GB/T 13747.1-2017 锆及锆合金化学分析方法 第1部分：锡量的测定 碘酸钾滴定法和苯基荧光酮-聚乙二醇辛基苯基醚分光光度法

　　ICS 77 . 120 . 99 H 63

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13747 . 1—2017代替 GB/T 13747 . 1—1992

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 1 部分：锡量的测定

　　碘酸钾滴定法和苯基荧光酮-聚乙

　　二醇辛基苯基醚分光光度法

　　Methodsforchemicalanalysisofzirconium andzirconium alloys—

　　part1：Determinationoftincontent—potassium iodatetitrationand

　　phenylfluorone-polyethyleneglycoloctylphenyletherspectrophotometry

　　2017-09-29 发布 2018-04-01 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 13747 . 1—20 17

　　前 言

　　GB/T 13747《锆及锆合金化学分析方法》拟分为 27 部分：

　　— 第 1 部分：锡量的测定 碘酸钾滴定法和苯基荧光酮-聚乙二醇辛基苯基醚分光光度法;

　　— 第 2 部分：铁量的测定 1,10-二氮杂菲分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 3 部分：镍量的测定 丁二酮肟分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 4 部分：铬量的测定 二苯卡巴肼分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 5 部分：铝量的测定 铬天青 S-氯化十四烷基吡啶分光光度法;

　　— 第 6 部分：铜量的测定 2,9-二甲基-1,10-二氮杂菲分光光度法;

　　— 第 7 部分：锰量的测定 高碘酸钾分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 8 部分：钴量的测定 亚硝基 R盐分光光度法;

　　— 第 9 部分：镁量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 10 部分：钨量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 11 部分：钼量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 12 部分：硅量的测定 钼蓝分光光度法;

　　— 第 13 部分：铅量的测定 极谱法;

　　— 第 14 部分：铀量的测定 极谱法;

　　— 第 15 部分：硼量的测定 姜黄素分光光度法;

　　— 第 16 部分：氯量的测定 氯化银浊度法和离子选择性电极法;

　　— 第 17 部分：镉量的测定 极谱法;

　　— 第 18 部分：钒量的测定 苯甲酰苯基羟胺分光光度法;

　　— 第 19 部分：钛量的测定 二安替比林甲烷分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 20 部分：铪量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 21 部分：氢量的测定 惰气熔融红外吸收法/热导法;

　　— 第 22 部分：氧量和氮量的测定 惰气熔融红外吸收法/热导法;

　　— 第 23 部分：氮量的测定 蒸馏分离-奈斯勒试剂分光光度法;

　　— 第 24 部分：碳量的测定 高频燃烧红外吸收法;

　　— 第 25 部分：铌量的测定 5-Br-PADAP分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 26 部分：合金及杂质元素的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 27 部分：痕量杂质元素的测定 电感耦合等离子体质谱法。

　　本部分为 GB/T 13747 的第 1 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代 替 GB/T 13747 . 1—1992《锆 及 锆 合 金 化 学 分 析 方 法 锡 量 的 测 定 》。 本 部 分 与GB/T 13747 . 1—1992 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 删除了“引用标准”(1992 年版的第 2 章);

　　— 碘酸钾滴定法上限由 3 . 00%扩至 4 . 00%(见第 1 章，1992 年版的第 1 章);

　　— 将允许差改为精密度条款(见 2 . 6 和 3 . 7 , 1992 年版的第 7 章和第 15 章);

　　— 增加了试验报告(见第 4 章)。

　　本部分由中国有色金属工业协会提出。

　　GB/T 13747 . 1—20 17

　　本部分由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)归口 。

　　本部分起草单位：西部金属材料股份有限公司、宝钛集团有限公司、西北有色金属研究院、广东省工业分析检测中心、国标(北京)检验认证有限公司。

　　本部分主要起草人：杨军红、刘厚勇、石新层、刘婷、罗策、禄妮、董岐、徐思婷、麦丽碧、侯川、佟伶。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13747 . 1—1992 。

