GB/T 4701.3-2009 钛铁 铜含量的测定 铜试剂光度法和火焰原子吸收光谱法

　　ICS 77 . 100 H 1 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 4701 . 3—2009代替 GB/T 4701 . 3—1984

　　钛铁 铜含量的测定

　　铜试剂光度法和火焰原子吸收光谱法

　　Ferrotitanium—Determination ofcoppercontent—

　　TheDDTC photometricmethod and the flame

　　atomicabsorption spectrometricmethod

　　2009-07-08 发布 2010-04-01 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

　　GB/T 470 1 . 3—2009

　　前 言

　　本部分代替 GB/T 4701 . 3—1984《钛铁化学分析方法 铜试剂光度法测定铜量》。

　　本部分与 GB/T 4701 . 3—1984 比较，主要变化为：

　　— 新增加了火焰原子吸收光谱法 。

　　本部分由中国钢铁工业协会提出 。

　　本部分由全国生铁及铁合金标准化技术委员会归 口 。

　　本部分起草单位：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 、方艳 、张映霞 。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 4701 . 3—1984 。

　　Ⅰ

　　GB/T 470 1 . 3—2009

　　钛铁 铜含量的测定

　　铜试剂光度法和火焰原子吸收光谱法

　　警告 — 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

　　本部分规定了用铜试剂光度法和火焰原子吸收光谱法测定钛铁中的铜含量 。

　　本部分适用于钛铁中铜含量的测定 。测定范围(质量分数)：0 . 10% ~ 1 . 00% 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过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 。

　　GB/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备

　　3 方法 一 铜试剂光度法

　　3 . 1 原理

　　试料用硝酸 、氢氟酸溶解，加柠檬酸掩蔽铁 、钛等干扰元素，在氨性溶液中，加二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)与铜生成难溶的棕黄胶体溶液，加入阿拉伯胶溶液后于分光光度计上 460 nm 波长处，测量其吸光度，在校准曲线上查得铜的质量，计算得出试样中铜的含量 。

　　3 . 2 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 。

　　3 . 2 . 1 尿素，固体 。

　　3 . 2 . 2 氢氟酸，ρ1 . 15 g/mL 。

　　3 . 2 . 3 硝酸，2+1 。

　　3 . 2 . 4 氨水，1+1 。

　　3 . 2 . 5 硼酸溶液，50 g/L 。

　　3 . 2 . 6 柠檬酸铵溶液，500 g/L 。

　　3 . 2 . 7 DDTC溶液，2 g/L 。

　　3 . 2 . 8 阿拉伯胶溶液，10 g/L 。称取 2 g 阿拉伯胶，溶解于 100 mL热水中，加入一小粒百里香酚，用脱脂棉过滤后，以水稀释至 200 mL,混匀 。

　　3 . 2 . 9 铜标 准 溶 液：称 取 0 . 500 0 g 纯 铜 ( Cu≥ 99 . 9%) , 置 于 200 mL 烧 杯 中，加 入 30 mL 硝 酸(3+5),加热溶解并煮沸除去氮的氧化物，冷却至室温，移入 1 000 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含铜 500 μg 。

　　3 . 3 仪器

　　分析中使用通常的实验室仪器 。

　　3 . 4 取制样

　　按照 GB/T 4010 的规定进行取制样，试样应通过 0 . 125 mm筛孔 。

　　1

　　GB/T 470 1 . 3—2009

　　3 . 5 分析步骤

　　3 . 5 . 1 试料量

　　称取 0 . 250 g试料，准确至 0 . 000 1 g 。

　　3 . 5 . 2 空白试验

　　随同试料进行空白试验 。

　　3 . 5 . 3 测定

　　3 . 5 . 3 . 1 试料溶液的制备

　　将试料(3 . 5 . 1)置于铂皿中，加入 18 mL 硝酸(3 . 2 . 3) ,缓慢滴加 1 mL氢氟酸(3 . 2 . 2),低温加热使试样完全溶解 。加入 25 mL 硼酸溶液(3 . 2 . 5) ,混匀，冷却至室温 。移入 50 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀 。

　　3 . 5 . 3 . 2 显色与测定

　　3 . 5 . 3 . 2 . 1 移取 10 . 00 mL溶液(3 . 5 . 3 . 1) 两份，分别置于两个 50 mL 容量瓶中，各加入 0 . 2 g 尿素(3 . 2 . 1) ,摇动使其溶解 。

　　3 . 5 . 3 . 2 . 2 参比溶液：依次加入 5 mL柠檬酸铵溶液(3 . 2 . 6) 、5 mL 阿拉伯胶溶液(3 . 2 . 8)和 10 mL 氨水(3 . 2 . 4) ,用水稀释至刻度，混匀 。

