(高清版)GB∕T 20975.15-2020 鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 第15部分：硼含量的測定

代替GB/T20975.15—2008鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第15部分：硼含量的測定國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T20975.15—2020 ——第20部分：鎵含量的測定丁基羅丹明B分光光度法；GB/T20975.15—2020本部分為GB/T20975的第15部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T20975.15—2008《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第15部分：硼含量的測定》。與-—增加了標(biāo)準(zhǔn)使用安全警示；——增加了“規(guī)范性引用文件”(見第2章);——增加了“術(shù)語和定義”(見第3章);——修改了“離子選擇電極法”為“氫氟酸溶樣-離子選擇電極法”(見第4章，2008年版的方法一離子選擇電極法);——?jiǎng)h除“胭脂紅分光光度法”(見2008年版的方法二胭脂紅分光光度法);——修改了氫氟酸溶樣-離子選擇電極法的精密度(見4.7,2008年版的第8章);——增加了“混合酸溶樣-離子選擇電極法”(見第5章);——增加了“試驗(yàn)報(bào)告”(見第6章)。本部分由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本部分由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC243)歸口。本部分起草單位：中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院、東北輕合金有限新材料有限公司、河南豫輝金屬制品有限公司。本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T6987.27—2001;1GB/T20975.15—2020鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第15部分：硼含量的測定警示——使用本部分的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本部分并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。GB/T20975的本部分規(guī)定了氫氟酸溶樣-離子選擇電極法和混合酸溶樣-離子選擇電極法測定鋁及鋁合金中硼含量。本部分適用于鋁及鋁合金中硼含量的仲裁測定。氫氟酸溶樣-離子選擇電極法測定范圍：0.0010%~5.00%;混合酸溶樣-離子選擇電極法測定范圍：>5.00%～11.50%。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T8005.2鋁及鋁合金術(shù)語第2部分：化學(xué)分析GB/T8170—2008數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術(shù)語和定義GB/T8005.2界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4氫氟酸溶樣-離子選擇電極法4.1方法提要試料用氫氟酸和過氧化氫溶解，硼轉(zhuǎn)化為氟硼酸根離子，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)試液pH為5～6,用氟硼酸根離子選擇電極測定氟硼酸根離子的電位值，以此測定硼含量。銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和大于10%時(shí)干擾測定，用乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合消除。4.2試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和實(shí)驗(yàn)室二級(jí)水。4.2.1純鋁(WA≥99.99%,wp≤0.0005%)。4.2.2氫氟酸(p=1.14g/mL)。4.2.3過氧化氫(p=1.10g/mL)。4.2.4乙二胺四乙酸二鈉(Na?EDTA)溶液(100g/L)。4.2.5氫氧化鈉溶液(200g/L),貯于聚乙烯瓶中。4.2.6硼標(biāo)準(zhǔn)溶液A:稱取0.5720g已于真空干燥器中干燥過的硼酸(優(yōu)級(jí)純)于400mL燒杯中，加入200mL水，微熱使其完全溶解。冷卻后移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。貯于聚乙烯2GB/T20975.15—20204.2.7硼標(biāo)準(zhǔn)溶液B:移取50.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液A(4.2.6)于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混4.2.8硼標(biāo)準(zhǔn)溶液C:移取25.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液B(4.2.7)于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。貯于聚乙烯瓶中(用時(shí)現(xiàn)配)。此溶液1mL含0.4.3儀器4.3.1氟硼酸根離子選擇電極：使用前應(yīng)先將電極按使用說明書進(jìn)行處理，使其活化具有一定的靈敏度。