　　GB/T 13747 . 1—20 17

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 1 部分：锡量的测定

　　碘酸钾滴定法和苯基荧光酮-聚乙

　　二醇辛基苯基醚分光光度法

　　1 范围

　　GB/T 13747 的本部分规定了锆及锆合金中锡量的测定方法。

　　本部分适用于海绵锆、锆及锆合金中锡量的测定。 碘酸钾滴定法测定范围：0 . 50%~4.00%;苯基荧光酮-聚乙二醇辛基苯基醚分光光度法测定范围 0 . 001 0%~0.045%。

　　2 方法 一 碘酸钾滴定法

　　2 . 1 方法提要

　　试料用硫酸-硫酸铵分解，在盐酸介质中，用氟离子掩蔽杂质元素。 用铝片将锡( Ⅳ)还原为锡( Ⅱ ) ,以淀粉溶液为指示剂，用碘酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈现蓝色为终点。

　　2 . 2 试剂

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和实验室二级水。

　　2 . 2 . 1 硫酸铵 。

　　2 . 2 . 2 氟化铵 。

　　2.2.3 铝片 (∞Al≥99.5%)。

　　2.2.4 硫酸(ρ= 1.84 g/mL)。

　　2.2.5 盐酸 (ρ= 1.19 g/mL)。

　　2 . 2 . 6 碳酸氢钠饱和溶液。

　　2.2.7 锡标准溶液：称取 1.000 0 g金属锡(∞Sn≥99.95%)置于 250 mL烧杯中，加入 100 mL盐酸(1+ 1)低温加热溶解，冷却后移入 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀此溶液 1 mL含 1 . 0 mg锡。

　　2.2.8 碘酸钾标准滴定溶液[c(1/6KIO3) =0.02 mol/L]。

　　2 . 2 . 8 . 1 配制：称取 1 g氢氧化钠，10 g碘化钾溶于 200 mL水中，称取 0 . 713 3 g 碘酸钾溶解于该溶液中，移入 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。(所用水需预先煮沸，冷却后使用。)

　　2.2.8.2 标定：移取 3 份 20.00 mL锡标准溶液(2.2.7),分别置于 3 个 500 mL锥形瓶中，各加入 5 g 硫酸铵(2.2.1) , 10 mL硫酸(2.2.4) ,以下按 2.4.4.2~2.4.4.4 进行。平行标定所消耗的碘酸钾标准滴定溶液(2 . 2 . 8)体积的极差值不应超过 0 . 10 mL,取其平均值。

　　2 . 2 . 8 . 3 随同标定做空白试验。

　　按公式(1)计算碘酸钾标准滴定溶液(2 . 2 . 8)对锡的滴定系数：

　　f …………………………( 1 )

　　式中：

　　f —碘酸钾标准滴定溶液(2.2.8)对锡的滴定系数，单位为克每毫升(g/mL) ;

　　GB/T 13747 . 1—20 17

　　m1 —锡的质量，单位为克(g) ;

　　V1 —平行滴定锡消耗碘酸钾标准滴定溶液(2 . 2 . 8) 的体积平均值，单位为毫升(mL) ;

　　V0 — 滴定随同标定的空 白试验溶液所消耗碘酸钾标准滴定溶液(2 . 2 . 8) 的体积，单位为毫升( mL) 。

　　2 . 2 . 9 淀粉溶液(10 g/L) ,用时现配。

　　2 . 3 试样

　　2 . 3 . 1 取样

　　海绵锆、锆及锆合金的取样应按照已颁布的相应标准方法进行。

　　2 . 3 . 2 试样处理

　　将试样剪成长度不大于 5 mm 的碎屑，以四氯化碳清洗，干燥。

　　2 . 4 分析步骤

　　2 . 4 . 1 试料

　　称取 1.00 g试样(2.3), 精确至 0.1 mg。

　　2 . 4 . 2 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值。

　　2 . 4 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　2 . 4 . 4 测定

　　2.4.4. 1 将试料(2.4.1)置于 150 mL烧杯中，加入 10 mL硫酸(2.2.4)、5 g硫酸铵(2.2.1), 盖上表面皿，置于高温电炉上加热至完全分解，继续加热冒烟至析出的硫磺消失后，用 30 mL 水移到 500 mL 锥形瓶中。

