GB T 4333.4-2007 硅铁 铝含量的测定 铬天青S分光光度法 EDTA滴定法和火焰原子吸收光谱法.pdf

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1、ICS 77100H 11 a亘中华人民共和国国家标准GBT 433342007代替GBT 433341988、GBT 433351997、GBT 433391988硅铁 铝含量的测定 铬天青S分光光度法、EDTA滴定法和火焰原子吸收光谱法Ferrosilicon-Determination of aluminium content-The chromazurol S spectrophotometric method，the EDTA titrimetricmethod and the flame atomic absorption spectrometric method2007-09-1

2、 1发布 2008-02-0 1实施宰瞀嚣鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1”前 言GBT 433342007GBT 4333的本部分包括了铬天青s分光光度法、EDTA滴定法和火焰原子吸收光谱法三个测定硅铁中铝含量的分析方法。本部分代替GBT 433341988硅铁化学分析方法铬天青s光度法测定铝量、GBT 433351997硅铁化学分析方法EDTA容量法测定铝量和GBT 43339一1988硅铁化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定铝量。本部分与GBT 433341988、GBT 43335一1997和GBT 433391988比较，除对允许差部分有修改外，主要对GBT 4333519

3、97进行了以下技术修改：试样量由0500 0 g、0250 0 g、0150 0 g调整为080 g和050 g；采用二甲酚橙作指示剂的锌标准滴定溶液代替CuPAN作指示剂的铜标准滴定溶液的滴定体系；采用碳酸钠一硼酸混合熔荆代替硫酸氢钠分解酸不溶残渣采用盐酸一六次甲基四胺和强碱二次分离干扰，代替甲基异丁酮萃取铁，苯甲酸铵沉淀铝及铜铁试剂分离钛的分离过程；采用盐酸一六次甲基四胺代替乙酸一乙酸铵作为滴定体系的缓冲溶液。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由冶金工业信息标准研究院归13。本标准起草单位：四川川投峨眉铁合金(集团)有限责任公司。本部分主要起草人：唐华应、吴翠萍、薛秀萍、方艳。本部分所代

4、替标准的历次版本发布情况为：GBT 43334-1984、GBT 433341988；GBT 433351984、GBT 43335 1997；GBT 43339一1988。硅铁铝含量的测定铬天青s分光光度法、EDTA滴定法和火焰原子吸收光谱法GBT 433342007蕾告使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分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GBT 4333的本部分规定了用铬天青s分光光度法、EDTA滴定法和火焰原子吸收光谱法测定硅铁中的铝含量。本部分适用于硅铁中铝含量的测定。铬天青s分光光度法测定范围(质

5、量分数)：010o60；EDTA滴定法测定范围(质量分数)：060500火焰原子吸收光谱法测定范围(质量分数)：005500。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 4333的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 4010铁台金化学分析用试样的采取和制备3方法一：铬天青S分光光度法31原理试料用硝酸、氢氟酸溶解，高氯酸冒烟，然后在稀盐酸介质中，以铜铁试剂沉淀铁、钒、钛等元素。再于pH值为(

6、58士04)的盐酸溶液中，用六次甲基四胺为缓冲溶液，铝与铬天青s形成紫红色络和物，于分光光度计550 nm波长处测量其吸光度。32试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水。321硫酸氢钠，固体。322硝酸，p142 gmL。323高氯酸，p167 gmL。324氢氟酸，p115 gmL。325盐酸，p119 gmL。326盐酸，1+9。327盐酸，l+20。328盐酸，1+60。329盐酸，1+99。3210氨水，1+9，贮于塑料瓶中。3211氟化铵溶液，20 gL。贮于塑料瓶中。3212六次甲基四胺溶液，200 gL。称取200 g六次甲基四胺溶于水