4.3.2雙液接飽和甘汞電極：外套管充注含3mol/L氯化鉀的30g/L瓊脂溶液。將樣品加工成厚度不大于1mm的碎屑。按表1稱取質(zhì)量(mo)的試樣(4.4),精確至0.0001g。硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wb%試料質(zhì)量m?g加入氫氟酸(4.2.2)的體積mL0.001～0.0100.50>0.010～0.100.204.0>0.10～5.000.10入5mL乙二胺四乙酸二鈉溶液(4.2.4),搖勻。用氫氧化鈉溶液(4.2.5)調(diào)節(jié)溶液pH5～pH6(用精密大于0.2mV。測量過程中，應(yīng)保持溫度一致。從工作曲線上查得硼量(m?)。試液的制備和測量應(yīng)與工作曲線的繪制同步進(jìn)行。34.5.4工作曲線的繪制4.5.4.1根據(jù)試料中硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備分為以下3種：a)硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001%～0.010%時(shí)：移取1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液C(4.2.8)于6個(gè)預(yù)先稱有0.50g純鋁(4.2.1)的100mL聚乙烯燒杯中，加入20mL水，加入5.0mL氫氟酸(4.2.2),以下按4.5.3.2與試料同步進(jìn)行。b)硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)為>0.010%～0.10%時(shí)：移取1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液B(4.2.7)于6個(gè)預(yù)先稱有0.20g純鋁(4.2.1)的100mL聚乙烯燒杯中，加入20mL水，加入4.0mL氫氟酸(4.2.2),以下按4.5.3.2與試料同步進(jìn)行。c)硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)為>0.10%～5.00%時(shí)：移取0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液A(4.2.6)于7個(gè)預(yù)先稱有0.10g純鋁(4.2.1)的100mL聚乙烯燒杯中，加入20mL水，加入3.0mL氫氟酸(4.2.2),以下按4.5.3.2與試料同步進(jìn)行。4.5.4.2將系列標(biāo)準(zhǔn)溶液全部倒入原聚乙烯燒杯中，按氟硼酸根離子濃度增高的順序，置于電磁攪拌器上，插入氟硼酸根離子選擇電極和雙液接飽和甘汞電極，恒速攪拌，用數(shù)字式離子計(jì)(4.3.3)測量平衡電位。以硼量為橫坐標(biāo)，電位值為縱坐標(biāo)，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙(4.3.5)上繪制工作曲線。4.6試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理硼含量以硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)wg計(jì)，按式(1)計(jì)算：式中：m?——自工作曲線上查得試液的硼量，單位為毫克(mg);m?——試料的質(zhì)量，單位為克(g)。……硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1.00%時(shí)，計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后兩位；硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)<1.00%時(shí)，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中3.2、3.3。4.7精密度4.7.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩個(gè)獨(dú)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(gè)測試結(jié)果的絕對(duì)差值不超過重復(fù)性限r(nóng),超過重復(fù)性限r(nóng)的情況不超過5%,重復(fù)性限r(nóng)按表2數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。wg/%0.00490.0180.17r/%0.00030.0020.020.030.064.7.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨(dú)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(gè)測試結(jié)果的絕對(duì)差值不超過再現(xiàn)性限R,超過再現(xiàn)性限R的情況不超過5%,再現(xiàn)性限R按表3數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或者外延法求得。4GB/T20975.15—2020wg/%5混合酸溶樣-離子選擇電極法5.1方法提要試料用鹽酸、硝酸和硫酸-磷酸混合酸溶解，用氫氟酸氟化使試料中硼轉(zhuǎn)化為氟硼酸根離子，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)試液pH5～pH6,用氟硼酸根離子選擇電極測定氟硼酸根離子的電位值，以此測定硼5.2試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和實(shí)驗(yàn)室三級(jí)水。