GB∕T 20975.21-2020 鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 第21部分：鈣含量的測(cè)定

GB/T20975.21—2020代替GB/T20975.21—2008鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第21部分：鈣含量的測(cè)定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T20975.21—2020 ——第20部分：鎵含量的測(cè)定丁基羅丹明B分光光度法； ⅡGB/T20975.21—2020本部分為GB/T20975的第21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/T20975.21—2008《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第21部分：鈣含量的測(cè)定火焰原子吸收光譜法》,與GB/T20 增加了標(biāo)準(zhǔn)使用安全警示；——修改了方法的測(cè)定范圍，由0.01%～0.30%修改為0.010%～1.00%(見第1章，2008年版的第1章);——增加了規(guī)范性引用文件(見第2章);——增加了分析使用試劑和水的要求(見4.2);——修改了溶樣方法，由堿溶修改為酸溶(見4.5.4.1,2008年版的6.4.1);——修改了原子吸收分光光度法的精密度(見4.7,2008年版的第8章);——?jiǎng)h除了“質(zhì)量控制與保證”(見2008年版的第9章);——增加了“試驗(yàn)報(bào)告”(見第6章)。本部分由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本部分由全國(guó)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：國(guó)標(biāo)(北京)檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司、廣東省工業(yè)分析檢測(cè)中心、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研技術(shù)有限公司、河北四通新型金屬材料股份有限公司、昆明冶金研究院、長(zhǎng)沙礦冶研究院有限責(zé)任公司、中鋁洛陽(yáng)銅加工有限公司、廣東韶關(guān)市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所、有研億金新材料有限公司、東北輕合金有限責(zé)任公司。本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T20975.21—2008。1GB/T20975.21—2020鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第21部分：鈣含量的測(cè)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GB/T20975的本部分規(guī)定了采用火焰原子吸收光譜法和Na?EDTA滴定法測(cè)定鋁及鋁合金中鈣本部分適用于鋁及鋁合金中鈣含量的仲裁測(cè)定?；鹧嬖游展庾V法測(cè)定范圍：0.010%~1.00%;Na?EDTA滴定法測(cè)定范圍：4.00%～30.00%。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GB/T8005.2鋁及鋁合金術(shù)語(yǔ)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GB/T8005.2界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4火焰原子吸收光譜法4.2.1純鋁(WAi≥99.99%,Wca≤0.001%)。4.2.2鹽酸(p=1.19g/mL)。4.2.3硝酸(p=1.42g/mL)。4.2.4氫氟酸(p=1.14g/mL)。4.2.5過氧化氫(p=1.10g/mL)。4.2.6硫酸(p=1.83g/mL)。4.2.7鹽酸(1+1)。4.2.8鑭鹽溶液(50g/L):稱取25g氧化鑭(wca≤0.001%),置于200mL燒杯中，加入40mL鹽酸2GB/T20975.21—20204.2.98-羥基喹啉溶液(50g/L):稱取25g的8-羥基喹啉(wca≤0.001%),置于200mL燒杯中，加入次加入總量為200mL鹽酸(4.2.7),待劇烈反應(yīng)停止后，緩慢加熱至完全溶解，加入數(shù)滴過氧化氫4.2.11鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.2497g預(yù)先于105℃烘干的碳酸鈣(工作基準(zhǔn)試劑),置于300mL燒杯——精密度：用最高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量吸光度10次，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不超過吸光度平均值的1.0%,用最低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(不是“零”濃度溶液)高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液平均吸光度的0.5%。