5%为前提 试验报告 试验报告应包括下列内容: 鉴别试料,实验室和分析日期等资料; a D)遵守本部分规定的程度; 分析结果及其表示; c D 测定中观察到的异常现象; 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
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GB/T223.23一2008 A.2萃取分离-丁二剩肪分光光度法测定法精密度原始数据见表A.2 表A. .2 镍含量/% 实验室 Nil Ni-2 Ni3 Ni4 Ni-5 Ni6 0.0821 0.0230 0.0533 0.142 0.366 0.508 0.0229 0,0529 0.0824 0,145 0.357 0.512 0.0540 0.0832 0.023 0.150 0.368 0.514 0.0234 0.0498 0.0808 00 .151 0.356 0.514 0.0235 0.0495 0.080 0.150 0.351 0.521 0.0240 0.0490 0.0806 0.l46 0.365 0.506 0.0240 0.051o 0.0788 0.150 0.358 0.508 0.142 0.350 0.0234 0.0520 0.0788 0.508 0.0232 0,0516 0,0800 0.146 0,347 0,48o 0.0242 0.0543 0.0839 0,155 0.375 0.530 0. 0. o. 0.0242 0.0543 0,0840 155 .376 .531 0.0240 0.0543 0.0840 0.156 0.376 0.530 0.0240 0.052o 0.0850 0.152 0.370 0.525 0.0535 心 0.0262 0.0855 0,148 0.370 525 52o 0.0242 0.0526 0.0860 0.362 0 0.149 0.0232 0.0520 0.0804 0.149 0.366 0.512 0.0232 0.0526 0.0812 0.150 0.368 0.518 0.0230 0.0528 0.0818 0.152 0.370 0.515 0.0202 0.0500 0.507 0.0805 0.145 0.360 0.0241 0.0539 0.0820 0.150 0.360 0.497 0.0250 0.0517 0.0835 0.150 0.365 0.510 0.0233 0.0538 0.0795 0.147 0.350 0,487 0.0242 0,0537 0,0800 0.146 0,356 0,485 0.0228 0.0545 0.0795 0.147 0.340 0.485