5.2.3氫氟酸(p=1.14g/mL)。5.2.4磷酸(p=1.69g/mL)。5.2.5硝酸(1+1)。5.2.6鹽酸(1+1)。5.2.7硫酸(1+1)。5.2.8氫氧化鈉溶液(200g/L),貯于聚乙烯瓶中。5.2.9硫酸-磷酸混合溶液：于100mL容量瓶中，加入25mL磷酸(5.2.4)及25mL硫酸(5.2.7),加水5.2.10硼標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取2.8597g已于真空干燥器中干燥過的硼酸(優(yōu)級(jí)純)于400mL燒杯中，乙烯瓶中。此溶液1mL含1mg硼。5.2.11硼標(biāo)準(zhǔn)溶液D:移取20.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液(5.2.10)于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，貯于聚乙烯瓶中。此溶液1mL含0.2mg硼。5.2.12硼標(biāo)準(zhǔn)溶液E:移取15.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液(5.2.10)于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，貯于聚乙烯瓶中。此溶液1mL含0.15mg硼。5.2.13硼標(biāo)準(zhǔn)溶液F:移取10.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液(5.2.10)于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，5.3儀器5.3.1氟硼酸根離子選擇電極：使用前應(yīng)先將電極按使用說明書進(jìn)行處理，使其活化具有一定的靈敏度。5.3.2雙液接飽和甘汞電極：外套管充注含3mol/L氯化鉀的30g/L瓊脂溶液。5.3.5半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙。5GB/T20975.15—2020將樣品加工成厚度不大于1mm的碎屑。5.5分析步驟5.5.1試料稱取質(zhì)量(m?)為0.20g的試樣(5.4),精確至0.0001g。5.5.2平行試驗(yàn)平行做兩份試驗(yàn)，取其平均值。5.5.3.1將試料(5.5.1)置于250mL石英燒杯中，加入10mL硝酸(5.2.5)和10mL鹽酸(5.2.6),待劇烈反應(yīng)停止后，加入25mL硫酸(5.2.7)和25mL磷酸(5.2.4),緩慢加熱蒸發(fā)至剛冒輕微硫酸煙，冷卻，加入約20mL水，搖勻，繼續(xù)冷卻，移入100mL容量瓶(V?)中，加水至約90mL,搖勻，冷卻至室溫，用水稀釋至刻度，混勻。5.5.3.2移取10.00mL試液(V?)于100mL聚乙烯燒杯中，加水至20mL,用聚乙烯刻度管加入1.0mL氫氟酸(5.2.3),搖勻，置于沸水浴中氟化5min,取下冷卻，加入15mL氫氧化鈉溶液(5.2.8),加水至約80mL,在電磁攪拌下用氫氧化鈉溶液(5.2.8)中和至溶液pH5～pH6(用精密pH試紙檢查),冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。5.5.3.3將試液全部倒入100mL干聚乙烯燒杯中，置于電磁攪拌器上，插入氟硼酸根離子選擇電極和雙液接飽和甘汞電極，恒速攪拌，用數(shù)字式離子計(jì)(5.3.3)測量平衡電位，平衡電位系指電極電位的變化每分鐘不大于0.2mV。測量過程中，應(yīng)保持溫度一致。從工作曲線上查得硼量(m?)。試液的制備和測量應(yīng)與工作曲線的繪制同步進(jìn)行。5.5.4工作曲線的繪制5.5.4.1移取10.00mL硫酸-磷酸混合溶液(5.2.9)于4個(gè)100mL聚乙烯燒杯中，分別加入5.00mL、10.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液F(5.2.13)和10.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液E(5.2.12)及10.00mL硼標(biāo)準(zhǔn)溶液D(5.2.11),加水至20mL,用聚乙烯刻度管加入1mL氫氟酸(5.2.3),以下按5.5.3.2進(jìn)行。5.5.4.2立即將系列標(biāo)準(zhǔn)溶液全部倒入100mL干聚乙烯燒杯中，按氟硼酸根離子濃度增高的順序，置于電磁攪拌器上，插入氟硼酸根離子電極和雙液接飽和甘汞電極，恒速攪拌，用數(shù)字式離子計(jì)(5.3.3)測量平衡電位，以硼量為橫坐標(biāo)，電位值為縱坐標(biāo)，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙(5.3.5)上繪制工作曲線。5.6試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理硼含量以硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wp計(jì)，按式(2)計(jì)算：式中：……m?——自工作曲線上查得試液的硼量，單位為毫克(mg);V?——試液總體積，單位為毫升(mL);m?——試料的質(zhì)量，單位為克(g);V?——分取試液體積，單位為毫升(mL)。6GB/T20975.15—2020計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后兩位。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中3.2、3.3。5.7精密度在重