GBT20975.3-200X鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第3部分-銅含量的測定.doc

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GB/T 5871—200× 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 中 國 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 化 管 理 委 員 會 發(fā)布 200×-××-××實施 200×-××-××發(fā)布 鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 第3部分：銅含量的測定 新亞銅靈分光光度法、火焰原子吸收光譜法 Methods for chemical analysis of aluminium and aluminium alloys Part 3：Determination of copper content 2,9-Dimethyl-1,10-phenanthrolion spectrophotometric method， flame atomic absorption method （征求意見稿） GB/T 20975.3-200X 代替GB/T 6987.3-2001,GB/T 6987.29-2001 neq ISO 3980:1977 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) ICS 77.120.10 H 12 1 GB/T 20975.3-200X 前 言 GB/T 6987-200X《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法》分為25個部分： ——第1部分：汞含量的測定 冷原子吸收光譜法 ——第2部分：砷含量的測定 鉬藍分光光度法 ——第3部分：銅含量的測定 新亞銅靈分光光度法、火焰原子吸收光譜法 ——第4部分：鐵含量的測定 鄰二氮雜菲分光光度法 ——第5部分：硅含量的測定 鉬藍分光光度法、重量法 ——第6部分：鎘含量的測定 火焰原子吸收光譜法 ——第7部分：錳含量的測定 高碘酸鉀分光光度法 ——第8部分：鋅含量的測定 火焰原子吸收光譜法、EDTA滴定法 ——第9部分：鋰含量的測定 火焰原子吸收光譜法 ——第10部分：錫含量的測定 苯基熒光酮分光光度法 ——第11部分：鉛含量的測定 火焰原子吸收光譜法 ——第12部分：鈦含量的測定 二安替吡啉甲烷分光光度法、過氧化氫分光光度法 ——第13部分：釩含量的測定 苯甲酰苯胲分光光度法 ——第14部分：鎳含量的測定 丁二酮肟分光光度法、火焰原子吸收光譜法 ——第15部分：硼含量的測定 離子選擇電極法 ——第16部分：鎂含量的測定 火焰原子吸收光譜法、CDTA滴定法 ——第17部分：鍶含量的測定 火焰原子吸收光譜法 ——第18部分：鉻含量的測定 萃取分離-二苯基碳酰二肼光度法、火焰原子吸收光譜法 ——第19部分：鋯含量的測定 二甲酚橙分光光度法 ——第20部分：鎵含量的測定 丁基羅丹明B分光光度法 ——第21部分: 鈣含量的測定 火焰原子吸收光譜法 ——第22部分：鈹含量的測定 依萊鉻氰蘭R分光光度法 ——第23部分：銻含量的測定 碘化鉀分光光度法 ——第24部分：稀土總含量的測定 三溴偶氮胂分光光度法、草酸鹽重量法 ——第25部分：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 本部分為第3部分。 本部分代替GB/T 6987.3-2001和GB/T 6987.29-2001。 本部分是對GB/T 6987.3—2001《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 火焰原子吸收光譜法測定銅量》和GB/T 6987.29—2001《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 新亞銅靈分光光度法測定銅量》的整合修訂，主要修訂內(nèi)容如下： ——將GB/T 6987.29—2001和GB/T 6987.3—2001分別作為本部分的“方法一”和“方法二”。 ——兩個方法中均增加了“重復(fù)性”和“質(zhì)量保證與控制”條款。 本部分“方法二”非等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3980：1977《鋁及鋁合金-銅量的測定-原子吸收分光光度法》。 本部分由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。 本部分由中國有色金屬工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計量質(zhì)量研究所歸口。 本部分由東北輕合金有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)起草。 本部分由撫順鋁業(yè)有限公司起草。 本部分方法一主要起草人：劉麗、計春雷、XX。 本部分方法二主要起草人：劉淑蘭、XX。 本部分由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋。 本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為： ——GB/T 6987.3—1986、GB/T 6987.3—2001。 ——GB/T 6987.29—2001。 I 鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 第3部分 銅含量的測定 方法一：新亞銅靈分光光度法 1 范圍 本部分規(guī)定了鋁及鋁合金中銅含量的測定方法。 本部分適用于鋁及鋁合金中銅含量的測定。測定范圍：0.0005%～0.012%。 2 方法提要 試料用鹽酸、硝酸溶解，用鹽酸羥胺將二價銅離子還原為一價銅離子，于pH4.5左右用三氯甲烷萃取新亞銅靈與一價銅離子形成的有色絡(luò)合物，于分光光度計波長460nm處測量其吸光度。 3 試劑 3.1 氫氟酸（ρ1.14g/L）。 3.2 鹽酸（1+1）。 3.3 硝酸（1+1）。 3.4 硫酸（1+1）。 3.5 氨水（1+1）。 3.6 剛果紅試紙。 3.7 鹽酸羥胺溶液（100g/L）。 3.8 檸檬酸銨溶液（500g/L）。 3.9 新亞銅靈乙醇溶液（1g/L）：稱取0.1g2，9-二甲基-1，10-菲啰啉，于無水甲醇中，用無水乙醇稀釋至100mL（放置過夜）。 3.10 三氯甲烷。 3.11 銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取1.000 0g電解銅（純度>99.95%），置于預(yù)先盛有20mL水和10mL硝酸（3.3）的400mL燒杯中，蓋上表面皿，待溶解完全后，置于水浴上蒸發(fā)至結(jié)晶開始析出，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，混勻。此溶液1mL含1mg銅。 3.12 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：移取50.00mL銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（3.11）置于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含0.1mg銅。 3.13 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：移取50.00mL銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（3.12）置于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含0.01mg銅。 4 儀器 分光光度計。 5 試樣 將試樣加工成厚度不大于1mm的碎屑。 6 分析步驟 6.1 試料 稱取0.500 0g試樣，精確至0.000 1g。 6.2 測定次數(shù) 獨立地進行兩次測定，取其平均值。 6.3 空白試驗 隨同試料做空白試驗。 6.4 測定 6.4.1 將試料（6.1）置于250mL燒杯中，加入5mL水，15mL鹽酸（3.2）。待試料溶解完全后加入2mL硝酸(3.3)，加熱煮沸2min～3min，驅(qū)除氮的氧化物（空白蒸發(fā)至2mL左右），用少量水洗杯壁，冷卻至室溫。以慢速濾紙過濾（如清亮可不過濾）。用熱鹽酸(3.2)洗滌濾紙和殘渣8次～10次。收集濾液和洗液于400mL燒杯中，如有大量殘渣，將濾紙連同殘渣置于鉑坩堝中，烘干后于550℃灰化完全（不要燃燒），冷卻。加入2mL硫酸（3.4），5mL氫氟酸（3.1），逐滴滴入硝酸（3.3）至溶液清亮。加熱蒸發(fā)至冒硫酸煙，于700℃灼燒10min（不超過700℃），冷卻。加入1mL～2mL鹽酸（3.2）和數(shù)毫升水，加熱使沉淀完全溶解（如渾濁需過濾），將此溶液合并于主試液中。 6.4.2 在試液中加入8mL檸檬酸銨溶液（3.8），5mL鹽酸羥胺溶液（3.7），混勻，加入5mL新亞銅靈乙醇溶液（3.9），投入一小塊剛果紅試紙，用氨水（3.5），調(diào)到剛果紅試紙變紅色后，再繼續(xù)用pH試紙小心調(diào)至pH4.5左右，將試液移入分液漏斗中，使體積約60mL～70mL，加入10.00mL三氯甲烷（3.10）萃取2min。 6.4.3 將有機相的部分試液移入1㎝吸收池中，以三氯甲烷（3.10）作參比，于分光光度計在波長460nm處測量其吸光度，將所測得吸光度減去空白試驗溶液的吸光度后，從工作曲線上查得相應(yīng)的銅量。 6.5 工作曲線的繪制 移取0，1.00mL，2.00mL，3.00mL，4.00mL，5.00mL，6.00mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（3.13）于一組250mL燒杯中，各加入20mL水和3mL鹽酸（3.2），混勻。以下按6.4.2進行，無需調(diào)整pH值，以試劑空白溶液（未加銅標(biāo)準(zhǔn)溶液者）為參比，于分光光度計在波長460nm處測量其吸光度。以銅量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。 7 分析結(jié)果的計算 按式（1）計算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： …………………………………………(1) 式中： ——銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％； m1－—自工作曲線上查得的銅量，mg； m0——試料的質(zhì)量，g。 