比應(yīng)不小于0.70。將樣品加工成厚度不大于1mm的碎屑。稱取質(zhì)量(m)為0.50g的試樣(4.4),精確至0.0001g。4.5.4.1將試料(4.5.1)置于250mL燒杯中，加入15mL鹽酸(4.2.7),待劇烈反應(yīng)停止后，加入3滴~4.5.4.2如有不溶物，將溶液(4.5.4.1)以中速定性濾紙過濾，以水洗滌5次～8次，將殘?jiān)B同濾紙置要時(shí)過濾)。將此試液合并于原濾液中，移入100mL容量瓶(V),以水稀釋至刻度，混勻。對(duì)于鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.10%～1.00%的試料，移取10mL試液(V?),移入100mL容量瓶(V?′),補(bǔ)加4mL鹽酸，以水3GB/T20975.21—20204.5.4.3使用空氣-乙炔富燃火焰，于原子吸收光譜儀波長(zhǎng)422.7nm處，與系列標(biāo)準(zhǔn)溶液同時(shí)用水調(diào)零，測(cè)量空白溶液和試料溶液的吸光度，從工作曲線上查出空白溶液中鈣質(zhì)量濃度p。和試料溶液中鈣質(zhì)量濃度(p)。4.5.5工作曲線的繪制4.5.5.1根據(jù)鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)，工作曲線系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制分為以下兩種：a)鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.010%～0.10%時(shí)：移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.2.11),分別置于100mL容量瓶中，各加入25mL鋁溶液(4.2.10)、2mL鑭鹽溶液(4.2.8)及1mL8-羥基喹啉溶液(4.2.9),以水稀釋至刻度，混勻。b)鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為>0.10%～1.00%時(shí)：移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.2.11),分別置于100mL容量瓶中，各加入2.5mL鋁溶液(4.2.10)、2mL鑭鹽溶液(4.2.8)及1mL8-羥基喹啉溶液(4.2.9),以水稀釋至刻度，混勻。4.5.5.2在與試料溶液測(cè)定相同條件下，用水調(diào)零，測(cè)量系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，減去系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中“零”濃度溶液的吸光度，以鈣的濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。4.6試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理鈣含量以鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)wca計(jì)，按式(1)計(jì)算：式中：p——自工作曲線上查得試料溶液中鈣的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升(μg/mL);Po——自工作曲線上查得空白溶液中鈣的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升(μg/mL);V?′——測(cè)試體積，單位為毫升(mL)。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(cè)試結(jié)果的測(cè)定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個(gè)測(cè)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1數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。Wca/%4.7.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的測(cè)定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個(gè)測(cè)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2數(shù)據(jù)采用線性4GB/T20975.21—2020Wca/%5Na?EDTA滴定法試料用氫氧化鈉分解，過濾分離大部分的干擾元素。沉淀經(jīng)酸溶解后用六次甲基四胺和銅試劑再次分離剩余干擾元素。過濾，移取部分濾液，在pH值>12時(shí)以鈣羧酸為指示劑，用Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴5.2.2氫氧化鈉。5.2.3六次甲基四胺。5.2.4銅試劑。5.2.6氫氧化鉀。5.2.7鹽酸羥胺。5.2.8三乙醇胺。5.2.9鹽酸(p=1.19g/mL)。5.2.10硝酸(p=1.42g/mL)。5.2.11高氯酸(p=1.76g/mL)。5.2.12氨水(p=0.90g/mL)。5.2.13氨-氯化銨緩沖溶液(pH值=10):稱取54g氯化銨于1000mL燒杯中，加入350mL氨水(5.2.12),用水稀釋至1000mL,攪拌溶解完全。