7、，稀释至1 L，贮于塑料瓶中。1GBT 4333420073213抗坏血酸溶液，10 gL。用时配制。3214铜铁试剂溶液，60 gL。用时配制。3215 2，4二硝基酚溶液，2 gL。3216铬天青s乙醇溶液，04 gL。以乙醇(1+1)配制。3217铝标准溶液32171 称取0100 0 g除去表面氧化物的高纯金属铝(999)于400 mL聚四氟乙烯烧杯中，加入10 mL氢氧化钠(优级纯)溶液(100 gL)，在电热板上加热溶解完全后，冷却。用盐酸(1+1)中和至沉淀析出，再滴加盐酸(1+1)至沉淀溶解并过量20 mL，冷却至室温，移人1 000 mL容量瓶中，以盐酸(329)稀释至刻度，

8、混匀。此溶液1 mL含铝100 Pg。32172移取1000 mL铝标准溶液(32171)，置于500 mL容量瓶中，加入5 mL盐酸(1+1)后，以盐酸(3210)稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含铝2 p-g。33仪器分析中使用通常的实验室仪器。34取制样按照GBT 4010的规定进行取制样，试样应通过0125 mm筛孔。35分析步骤351试料量称取010 g试料，精确至0000 l g。352空白试验随同试料进行空白试验。353测定3531试料溶液的制备将试料(351)置于100 mL铂皿中，加入5 mL硝酸(322)，缓慢滴加3 mL5 mL氢氟酸(324)，待作用停止后，低温加热至试

9、样溶解。加入2 mL高氯酸(323)，加热冒烟至近干，取下稍冷，用水冲洗皿壁，再加入2 mL高氯酸(323)，继续加热冒烟至近干，取下冷却。加入8 mL盐酸(325)和10 mL水，微热溶解盐类。用慢速定量滤纸过滤于100 mL烧杯中，用热盐酸(329)洗涤铂皿及残渣各4次-5次，再用热水洗涤残渣3次4次，滤液保留作为主液。将残渣连同滤纸置于铂坩埚中灰化后，移人600700C高温炉中灼烧2 rain，取出，冷却。JUA2 g硫酸氢钠(321)，再置于600700高温炉中熔融至透明，并保持5 min，取出，冷却。用20 mL盐酸(326)浸出熔块，以水洗净铂坩埚，浸出液与主液合并。3532铜铁试

10、剂分离将溶液(3531)移人100 mL容量瓶中，以水洗净烧杯(或铂皿)，控制体积为60 mL，冷却至15以下，边摇动边滴加20 mL滴铁试剂溶液(3214)，用水稀释至刻度，混匀。用慢速定量滤纸干过滤。3533铜铁试剂的分解移取50oomL滤液(3532)(若含铝量大于0200时，则移取2000mL)，置于100mL石英锥形瓶中，加入5mL硝酸(322)，加热蒸发至小体积时加入2mL高氯酸(323)，继续加热冒烟至体积约为1 mL时，取下稍冷，加入2mL盐酸(325)溶解盐类。移人50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。3534显色与测定35341准确移取上述溶液500 mL(3533)两

11、份，置于两个50 mL容量瓶中，分别加入2滴2，4-二硝基酚溶液(3215)，用氨水(3210)中和至黄色刚好出现，再用盐酸(327)中和至黄色消失，立即补加5 mL盐酸(328)。2GBT 43334200735342参比溶液：依次加入3滴氟化铵溶液(3211)、1 mL抗坏血酸溶液(3213)、50mL铬天青s乙醇溶液(3216)、5 mL六次甲基因胺溶液(3212)(每加一种试剂均需混匀)。用水稀释至刻度，混匀。35343显色溶液：依次加入1 mL抗坏血酸溶液(3213)、50 mL铬天青s乙醇溶液(3216)、5 mL六次甲基四胺溶液(32。12)(每加一种试剂均需混匀)。用水稀释至刻