8 精密度 8.1 重復(fù)性 在重復(fù)性條件下獲得的兩個獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（ｒ），超過重復(fù)性限（ｒ）的情況不超過5%，重復(fù)性限（ｒ）按以下數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法求得。 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%： 0.0017　　　0.0061　　　　　0.012 重復(fù)性限 r　/%： 0.0002　　 0.0003　　　　　0.002 8.2 允許差 實驗室之間分析結(jié)果的差值應(yīng)不大于表1所列允許差。 表1 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 允許差/% 0.005-0.0010 0.0002 >0.0010-0.0025 0.0004 >0.0025-0.0050 0.0007 >0.0050-0.0080 0.0010 >0.0080-0.0120 0.0015 9 質(zhì)量控制與保證 分析時，用標(biāo)準(zhǔn)樣品或控制樣品進行校核，或每年至少用標(biāo)準(zhǔn)樣品或控制樣品對分析方法校核一次。當(dāng)過程失控時，應(yīng)找出原因。糾正錯誤后，重新進行校核。 方法二：火焰原子吸收光譜法 10 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋁和鋁合金中銅含量的測定方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋁和鋁合金中銅含量的測定。測定范圍：0.005%～8.00%。 11 方法提要 試料用鹽酸和過氧化氫溶解，于原子吸收光譜儀波長324.7nm處，用空氣—乙炔（或一氧化二氮—乙炔）貧燃性火焰進行銅量測定。 12 試劑 12.1 鋁（99.99%，不含銅）。 12.2 氫氟酸（ ρ1.14g/mL），優(yōu)級純。 12.3 硝酸（ρ1.42g/mL），優(yōu)級純。 12.4 過氧化氫（ρ1.10g/mL）。 12.5 鹽酸（1+1）。 12.6 硫酸（1+1）。 12.7 鋁溶液（20mg/mL）：稱取20.00g經(jīng)酸洗的鋁（12.1）置于1000mL燒杯中，蓋上表皿，分次加入總量為600mL的鹽酸（12.5），再加一滴汞助溶。待劇烈反應(yīng)停止后，緩慢加熱至完全溶解，然后加入數(shù)滴過氧化氫（12.4），煮沸數(shù)分鐘以分解過量的過氧化氫，冷卻。將溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。 12.8 銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取1.000g電解銅（純度＞99。95%），置于250mL燒杯中，蓋上表皿，加入5mL硝酸（12.3），緩慢加熱至完全溶解，冷卻。將溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1.0mg銅。 12.9 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（用時現(xiàn)配）：移取100.00mL銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（12.8）置于1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含0.1mg銅。 12.10 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（用時現(xiàn)配）：移取50.00 mL銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（12.8）置于1000 mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含0.05mg銅。 13 儀器 原子吸收光譜儀，附銅空心陰極燈。 在儀器最佳工作條件下，凡能達到下列指標(biāo)者均可使用： 靈敏度：在與測量試料溶液的基體相一致的溶液中，銅的特征濃度應(yīng)不大于0.46μg/mL。 精密度：用最高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液測量10次吸光度，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不超過平均吸光度的1.0%；用最低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液（不是“零濃度”溶液）測量10次吸光度，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不超過最高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液平均吸光度的0.5%。 工作曲線線性：將工作曲線按濃度等分五段，最高段的吸光度差值與最低的吸光度差值之比，應(yīng)不小于0.7。 儀器工作條件見附錄A（提示的附錄）。 14 試樣 將試樣加工成厚度不大于1mm的碎屑。 15 分析步驟 15.1 試料 稱取1.000g試樣。精確至0.001g。 15.2 測定次數(shù) 獨立地進行兩次測定，取其平均值。 15.3 空白試驗 稱取1.000g鋁（12.1），精確至0.001g，隨同試料做空白試驗。 