　　3 . 5 . 3 . 2 . 3 显色溶液：将另一份溶液加入 5 mL柠檬酸铵溶液(3 . 2 . 6) 、5 mL 阿拉伯胶溶液(3 . 2 . 8) 和10 mL 氨水(3 . 2 . 4) ,在不断摇动下加入 5 mL DDTC溶液(3 . 2 . 7) ,用水稀释至刻度，混匀 。

　　3 . 5 . 3 . 2 . 4 将部分溶液(3 . 5 . 3 . 2 . 3)移入吸收皿中，于分光光度计上 460 nm 波长处，用对应参比溶液调零，测量其吸光度，减去随同试料空白溶液的吸光度得到试料溶液的净吸光度，从校准曲线(3 . 5 . 3 . 3)上查出相应的铜的质量 。

　　3 . 5 . 3 . 3 校准曲线的绘制

　　称取 0 . 250 0 g 钛 铁 (Cu≤ 0 . 005%) 试 料 7 份，置 于 一 组 铂 皿 中，分 别 加 入 0 mL、0 . 50 mL、 1 . 00 mL、2 . 00 mL、3 . 00 mL、4 . 00 mL、5 . 00 mL铜标准溶液(3 . 2 . 9) ,以下按 3 . 5 . 3 . 1 ~ 3 . 5 . 3 . 2 . 4 进行 。测量其吸光度，减去试剂空白溶液的吸光度为净吸光度，以铜的质量(μg) 为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线 。

　　2

　　3 . 6 分析结果的计算

　　按式(1)计算试样中铜的含量(质量分数)狑(Cu) ,数值以%表示：狑

　　式中：

　　犿1 — 从校准曲线上查得的铜的质量，单位为微克(μg) ;

　　犞— 试液的总体积，单位为毫升(mL) ;

　　犿— 试料量，单位为克(g) ;

　　犞1 — 分取试液的体积，单位为毫升(mL) 。

　　3 . 7 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 。

　　表 1 允许差

　　

　　…………………………( 1 )

　　%

　　铜含量(质量分数)

　　允 许 差

　　0 . 10 ~ 0 . 30

　　0 . 03

　　>0 . 30 ~ 0 . 60

　　0 . 04

　　>0 . 60 ~ 1 . 00

　　0 . 05

　　GB/T 470 1 . 3—2009

　　4 方法二 火焰原子吸收光谱法

　　4 . 1 原理

　　试料用硝酸 、氢氟酸 、硫酸分解，硫酸冒烟近干 。在硝酸介质中，于原子吸收光谱仪，波长 327 . 4 nm或 324 . 8 nm处，用空气-乙炔火焰，铜空心阴极灯作光源，测定其吸光度，通过校准曲线计算试样中铜的含量 。

　　4 . 2 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 。

　　4 . 2 . 1 氢氟酸，ρ1 . 15 g/mL 。

　　4 . 2 . 2 硝酸，1+1 。

　　4 . 2 . 3 硫酸，1+4 。

　　4 . 2 . 4 铁溶液，约 10 mg/mL 。

　　称取硝酸铁 15 g(Cu≤0 . 005%) ,放入 400 mL烧杯中，加入少许水，用 10 mL 硝酸(4 . 2 . 2) 低温加热至完全溶解，冷却至室温，移入 200 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。

　　4 . 2 . 5 铝溶液，1 mg/mL 。

　　称取 1 . 000 g 高纯金属铝( ≥99 . 9%) ,置于 300 mL锥形瓶中，加入 100 mL盐酸(1+1),低温加热溶解后，取下，冷 却 至 室 温，移 入 1 000 mL 容 量 瓶 中，以 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液 1 mL 含 铝1 . 0 mg 。

　　4 . 2 . 6 钛溶液，约 20 mg/mL 。

　　取三氯化钛(15% ~ 20%)溶液 100 mL 于 250 mL容量瓶中，加入 10 mL 硝酸(4 . 2 . 2) 以水稀释至刻度，混匀 。用时配制，此溶液 1mL含钛约 20 mg 。

　　4 . 2 . 7 铜标准溶液

　　4 . 2 . 7 . 1 称取 1 . 000 0 g 铜(Cu≥99 . 9%) ,置于 200 mL烧杯中，加入 25 mL硝酸(1+1),加热溶解并煮沸除去氮的氧化物，冷却至室温，移入 1 000 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL 含铜 1 . 00 mg 。

　　4 . 2 . 7 . 2 移取 10 . 00 mL铜标准溶液(4 . 2 . 7 . 1) 于 100 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀 。此溶液1 mL含铜 100 μg 。