12、度，混匀。35344静置15 rain，于分光光度计上550 nm波长处，用适当比色皿。以参比溶液调零，测量其吸光度，减去随同试料溶液空白的吸光度，得到试料溶液的净吸光度，从校准曲线上查出相应的铝量(g)。354校准曲线的绘制3541 移取两份0、100 mL、200 mL、400 mL、500 mL、650 mL铝标准溶液(32172)。分别置于两组100mL烧杯中，加水控制体积约为10mL，分别加入2滴2，4一二硝基酚溶液(3215)。用氨水(3210)中和至黄色刚好出现，再用盐酸(327)中和至黄色消失，立即补加5 mL盐酸(328)，以下按照35342和35343的进行。静置1 5ra

13、in，以参比溶液为参比，于分光光度计上550 nnl波长处，用适当比色皿测量其吸光度。3542校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度，为铝校准曲线系列溶液的净吸光度，以铝量(g)为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。36分析结果的计算按式(1)计算试样中铝的含量(质量分数)，数值以表示：w(AJ)一筹铬袋舢。式中：m-从校准曲线上查得的铝量，单位为克(g)，V。铜铁试剂分离时稀释后的体积，单位为毫升(mL)；V。铜铁试剂分离后分取试液的体积，单位为毫升(mL)；V，破坏铜铁试剂后稀释成的体积，单位为毫升(mL)；U显色时分取试液的体积。单位为毫升(mL)，m试料量，单位为克(g

14、)。37允许差实验室之间分析结果的差值应不大于表1所列允许差。衰1 (质量分数)铝含量 允许差010030 003O30060 0054方法二：EDTA滴定法41原理试料用硝酸一氢氟酸高氯酸分解，经六次甲基四胺沉淀分离后用盐酸溶解氢氧化铝沉淀，残渣用碳酸钠硼酸熔融。经强碱分离后，分取滤液在微酸性溶液中加入过量的EDTA，在pH值为555以二甲酚橙为指示荆，用锌标准滴定溶液滴定过量的EDTA，用氟离子置换出与铝配合的EDTA，再用锌标准滴定溶液滴定。根据锌标准滴定溶液的消耗量，计算铝含量。42试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水。421混合熔剂，2份

15、碳酸钠和1份硼酸研细混匀。3GBT 433342007422硝酸，p142 gmL。423盐酸，1+1。424盐酸，1+2。425盐酸，1+5。426盐酸，2+98。427高氯酸，P167 gmI。428氢氟酸，P115 gmL。429氨水，1+1。4210六次甲基四胺溶液，25 gm，贮于塑料瓶中。4211盐酸一六次甲基四胺溶液(pH值一555)，称取40 g六次甲基四胺溶于水，加入20 mL盐酸(1+1)，用水稀释至100 mL，混匀。4212六次甲基四胺溶液，5 gL，贮于塑料瓶中。4213氢氧化钠溶液。500 gL。贮于塑料瓶中。4214氟化铵饱和溶液，贮于塑料瓶中。4215铝标准溶液

16、，0500 0 mgmL。称取0500 0 g除去表面氧化物的高纯金属铝(9999)于400mL聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL氢氧化钠溶液(4213)、100mL水，在电热板上加热溶解完全后，冷却。用盐酸(423)中和至沉淀溶解并过量20mL，冷却至室温，移人l 000mL容量瓶中，以盐酸(426)稀释至刻度，混匀。4216 EDTA溶液，001 molL。称取373 g二水合乙二胺四乙酸二钠，溶解后用水稀释至l 000 mL，混匀。此溶液1 mL相当于铝量约027 mg。4217锌标准滴定溶液，001 molL。42171配制：称取0814 3 g经850(2恒温1 h。后冷却至室温的氧化锌

17、(9995)，用20 mL盐酸(423)加热溶解完全，冷却至室温转入l 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。42172标定：移取2000mL铝标准溶液(4215)2份分别于三只500mL锥型瓶中，加入100mL水、2滴酚酞指示剂(4218)，用氨水(429)、盐酸(423)调至红色消失且溶液清亮并过量5 mL盐酸(425)。加入50 mL EDTA溶液(4216)、10 mL盐酸一六次甲基四胺溶液(4211)，煮沸3 min5 min，冷却至室温，加入4滴二甲酚橙指示剂溶液(4219)，用锌标准滴定溶液(42171)滴定至红色，不计体积数；加入25mL氟化铵饱和溶液(4214)，煮沸2