15.4 測定 15.4.1 將試料（15.1）置于250 mL燒杯中，蓋上表皿，加入30 mL～40 mL水，分次加入總量為30 mL鹽酸（12.5），待劇烈反應(yīng)停止后，緩慢加熱至試料完全溶解。滴加適量的過氧化氫（12.4），加熱煮沸10min，以除去過量的過氧化氫，冷卻。 15.4.2 如有不溶物需過濾、洗滌，保留此溶液為主濾液，將殘渣連同濾紙置于鉑坩堝中，灰化（勿使濾紙燃著），在約550℃灼燒，冷卻。加入2 mL硫酸（12.6）和5 mL氫氟酸（12.2），并逐滴加入硝酸（12.3）至溶液清亮（約1 mL），加熱蒸發(fā)至干。在約700℃下灼燒10min，冷卻。用盡量少的鹽酸（12.5）溶解殘渣（必要時過濾），將此溶液合并于主濾液中。 15.4.3 根據(jù)試料中銅含量按下述操作： 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.005%～0.05%時，將溶液（15.4.1）或處理不溶物后合并的溶液（15.4.2）移入100 mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在＞0.05%～0.50%時，將溶液（15.4.1）或處理不溶物后合并的溶液（15.4.2）移入1000 mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在＞0.50%～5.00%時，將溶液（15.4.1）或處理不溶物后合并的溶液（15.4.2）移入500 mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。再移取20.00mL此溶液于100mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。 15.4.4 將隨同試料所作的空白試驗溶液（15.3）及根據(jù)試料中銅含量而制備的試液（15.4.3）于原子吸收光譜儀波長324.7nm處，用空氣—乙炔（或一氧化二氮—乙炔）貧燃性火焰，以水調(diào)零，測量試液的吸光度，從工作曲線上查得相應(yīng)的銅量。 15.5 工作曲線的繪制 15.5.1 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%～0.05%時，移取0，1.00mL，2.00mL，4.00mL，6.00mL，8.00mL，10.00mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（12.10），分別置于一組100mL容量瓶中，加入5.0mL鋁溶液（12.7），以水稀釋至刻度，混勻。 15.5.2 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為＞0.05%～0.5%時，移取0，1.00mL，2.00mL，4.00mL，6.00mL，8.00mL，10.00mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（12.10），分別置于一組100mL容量瓶中，加入5.0mL鋁溶液（12.7），以水稀釋至刻度，混勻。 15.5.3 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為＞0.5%～5.00%時，移取0，2.00mL，4.00mL，8.00mL，12.00mL，16.00mL，20.00mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（12.9），分別置于一組100mL容量瓶中，加入2.0mL鋁溶液（12.7），以水稀釋至刻度，混勻。 15.6 測量 將系列標(biāo)準(zhǔn)溶液（15.5.1），（15.5.2）和（15.5.3）于原子吸收光譜儀波長324.7處，用空氣—乙炔（或一氧化二氮—乙炔）貧燃性火焰，以水調(diào)零，測量系列標(biāo)準(zhǔn)溶液和“零濃度”溶液（不加銅標(biāo)準(zhǔn)溶液者）的吸光度，以銅量為橫坐標(biāo)，吸光度（減去“零濃度”溶液吸光度）為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。 16 分析結(jié)果的計算 按式(2)計算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： …………………………………（2） 式中： ——銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％； m1 ——自工作曲線上查得的隨同試料所作的空白試驗溶液的銅量，mg ； m2 ——自工作曲線上查得的試液的銅量，mg ； m0 ——試料的質(zhì)量，g ； R ——稀釋系數(shù)，15.4.3中三種情況的R值分別為1、10、和25。 17 精密度 17.1 重復(fù)性 在重復(fù)性條件下獲得的兩個獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（ｒ），超過重復(fù)性限（ｒ）的情況不超過5%，重復(fù)性限（ｒ）按以下數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法求得。 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%： 重復(fù)性限 r /%： 17.2 允許差 實驗室之間分析結(jié)果的差值應(yīng)不大于表2所列允許差。 