　　2.4.4.2 加入 40 mL盐酸(2.2.5), 加水至约 100 mL体积。

　　2 . 4 . 4 . 3 加入 3 g氟化铵(2 . 2 . 2) , 1 . 5 g 铝片(2 . 2 . 3),用盖氏漏斗将锥形瓶盖紧，向盖氏漏斗中加入约1/3 体积的碳酸氢钠饱和溶液(2 . 2 . 6),缓慢加热至铝片溶解，煮沸至溶液澄清并冒大气泡。 取下以流水冷却至室温(在冷却过程中，盖氏漏斗应保持有碳酸氢钠饱和溶液，避免空气倒吸)。

　　2 . 4 . 4 . 4 取下盖氏漏斗，立即将其中的碳酸氢钠饱和溶液顺瓶壁小心倒入瓶中，加入 5 mL 淀粉溶液(2 . 2 . 9) , 立即用碘酸钾标准滴定溶液(2 . 2 . 8)滴定至溶液呈蓝色为终点。

　　2 . 5 结果的计算

　　锡量以锡的质量分数 ∞Sn计，按式(2)计算：

　　…………………………( 2 )

　　式中：

　　f —碘酸钾标准滴定溶液(2.2.8)对锡的滴定系数，单位为克每毫升(g/mL) ;

　　V2 —滴定试料溶液所消耗碘酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V3 —滴定随同试料的空白试验溶液所消耗碘酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　GB/T 13747 . 1—20 17

　　m0 —试料的质量，单位为克(g)。

　　所得结果表示至小数点后第二位。

　　2 . 6 精密度

　　2 . 6 . 1 重复性

　　在重复性条件下获得的独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，测试结果差的绝对值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过 5%。重复性限(r)按表 1 数据采用线性内插法求得。

　　表 1 重复性限

　　2 . 6 . 2 再现性

　　在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过再现性限(R)，超过再现性限(R)的情况不超过 5%。再现性限(R)按表 2 数据采用线性内插法求得。

　　表 2 再现性限

　　3 方法二 苯基荧光酮-聚乙二醇辛基苯基醚分光光度法

　　3 . 1 方法提要

　　试料用硫酸-硫酸铵分解。 在硫酸介质中，用苯萃取锡的碘化物。 在酸性溶液中，锡与苯基荧光酮及聚乙二醇辛基苯基醚生成有色络合物，于分光光度计波长 505 nm处测量其吸光度。

　　3 . 2 试剂

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和实验室二级水。

　　3 . 2 . 1 硫酸铵 。

　　3.2.2 硫酸(ρ= 1.84 g/mL)。

　　3 . 2 . 3 苯 。

　　3.2.4 硫酸 (28+72)。

　　3.2.5 硫酸 (1+1)。

　　3.2.6 硫酸 (1+35)。

　　3 . 2 . 7 碘化钾溶液(830 g/L),优级纯，贮存于冷暗处。

　　3 . 2 . 8 碘化钾-硫酸洗涤液：称取 40 g优级纯碘化钾溶于水中，加水至 300 mL体积，再加入加 200 mL硫酸(3 . 2 . 5),搅拌均匀。 用时现配。

　　3.2.9 柠檬酸溶液(500 g/L)。

　　GB/T 13747 . 1—20 17

　　3.2. 10 柠檬酸溶液(100 g/L)。

　　3 . 2 . 1 1 抗坏血酸溶液(50 g/L) ,用时现配。

　　3.2. 12 草酸溶液(1 g/L)。

　　3 . 2 . 13 聚乙二醇辛基苯基醚(OP)溶液(1+19)。

　　3 . 2 . 14 苯基荧光酮(苯笏酮)乙醇溶液(0 . 3 g/L)：称取 0 . 15 g 苯基荧光酮，加入 250 mL 无水乙醇、 25 mL 硫酸(1+6),搅拌使其溶解。 过滤于 500 mL棕色容量瓶中，以无水乙醇稀释至刻度，混匀。

　　3.2. 15 锡标准贮存溶液：称取 0.100 0 g 金属锡(狑Sn≥99. 99%) 于 100 mL 烧杯中，加入 10 mL 硫酸(3 . 2 . 2)加热至完全溶解，蒸发至冒烟，冷却，用 180 mL硫酸(3 . 2 . 5)将其移入 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 100 μg锡。

　　3.2. 16 锡标准溶液：移取 10.00 mL锡标准贮存溶液(3.2.15) 于 200 mL容量瓶中，用硫酸(3.2.6)稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 5 μg锡。