18、min3rain，冷却至室温如溶液变为微红色，则边摇动边滴加盐酸(423)至恰好变为黄色并过量2滴4滴，加入5 mL盐酸一六次甲基四胺溶液(4211)，补加2滴二甲酚橙指示剂溶液(4219)，再用锌标准滴定溶液(42171)滴定至红色为终点。按式(2)计算锌标准滴定溶液对铝的滴定度： T=型半(2)式中：丁1 mL锌标准滴定溶液相当于铝的量。单位为毫克每毫升(mgmL)y标定时消耗锌标准滴定溶液的体积，当三份的极差不大于010 mL时取平均值，单位为毫升(mL)；U标定时试剂空白试验所消耗锌标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)。4218酚酞指示剂溶液，2 gL。用乙醇(1+1)配制。4219

19、二甲酚橙指示剂溶液，2 gL。43仪器分析中使用通常的实验室仪器。444取制样按照GBT 4010的规定进行取制样，试样应通过0125 mm筛孔。45分析步骤451试料量按表2称取试样，准确至0000 1 g。表2GBT 433342007铝古量(质量分数) 试料量go60250 0802505oo o50452空白试验随同试料进行空白试验。453测定4531试料溶液的制备将试料(451)置于i00 mL铂皿中，加人10 mL硝酸(422)，缓慢滴加i0 mL15 mL氢氟酸(428)，待作用停止后，加热至试样完全溶解，浓缩体积约为10 mL。加入15 mL高氯酸(427)，加热至近干，取下，

20、用水冲洗皿壁，再加入8 mL高氯酸(427)冒烟至近干，取下稍冷。加人30 mL盐酸(425)微热溶解盐类，转移至400 mL烧杯中。4532六次甲基四胺分离将溶液(4531)调整体积至约100 mL150 mL，煮沸，取下。用氨水(429)中和至有沉淀产生再用盐酸(423)调至沉淀恰好溶解，并过量5滴10滴。加入20 mL六次甲基四胺溶液(4210)，加热微沸并保温(80C90)15 min20 min。取下稍冷，用中速滤纸过滤(铁铝的氢氧化物沉淀多时分两个漏斗)，用热六次甲基四胺溶液(4212)洗烧杯和沉淀各5次8次。用30 mL热盐酸(424)溶解沉淀于原烧杯中，以热盐酸(426)洗滤纸

21、至无黄色。再用热水洗滤纸10次15次。溶液作为强碱分离的主液A保留。将滤纸及残渣移入铂皿或铂坩埚中，于低温灰化后，于850(2高温炉中灼烧10 min，取出冷却。加入3 g5 g混合熔剂(421)，置于950C高温炉中熔融10rain取出稍冷，分次滴加盐酸(423)并加热至熔块完全溶解，将此溶液与主液A合并。4533强碱分离将溶液(4532)调整体积至约80 mL120 mL。加入10 mL氢氧化钠溶液(4213)，用氨水(429)中和至有沉淀产生，再用盐酸(423)调至沉淀溶解并过量10 mL，煮沸1 min2 min。取下稍冷，在不断搅拌下一次加入40 mL氢氧化钠溶液(4213)，煮沸3

22、 min5 rain。取下冷至室温，移入200mL容量瓶中(铝量大于25，则移人250mL容量瓶中)，以水稀释至刻度，混匀。用双层中速滤纸干过滤。弃去最初滤液。4534酸度调整及滴定准确移取上述滤液(4533)100 mL于500 mL锥形瓶中，加入2滴酚酞指示剂溶液(4218)，用盐酸(423)调至红色消失且溶液清亮并过量5 mL盐酸(425)，加入比理论计算值过量5 mL10mL的EDTA溶液(4，216)、10mL盐酸一六次甲基四胺溶液(4211)，加热煮沸3min5 rain。取下冷至室温。加入4滴二甲酚橙指示剂溶液(4219)，用锌标准滴定溶液(42171)滴定至红色为终点(不记锌标

