ICS77.100 H11 中华人民共和国国家标准 GB/T32794—2016 含 镍生铁 镍、钴、铬、铜、磷含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 Pigironcontentingnickel—Determinationofnickel,cobalt,chromium,copper, phosphoruscontent—Inductivelycoupledplasmaatomicemissionspectrometry 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。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国生铁及铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归口。 本标准起草单位:吉林铁合金股份有限公司。 本标准主要起草人:李会兰、刘冰、郑海东。 ⅠGB/T32794—2016 含镍生铁 镍、钴、铬、铜、磷含量的测定 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 本标准规定了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍、钴、铬、铜、磷的含量。 本标准适用于含镍生铁中镍、钴、铬、铜、磷含量的测定。测定元素的含量范围见表1。 表1 测定元素含量范围 分析元素 测定范围(质量分数)/% Ni 3.00~16.00 Co 0.05~2.00 Cr 0.20~8.00 Cu 0.010~0.300 P 0.010~0.150 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 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 3 原理 试料以氟化铵、硝酸、盐酸分解,高氯酸冒烟,待完全溶解后(难溶试料进行残渣回收),导入电感耦 合等离子体原子发射光谱仪中,于相应波长处测定镍、钴、铬、铜、磷的强度,根据校准曲线计算出镍、钴、 铬、铜、磷的含量。 4 试剂 除非另有说明,分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或符合GB/T6682规格的二级水。 4.1 混合熔剂,无水碳酸钠∶硼酸=2∶1。 4.2 盐酸,ρ=1.19g/mL。 4.3 硝酸,ρ=1.42g/mL。 1GB/T32794—2016 4.4 高氯酸,ρ=1.67g/mL。 4.5 过氧化氢,ρ=1.13g/mL。 4.6 盐酸,1+1。 4.7 氟化铵溶液,50g/L。 4.8 铁溶液,20mg/mL。 称取20g金属纯铁粉(99.99%以上)于250mL烧杯中,加入50mL盐酸(1+1),缓慢加热溶解,再 加入5mL过氧化氢,继续加热至完全溶解后,移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL 含铁20mg。 4.9 镍标准溶液,4mg/mL。 称取4.0000g金属镍(99.99%以上,室温干燥器中保存),置于250mL烧杯中,加入120mL硝酸 (2+3),盖上表皿,加热溶解完全后,冷却至室温,移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液 1mL含镍4mg。 4.10 钴标准溶液: 4.10.1 钴标准溶液,1mg/mL。 称取1.0000g金属钴(99.99%以上)于250mL烧杯中,加入40mL硝酸(1+1),加热溶解完全 后,冷却至室温,移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含钴1mg。 4.10.2 钴标准溶液,200μg/mL。 移取20.00mL钴标准溶液(4.10.1)于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含 钴200μg。 4.11 铬标准溶液,1mg/mL。 称取2.8289g基准重铬酸钾(预先于180℃烘1h,置于干燥器中,冷却至室温)于250mL烧杯 中,加适量水溶解,移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含铬1mg。 4.12 铜标准溶液: 4.12.1 铜标准溶液,1mg/mL。 称取1.0000g纯铜(99.99%以上,室温干燥器中保存),置于250mL烧杯中,加入30mL硝酸 (1+1),低温加热溶解,冷却至室温,移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含铜 1mg。 4.12.2 铜标准溶液,100μg/mL。 移取10.00mL铜标准溶液(4.12.1)于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含 铜100μg。 