5.2.16鹽酸(1+1)。5.2.17六次甲基四胺溶液(250g/L)。5.2.19三乙醇胺溶液(1+1)。存于干燥器內(nèi)。5.2.23乙二胺四乙酸二鈉(Na?EDTA)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(c≈0.030mol/L):5GB/T20975.21—2020——配制：稱取質(zhì)量為11.20g乙二胺四乙酸二鈉(C??H??N?O??Na?·2H?O)于400mL燒杯中，加水微熱溶解，冷至室溫，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，放置3天后標(biāo)定?！獦?biāo)定：稱取質(zhì)量(mo)為0.10g(精確至0.0001g)預(yù)先于850℃灼燒至恒重的氧化鋅(5.2.1)于250mL燒杯中，加入少量水潤(rùn)濕，加入3mL鹽酸(5.2.16),微熱溶解完全，加水至100mL,用氨水(5.2.12)調(diào)節(jié)溶液pH至7～8,加入20mL氨-氯化銨緩沖溶液(5.2.13),少量鉻黑T指示劑(5.2.21),攪拌溶解，用Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(5.2.23)滴定至溶液由紫色變?yōu)榧兯{(lán)色為終點(diǎn)，記錄消耗Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(5.2.23)的體積(V?')。平行標(biāo)定四份，其極差應(yīng)不大于7×10-?mol/L,取其平均值。隨同標(biāo)定做空白試驗(yàn)，記錄消耗Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(5.2.23)的體積(V?)?！?jì)算：按式(2)計(jì)算Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度：……………式中：V?′--—標(biāo)定時(shí)消耗Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為毫升(mL);V?———空白試驗(yàn)消耗Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為毫升(mL);81.38——氧化鋅的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)。結(jié)果保留四位有效數(shù)字。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中3.2、3.3。將樣品加工成厚度不大于1mm的碎屑。5.4分析步驟5.4.1試料按表3稱取質(zhì)量(m1)為1.00g的試樣(5.3),精確至0.0001g。質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wca%移取試液體積mL50.0025.005.4.2平行試驗(yàn)平行做兩份試驗(yàn)，取其平均值。5.4.3空白試驗(yàn)隨同試料做空白試驗(yàn)。5.4.4測(cè)定5.4.4.1將試料(5.4.1)置于250mL聚四氟乙烯燒杯中，加入40mL氫氧化鈉溶液(5.2.14),待劇烈反應(yīng)停止后置于低溫電爐板上加熱至金屬試樣溶解完全。用水稀釋至約100mL,低溫微沸10min并保6GB/T20975.21—2020持溶液體積約100mL,取下，冷卻。5.4.4.2用慢速定量濾紙過濾，氫氧化鈉洗液(5.2.15)洗滌燒杯3次，沉淀5次。將濾紙連同沉淀一起轉(zhuǎn)入250mL燒杯中，加入30mL鹽酸(5.2.9),10mL硝酸(5.2.10),10mL高氯酸(5.2.11),蓋上表面皿，于中溫電爐板上加熱溶解鹽類，在溶解過程中用玻璃棒搗碎濾紙，加熱至冒高氯酸濃白煙時(shí)，轉(zhuǎn)移至低溫電爐板上，繼續(xù)加熱至高氯酸煙冒盡，取下，冷卻。5.4.4.3用約50mL水吹洗表面皿和杯壁，加入15mL鹽酸(5.2.9),低溫溶解鹽類完全，取下，稍冷。滴加氫氧化鈉溶液(5.2.14)至沉淀出現(xiàn)，再滴加鹽酸(5.2.16)至沉淀剛好溶解，加入30mL六次甲基四胺溶液(5.2.17),搖勻，轉(zhuǎn)移至預(yù)先盛有10mL銅試劑溶液(5.2.18)的200mL容量瓶中，用水稀釋至近刻度，至少搖勻1min,流水冷卻約10min后，再至少搖勻1min,用水稀釋至刻度(V?),混勻1min,放置10min。5.4.4.4用中速定量濾紙干過濾試液于原燒杯中，棄去最初10mL～15mL濾液，收集余下濾液。按表3移取部分濾液(V?)于250mL燒杯中，用水稀釋至約100mL,加入0.25g蔗糖(5.2.5),0.2g鹽酸羥胺(5.2.7),攪拌溶解，加入2mL三乙醇胺溶液(5.2.19),攪勻，加入少量鈣羧酸指示劑(5.2.22),攪拌溶解，滴加氫氧化鉀溶液(5.2.20)至試液顯紅色(用pH試紙測(cè)試，此時(shí)pH值>12),用Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(5.2.23)滴定至溶液顯純藍(lán)色為終點(diǎn)。5.5試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理鈣含量以鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)wca計(jì)，按式(3)計(jì)算：式中：c——Na