23、准滴定溶液的消耗量)。加人25 mL氟化铵饱和溶液(4214)，煮沸2 min3 rain。取下，冷至室温如溶液变为微红色，则边摇动边滴加盐酸(4，23)至恰好变为黄色并过量2滴4滴，加入5 mL盐酸一六次甲基四胺溶液100200 0102350 O15350500 0205方法三：火焰原子吸收光谨法51原理试料用硝酸、氢氟酸、高氯酸分解，蒸发溶液至冒高氯酸白烟。用碳酸钠一硼酸混合熔融残渣，熔融残渣溶解于主液中。将溶液吸人一氧化二氮一乙炔火焰中，通过铝空心阴极灯发射的3093 nm的谱线，用原子吸收光谱仪测定铝量。52试剂和材料除非另有说明。在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相

24、当的水。521混合熔荆：2份碳酸钠和1份硼酸研细混匀。522硝酸，p142 gmL。52，3高氯酸，p167 gmL。52，4氢氟酸，15 gmL。525盐酸，p119 gmE。526盐酸，1+9。527铁溶液，10 gL。5271准确称取10000 g纯铁(9998，铝含量小于001)。置于600 mL烧杯中，加入50 mL盐酸(525)，缓慢加热至完全溶解，移人1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。5，2，7。2准确称取5000 g纯铁(99，98。铝含量小于0，01)，置于600mL烧杯中加入z5mL盐酸(525)，缓慢加热至完全溶解，加人2s mL高氯酸(523)，加热至冒高

25、氯酸烟，冷却，加入50 mL盐酸(525)待溶液澄清，再加入50 mL水。将盛有75 g混合熔剂(521)的铂坩埚置于1 000C高强炉中熔融，放置冷却，浸人上述铁溶液中，缓慢加热至熔块完全溶解，用水洗净坩埚井取出，冷却，移入500 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。6GBT 433342007528校准曲线底液将盛有75 g混合熔剂(521)的铂坩埚在l 000高温炉中熔融，放置冷却，浸入盛有30mL盐酸(525)、15 mL高氯酸(523)和50 mL水的250 mL烧杯中，缓慢加热至熔块完全溶解，用水洗净坩埚并取出，冷却，移人200 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。529铝标准溶液

26、准确称取1000 0 g除去表面氧化物的高纯金属铝(999)，置于600 mL烧杯中，加入30 mL盐酸(525)，加热至完全溶解，移人1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含铝1 mg。53仪器与设备分析中，除使用通常的实验室仪器、设备外，还使用原子吸收光谱仪。原子吸收光谱仪应备有一氧化二氮一乙炔火焰燃烧器，铝空心阴极灯。所用原子吸收光谱仪应达到下列技术指标：531精密度的最低要求用最高浓度的校准溶液，测定10次吸光度，并计算其吸光度平均值和标准偏差。该标准偏差不超过平均值的10。用最低浓度的标准溶液(不是零校准溶液)，测定10次吸光度，并计算其标准偏差。该标准偏差不

27、超过最高浓度标准溶液的平均吸光度值的05。532校准曲线的线性校准曲线按浓度分为7段，最高段的吸光度差值与最低段的吸光度差值之比不应小于08。54取制样按照GBT 4010的规定进行取制样，试样应通过0125 mm筛孔。55分析步骤551试料量称取100 g试料，精确至0000 1 g。552空白试验随同试料进行空白试验。在所有情况下除加入50 mL铁溶液(5271)外，皆按相同分析步骤进行，并使用相同量的所有试剂。553测定5531试料溶液的制备将试料(551)置于100mL铂皿中，加入10mL硝酸(522)，逐渐缓慢滴加(每加一次要摇动容器，使之渐渐发生反应)i0 mL氢氟酸(524)，在