4.13 磷标准溶液: 4.13.1 磷标准溶液,1mg/mL。 称取4.3940g基准磷酸氢二钾(预先经105℃烘干至恒量),置于250mL烧杯中,加适量水溶解, 移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含磷1mg。 4.13.2 磷标准溶液,20μg/mL。 移取2.00mL磷标准溶液(4.13.1)于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含 磷20μg。 4.14 试剂空白储备溶液: 称取2.5g氟化铵,置于500mL烧杯中,加入20mL水及40mL高氯酸,加热至冒白烟,取下冷 却,加入50mL盐酸(1+1),加热煮沸,取下冷却至室温,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度, 混匀。 2GB/T32794—2016 5 仪器 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原子发射光谱仪,必要时需配备 高盐雾化器。仪器经优化后应满足: 5.1 一般要求 按仪器厂商的建议和实验室分析的要求,初始调节电感耦合等离子原子发射光谱仪。 5.2 仪器的实际分辨率 计算每条使用分析线的带宽,带宽应小于0.030nm。 5.3 分析谱线 本标准不指定特殊的分析线,推荐使用的分析线列于表2。在使用时应检查谱线的干扰情况。 表2 推荐的分析谱线 分析元素 分析波长/nm 干扰波长/nm Ni 341.476 — Co 228.616 — Cr 206.542 — Cu327.396 324.754— — P213.618 178.287Cu213.598 — 5.4 检出限 按附录A计算检出限,其结果应低于表3中的数值。 表3 检出限 元素 分析线/nm 检出限DL/(μg/mL) Ni 341.476 0.03 Co 228.616 0.01 Cr 206.542 0.02 Cu327.396 324.7540.01 0.01 P213.618 178.2870.01 0.01 3GB/T32794—2016 5.5 短期稳定性 连续测定10次各元素最高浓度标准溶液的净强度,计算其标准偏差,相对标准偏差应小于1.0%。 5.6 长期稳定性 每隔10min测定1次各元素最高浓度标准溶液的净强度,共计11次,计算其标准偏差,相对标准 偏差应小于2.0%。 5.7 曲线的线性 校准曲线的线性通过计算相关系数进行检查,相关系数必须大于0.999。 6 取制样 按照GB/T4010的规定进行取制样,易破碎的试样应全部通过0.125mm筛孔,不易破碎的试样 (钻取)应全部通过1.60mm筛孔,并取0.154mm筛上样品。 7 分析步骤 7.1 试料量 称取0.20g试料,精确至0.0001g。 7.2 空白试验 移取近似于试料中铁量的铁溶液(4.8),随同试料做空白试验。 7.3 试料的分解 7.3.1 将试料(7.1)置于250mL聚四氟乙烯烧杯中,加入10mL氟化铵溶液(4.7),放置2min~ 3min,加入20mL硝酸(4.3)、10mL盐酸(4.2),缓慢加热溶解,再加入8mL高氯酸(4.4),继续加热至 烧杯内刚充满白烟,立即取下稍冷,加入20mL水及10mL盐酸(4.6),加热煮沸,冷却至室温,移入 200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,干过滤。 7.3.2 如试料溶解不完全,则按照7.3.1步骤操作至“加入20mL水及10mL盐酸(4.6),加热煮沸,冷 却至室温”,用中速定量滤纸过滤于200mL容量瓶中,用水洗涤烧杯2次~3次,滤纸4次~5次,保留 滤液。将滤纸连同残渣一同移入铂坩埚中,于700℃~750℃低温炉中灰化。取出坩埚,冷却,加入1g 混合熔剂(4.1),放入700℃~750℃低温炉中熔融20min,再移入900℃~1000℃高温炉中熔融 5min~8min。取出坩埚,冷却,浸取于盛有少量水的250mL玻璃烧杯中,加入5mL盐酸(4.2),洗净 坩埚,加热煮沸,冷却至室温,移入200mL容量瓶中与原滤液合并,用水稀释至刻度,混匀。 7.4 校准曲线溶液的制备 分别移取50mL试剂空白储备溶液(4.14)和近似于试料中铁量的铁溶液(4.8)于7个100mL容量 瓶中,按表4加入镍标准溶液(4.9)、钴标准溶液(4.10.2)、铬标准溶液(4.11)、铜标准溶液(4.12.2)、磷标 准溶液(4.13.2),用水稀释至刻度,混匀,配制成校准曲线溶液。当残渣回收时,按照上述步骤操作,用 水稀释前加入0.5g混合熔剂(4.1)打底。 4GB/T32794—2016 表4 绘制校准曲线的标准溶液系列 单位为毫升 元素 Co Cu P Ni Cr 标液1 0 0 0 0 0 标液2 10 0 0 0 8.0 标液3 5.0 0.2 0.5 0.5 4.0 标液4 2.0 0.5 1.0 1.0 2.0 标液5 1.0 1.0 2.0 2.0 1.0 标液6