　　3 . 3 仪器

　　分光光度计。

　　3 . 4 试样

　　3 . 4 . 1 取样

　　海绵锆、锆及锆合金的取样应按照已颁布的相应标准方法进行。

　　3 . 4 . 2 试样处理

　　将试样剪成长度不大于 5 mm 的碎屑，以四氯化碳清洗，干燥。

　　3 . 5 分析步骤

　　3 . 5 . 1 试料

　　按表 3 称取试样(3 . 4),精确至 0 . 1 mg。

　　表 3 称样量

　　3 . 5 . 2 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值。

　　3 . 5 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　3 . 5 . 4 测定

　　3.5.4. 1 将试料(3.5.1)置于 150 mL烧杯中。加入 5 g 硫酸铵(3.2.1) , 10 mL 硫酸(3.2.2),盖上表皿，

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　　加热至完全分解，冷却至室温，加入约 30 mL 水溶解盐类，移入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　3.5.4.2 移取 10.0 mL试液于 100 mL分液漏斗中，加入 10 mL硫酸(3.2.5),混匀后加入 2 mL柠檬酸溶液(3.2.9) , 2 mL碘化钾溶液(3.2.7), 用水稀释至 30 mL体积，混匀，放置 10 min。

　　3 . 5 . 4 . 3 加入 10 mL 苯(3 . 2 . 3) 萃取 3 min, 静置分层，弃去水相。 加入 10 mL 碘化钾-硫酸洗涤液(3 . 2 . 8) 振荡 30 s,静置分层，弃去水相。 重复洗涤一次。 于有机相中加入 20 mL水反萃取，振荡2 min,静置分层后水相放入 50 mL容量瓶中。

　　3.5.4.4 加入 5 mL柠檬酸溶液(3.2.10 ) , 1 mL抗坏血酸溶液(3.2.11) , 5 mL硫酸(3.2.4) , 3 mL 草酸溶液(3 . 2 . 12) 。每加一种试剂均需混匀。 加入 4 mL 聚乙二醇辛基苯基醚溶液(3 . 2 . 13) , 4 mL苯基荧光酮乙醇溶液(3 . 2 . 14),以水稀释至刻度，混匀，放置 10 min。

　　3 . 5 . 4 . 5 将部分试液移入 2 cm 吸收皿中，以空白试验溶液为参比，于分光光度计波长 505 nm处测量其吸光度，从工作曲线上查出相应的锡量。

　　3 . 5 . 5 工作曲线的绘制

　　3.5.5. 1 移取 0 mL、0.20 mL、0.60 mL、1.00 mL、1.40 mL、2.00 mL锡标准溶液(3.2.16)分别置于一组50 mL容量瓶中，以水稀释至约 20 mL体积，以下按 3 . 5 . 4 . 4 进行。

　　3 . 5 . 5 . 2 将部分溶液移入 2 cm 吸收皿中，以试剂空白为参比，于分光光度计波长 505 nm处测量其吸光度，以锡量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

　　3 . 6 分析结果的计算

　　锡量以锡的质量分数 ∞Sn计，按式(3)计算：

　　式中：

　　m3 —从工作曲线上查得的试料溶液中的锡量，单位为微克(μg) ;

　　m2 —从工作曲线上查得的空白试验溶液中的锡量，单位为微克(μg) ;

　　V4 —试液总体积，单位为毫升(mL) ;

　　m0 —试料的质量，单位为克(g) ;

　　V5 —分取试液体积，单位为毫升(mL)。

　　所得结果表示至小数点后第四位。

　　3 . 7 精密度

　　3 . 7 . 1 重复性

　　在重复性条件下获得的独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，测试结果差的绝对值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过 5%。重复性限(r)按表 4 数据采用线性内插法求得。

　　表 4 重复性限

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　　3 . 7 . 2 允许差

　　实验室之间分析结果的差值不大于表 5 所列允许差。

　　表 5 允许差

　　4 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　— 试样;

　　— 使用的标准(包括发布或出版年号);

　　— 使用的方法(如果标准中包括几个方法);

　　— 分析结果及其表示;

　　— 与基本分析步骤的差异;

　　— 测定中观察到的异常现象;

　　— 试验日期。