28、室温下反应进行至停止冒气泡为止。加入5mL高氯酸(523)，加热至冒高氯酸烟至近干，冷却，向烧杯中加入30mL盐酸(526)若试样中硅含量等于或大于65，则向得到的溶液中加入30 mL铁溶液(5271)。加热溶解可溶性盐类，用慢速定量滤纸过滤残渣，用250 mL烧杯收集滤液。用约i00 mL温水洗涤残渣和滤纸。将滤纸及残渣移入铂坩埚中，先低温灰化后，于1 000C高温炉中灼烧15 min，取出冷却。加入15 g混合熔剂(521)，于250C电热板上加热15 rain后，置于l 000*(3高温炉中熔融15 rain，取出稍冷。将坩埚放入盛有滤液的烧杯中，加入15 mL盐酸(525)，慢慢加热至

29、熔块完全溶解。洗净并取出坩埚，加热调整溶液体积约为60 mL，冷却，移人100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。55311铝含量小于05取试液(5531)按5532测定。55312铝含量05一125分取2000mL试液(5531)于50mL容量瓶中，用滴定管加入24oomL铁溶液(5272)，用7GBT 433342007水稀释至刻度，混匀。按5532测定。55313铝含量125一500分取500mL试液(5531)于50mL容量瓶中。用滴定管加入3600mL铁溶液(5272)，用水稀释至刻度，混匀。按5532测定。注：根据所用仪器的灵敏度可以在较大的容量瓶中稀释。5532测定将溶液(55

30、311或55312或55313)在原子吸收光谱仪上，波长3093 nm处，用一氧化二氮一乙炔火焰，以绘制校准曲线的试剂空白溶液调零，测量其吸光度。将试料溶液的吸光度和随同试料空白溶液的吸光度，从校准曲线上查出铝的浓度。5533校准曲线的绘制55331 向8个i00 mL容量瓶中分别加入500 mL铁溶液(5272)和2000 mL校准曲线底液(528)。然后按表4所示分别加入铝标准溶液(529)，用水稀释至刻度，混匀。在5532规定的测定条件下测量每个校准溶液的吸光度。55332校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度。为铝校准曲线系列溶液的净吸光度，以铝浓度为横坐标，净吸光度为纵坐

31、标，绘制校准曲线。表4铝标准溶液(529) 相当于试样中铝的浓度的体积mL 相应铝的质量mg 溶液(55311) 溶液(55312) 溶液(55313)1 gloomL 1 g250mL l gl 000 n1L0 0 O O O050 050 005 0125 050100 100 0i0 025 100200 200 020 050 200250 250 025 0625 250300 300 030 075 300400 400 040 100 400500 500 050 125 5008校准曲线的试剂空白试验溶液。56分析结果的计算按式(4)计算试样中铝的含量(质量分数)，数值以表示

32、：。(AD一!鱼j兰卫坐10一 mX r式中：C，从校准曲线上查得试样溶液中铝的质量浓度，单位为微克每毫升(pgmL)C2从校准曲线上查得空白溶液中铝的质量浓度，单位为微克每毫升(pgmL)；y试液的总体积，单位为毫升(mL)；r一分取试液比，单位为毫升(mL)，m试料量，单位为克(g)。57允许差实验室之间分析结果的差值应不大于表5所列允许差。8(4)GBT 4333。42007表5 (质量分数)铝含量 允许差o05030 o03o30O60 o05060100 o071oo2oo o102oo350 o153。505oo 0，206试验报告试验报告应包括下列内容：a)鉴别试料、实验室和分析日期等资料；b)遵守本标准规定的程度；c)分析结果及其表示；d)测定中观察到的异常现象e)对分析结果可能有影响而本标准未包括的操作，或者任选的操作。