ICS77.120.40 H13 中华人民共和国国家标准 GB/T32793—2016 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 Methodsforchemicalanalysisofnickelsinterandnickeloxide— Determinationofnickel,cobalt,copper,iron,zinc,manganesecontents— ElectrolyticgravimetricmethodandInductivelycoupledplasmaatomic emissionspectrometricmethod 2016-08-29发布 2017-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国有色金属工业协会提出。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本标准负责起草单位:山西太钢不锈钢股份有限公司。 本标准参加起草单位:北京矿冶研究总院、广州有色金属研究院、钢研纳克检测技术有限公司、金川 集团股份有限公司、天津市茂联科技有限公司。 本标准主要起草人:戴学谦、张瑞霖、胡建春、刘春峰、苏春风、陈晓东、李杰、邹积英、祁世青、邱平、 林秀英。 ⅠGB/T32793—2016 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 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。 1 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,用电感耦合等离子体原子发射光谱法测 定钴、铜、铁、锌和锰含量的测定方法。 本标准适用于烧结镍、氧化镍和部分还原氧化镍中镍、钴、铜、铁、锌和锰含量的分析。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 74~96 Co 0.02~1.5 Cu 0.005~0.2 Fe 0.02~1.5 Zn 0.001~0.3 Mn 0.008~1.5 2 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/T4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备 3 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醇洗涤、干燥、冷却后称重。铂阴极上的钴、铜、铁、锌、锰等杂质元素,电解残液和 过滤残渣中的残余镍、钴、铜、铁、锌、锰量,用电感耦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,同时得出试样中钴、铜、铁、锌、锰含量。 1GB/T32793—2016 4 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(ρ=1.19g/mL)。 4.3 硝酸(ρ=1.42g/mL)。 4.4 高氯酸(ρ=1.67g/mL)。 4.5 过氧化氢(体积分数30%)。 4.6 氨水(ρ=0.90g/mL)。 4.7 硝酸(1+1)。 4.8 柠檬酸铵溶液(质量浓度500g/L)。 4.9 氩气,纯度>99.99%。 4.10 钴标准贮存溶液:称取1.0000g金属钴(wCo≥99.9%),移入一个400mL烧杯中,加入40mL硝 酸(4.7),加热使其完全溶解,微沸排出氮氧化物,冷却后移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混 匀。此溶液1mL含1mg钴。 4.11 铜标准贮存溶液:称1.0000g金属铜(wCu≥99.9%),移入一个400mL烧杯中,加入30mL硝酸 (4.7),低温加热使之完全溶解。等溶液冷却至室温后,移入1000mL的容量瓶中,用水稀释至刻度,混 匀。此溶液1mL含1mg铜。 4.12 铁标准贮存溶液:称取1.0000g金属铁(wFe≥99.95%),移入一个400mL烧杯中,加30mL盐 酸(1+1)微热溶解。待溶液冷却至室温后,移入1000mL容量瓶中,以水稀至刻度,混匀。此溶液 1mL含1mg铁。 4.13 锌标准贮存溶液:称取1.0000g金属锌(wZn≥99.9%),移入一个400mL烧杯中,加30mL盐酸 (1+1)缓慢加热溶解,待溶液冷却至室温后,移入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1.0000g金属锰(wMn≥99.9%),移入一个带有玻璃盖(400mL)烧杯中,加 入30mL硝酸(4.7),小心加热使之溶解,待溶液冷却至室温后,移入1000mL的容量瓶中,加水至容量 瓶的刻度线,混匀。此溶液1mL含1mg锰。 4.15 镍标准贮存溶液:称取1.0000g金属镍(wNi≥99.9%),移入400mL烧杯中,加入40mL硝酸 (4.7),低温溶解完全后,蒸至小体积,冷却。加入100mL水,加热至盐类溶解,冷却至室温后移入 1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含1mg镍。 4.16 铜标准溶液,10μg/mL:移取10.00mL铜标准贮存溶液(4.11)于一个1000mL容量瓶中,用水 稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含10μg铜。 4.17 混合标准溶液:分别移取10.00mL钴标准贮存溶液(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 含钴、铜、铁和锌各10μg。 5 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。 5.2 铂阴极:网状圆筒形,网孔径0.036mm,铂丝直径0.20mm~0.25mm,见图1。 5.3 铂阳极:螺旋型,直径约10.0mm,高度约40mm,铂丝直径1.3mm,见图2。 5.4 电感耦合等离子体发射光谱仪: 2GB/T32793—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列出建议的分析谱线。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。 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 分析线波长/nm DL/(μg/mL) BEC/(μg/mL) Co 238.892 0.022 1.0 Cu 324.754 0.003 0.20 Fe 259.940 0.012 0.10 Zn 206.191 0.020 0.50 Mn 257.610 0.002 0.10 Ni 341.486 0.020 0.40 3GB/T32793—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≤150μm。 6.2 试样于105℃~110℃干燥并冷却至室温,在干燥器中保存。 7 分析步骤 7.1 试料 称取1.0g试样(6.2),精确到0.0001g。 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,加入40mL硝酸(4.7),加盖表面皿,低温溶解。待试料基本 溶解或反应停止后,加入10mL高氯酸(4.4),加热至冒高氯酸烟,回流15min~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,加入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~5次,滤液备用。将沉 淀及滤纸置于20mL铂坩埚中在电炉上灰化后,移入1000℃马弗炉中灼烧20min,取出冷却。加入 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 将铂坩埚(7.4.2)外壁用水洗净后,置于加有7mL盐酸(4.2),50mL水的500mL烧杯中,溶解 熔块。用水洗净并取出铂盖、铂坩埚。此溶液为浸取液。 7.4.4 往滤液(7.4.2)中加入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,再过量加入10mL~15mL氨水,放入 磁力搅拌棒。 7.4.5 将清洗干净的铂阴极(5.2)放入105℃的烘箱中烘干,取出放入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于 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