　　4 . 3 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 空气-乙炔火焰燃烧器，铜空心阴极灯 。

　　所用原子吸收光谱仪应达到下列技术指标：

　　4 . 3 . 1 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 1 . 0 % 。

　　用最低浓度的标准溶液(不是零校准溶液)，测定 10 次吸光度，并计算其吸光度平均值和标准偏差 。该标准偏差不超过最高浓度标准溶液的平均吸光度值的 0 . 5% 。

　　4 . 3 . 2 特征浓度

　　本部分铜的特征浓度应小于 0 . 10 μg/mL 。

　　4 . 3 . 3 检出限

　　本部分铜的检出限应小于 0 . 10 μg/mL 。

　　4 . 3 . 4 校准曲线的线性

　　校准曲线按浓度分为五段，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 0 . 8 。

　　3

　　GB/T 470 1 . 3—2009

　　4 . 4 取制样

　　按照 GB/T 4010 的规定进行取制样，试样应通过 0 . 125 mm筛孔 。

　　4 . 5 分析步骤

　　4 . 5 . 1 试料量

　　按表 2 称取试样，精确至 0 . 000 1 g 。

　　表 2 试料量

　　铜含量(质量分数)/%

　　试料量/g

　　0 . 10 ~ 0 . 50

　　0 . 20

　　>0 . 50 ~ 1 . 00

　　0 . 10

　　4 . 5 . 2 空白试验

　　随同试料进行空白试验 。

　　4 . 5 . 3 测定

　　4 . 5 . 3 . 1 试料溶液的制备

　　将试料(4 . 5 . 1) 置 于 铂 皿 中，加 入 10 mL 硝 酸 ( 4 . 2 . 2) , 分 次 缓 慢 滴 加 1 mL ~ 2 mL 氢 氟 酸(4 . 2 . 1),低温加热使试样溶解后，取下，加入 10 mL 硫酸(4 . 2 . 3),加热至硫酸冒烟尽干，取下稍冷，加入 10 mL 硝酸(4 . 2 . 2),加热溶解盐类，取下，冷却至室温 。移入 100 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀 。干过滤，弃去滤纸 。

　　4 . 5 . 3 . 2 测定

　　将干过滤滤液(4 . 5 . 3 . 1) 在原子吸收光谱仪上，波长 327 . 4 nm 或 324 . 8 nm 处，用空气-乙炔火焰，以水调零点，测量试料溶液的吸光度和随同试料空白溶液的吸光度，从校准曲线上查出相应的铜的质量浓度，通过计算得出铜的含量 。

　　4 . 5 . 3 . 3 校准曲线的绘制

　　4 . 5 . 3 . 3 . 1 向 6 个 100 mL容量瓶中分别加入 4 . 00 mL 钛溶液(4 . 2 . 6) 、10 . 00 mL 铝溶液(4 . 2 . 5) 和

　　5 . 00 mL铁溶液(4 . 2 . 4) 。然后依次加入 0 mL、2 . 00 mL、4 . 00 mL、6 . 00 mL、8 . 00 mL、10 . 00 mL铜标准溶液(4 . 2 . 8) ,加入 10 mL 硝酸(4 . 2 . 2) ,用水稀释至刻度，混匀 。

　　4 . 5 . 3 . 3 . 2 按 4 . 5 . 3 . 2 测出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后为铜校准曲线系列溶液的净吸光度，以铜的质量浓度(μg/mL)为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线 。

　　4 . 6 分析结果的计算

　　按式(2)计算试样中铜的含量(质量分数)狑(Cu) ,数值以%表示：

　　狑 …………………………( 2 )

　　式中：

　　ρ— 从校准曲线上查得试样溶液中铜的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　ρ0 — 从校准曲线上查得空白溶液中铜的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;犞— 试液的总体积，单位为毫升(mL) ;

　　犿— 试料量，单位为克(g) 。

　　4 . 7 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 3 所列允许差 。

　　4

　　GB/T 470 1 . 3—2009

　　表 3 允许差 %

　　铜含量(质量分数)

　　允 许 差

　　0 . 10 ~ 0 . 30

　　0 . 03

　　>0 . 30 ~ 0 . 60

　　0 . 04

　　>0 . 60 ~ 1 . 00

　　0 . 05

　　5 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) 遵守本部分规定的程度;

　　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部分未包括的操作，或者任选的操作 。

　　5

　　GB/T 4 7 0 1 3 2 0 0 9

　　—

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　　国 家 标 准

　　钛铁 铜含量的测定

　　铜试剂光度法和火焰原子吸收光谱法

　　GB/T 4701 . 3—2009

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　　开本 880 × 1230 1/16 印张 0 . 75 字数 10 千字2009 年 10 月第一版 2009 年 10 月第一次印刷

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