表2 銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 允許差/% 0.0050～0.0075 0.0010 ＞0.0075～0.010 0.0015 ＞0.010～0.025 0.002 ＞0.025～0.050 0.003 ＞0.050～0.075 0.006 ＞0.075～0.100 0.010 ＞0.100～0.250 0.015 ＞0.25～0.50 0.02 ＞0.50～0.75 0.03 ＞0.75～1.00 0.04 ＞1.00～2.00 0.05 ＞2.00～3.00 0.07 ＞3.00～4.00 0.10 ＞4.00～5.00 0.12 18 質(zhì)量控制與保證 分析時，用標(biāo)準(zhǔn)樣品或控制樣品進行校核，或每年至少用標(biāo)準(zhǔn)樣品或控制樣品對分析方法校核一次。當(dāng)過程失控時，應(yīng)找出原因。糾正錯誤后，重新進行校核。 附 錄 A （提示的附錄） 儀器工作條件 使用Z—8000型原子吸收光譜儀測定銅量的工作條件如表A1。 表A1 波長 nm 燈電流 mA 光譜通帶 nm 觀測高度 mm 空氣流量 L／min 乙炔流量 L／min 324.8 7.5 1.3 7.5 9.5 2.3 《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 第3部分 銅含量測定 新亞銅靈分光光度法、火焰原子吸收光譜法》 編制說明 撫順鋁業(yè)有限公司 編制說明 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)的有色金屬國家標(biāo)準(zhǔn)清理評價結(jié)果及有色標(biāo)委（2006）第13號《關(guān)于下達2006～2008年有色金屬國家標(biāo)準(zhǔn)修訂計劃的通知》由東北輕合金有限責(zé)任公司等單位承擔(dān)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6987-2001《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法》的修訂工作，完成年限為2007年。 GB/T6987.29-2001《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 新亞銅靈分光光度法測定銅量》、GB/T6987.3-200X《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 火焰原子吸收光譜法測定銅量》為GB/T6987-200X《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法》中的分標(biāo)準(zhǔn)。 本部分由撫順鋁業(yè)有限公司起草。 本部分方法一主要起草人：劉麗、計春雷、XX。 本部分方法二主要起草人：劉淑蘭、XX。 本部分是對GB/T6987.29—2001《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 新亞銅靈分光光度法測定銅量》、GB/T6987.3-200X《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 火焰原子吸收光譜法測定銅量》的修訂，增加了“重復(fù)性”、“質(zhì)量保證與控制”等條款。方法二進行了擴限，將分析上限擴展到8.00%。 方法一的重現(xiàn)性試驗如下： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中硅的測定范圍，選取硅量為0.0017%、0.0061%、0.012%試樣，按標(biāo)準(zhǔn)中的分析方法進行試驗，每個試樣測定11次，數(shù)據(jù)見下表。 試樣中銅含量/% 0.00172 0.00168 0.00155 0.00176 0.00179 0.00170 0.00166 0.00164 0.00162 0.00167 0.00158 平均值/% 0.0017 標(biāo)準(zhǔn)偏差/% 0.0001 試樣中銅含量/% 0.00613 0.00593 0.00620 0.00605 0.00623 0.00618 0.00615 0.00620 0.00609 0.00600 0.00598 平均值/% 0.0061 標(biāo)準(zhǔn)偏差/% 0.0002 試樣中銅含量/% 0.0118 0.0125 0.0115 0.0113 0.0121 0.0119 0.0120 0.0117 0.0110 0.0105 0.0108 平均值/% 0.012 標(biāo)準(zhǔn)偏差/% 0.001 方法二的重現(xiàn)性試驗如下： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中銅的測定范圍，選取銅量為0.00XXX%、0.0XXX%、0.XXX%試樣，按標(biāo)準(zhǔn)中的分析方法進行試驗，每個試樣測定11次，數(shù)據(jù)見下表。 試樣中銅含量/% 平均值/% 標(biāo)準(zhǔn)偏差/% 試樣中銅含量/% 平均值/% 標(biāo)準(zhǔn)偏差/% 試樣中銅含量/% 平均值/% 標(biāo)準(zhǔn)偏差/% 實驗表明，此方法的重復(fù)性很好。 本部分已達到國際先進水平。 建議頒布本部分為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。 9