GB/T 13747.22-2017 锆及锆合金化学分析方法 第22部分：氧量和氮量的测定 惰气熔融红外吸收法 热导法

　　ICS 77 . 120 . 99 H 63

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13747 . 22—2017代替 GB/T 13747 . 22—1992

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 22 部分：氧量和氮量的测定惰气熔融红外吸收法/热导法

　　Methodsforchemicalanalysisofzirconium andzirconium alloys—

　　part22：Determinationofoxygenandnitrogencontents—

　　Inertgasfusion-infraredabsorptionandthermalconductivitymethod

　　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 . 22—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 22 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 . 22—1992《锆及锆合金化学分析方法 惰气熔融库仑法测定氧量》。 本部分与 GB/T 13747 . 22—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);

　　— 氧的测定方法由“惰气熔融库仑滴定法”改为“惰性气体熔融红外吸收法”;

　　— 增加氮的测定方法“惰性气体熔融热导法”;

　　— 采用了锆及锆合金中氧、氮同时测定的方法;

　　— 惰性气体 熔 融 红 外 吸 收 法/热 导 法 氧 的 测 定 范 围 由 “0 . 05% ~0. 50%”调 整 为“0 . 010% ~

　　GB/T 13747 . 22—20 17

　　0.50%”;氮的测定范围为 0.002%~0.020%(见第 1 章，1992 年版的第 1 章);

　　— 将允许差改为精密度条款(见第 7 章，1992 年版的第 8 章);

　　— 增加了试验报告(见第 8 章)。

　　本部分由中国有色金属工业协会提出。

　　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：西北有色金属研究院、西部金属材料股份有限公司、西部新锆核材料科技有限公司、国标(北京)检验认证有限公司、宝钛集团有限公司、广东省工业分析检测中心、金堆城钼业股份有限公司、国核宝钛锆业股份公司。

　　本部分主要起草人：王宽、梁清华、周恺、李波、郑伟、赵飞、惠泊宁、周海收、杨维维、庄艾春、谢明明、焦永刚、周军、付鹏飞、孙海峰、王津、刘延波、任忆琪。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13747 . 22—1992 。

　　GB/T 13747 . 22—20 17

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 22 部分：氧量和氮量的测定

　　惰气熔融红外吸收法/热导法

　　1 范围

　　GB/T 13747 的本部分规定了锆及锆合金中氧量和氮量的测定方法。

　　本部分适用 于 海 绵 锆、锆 及 锆 合 金 中 氧 量 和 氮 量 的 测 定。 测 定 范 围：氧 0 . 010% ~ 0. 50% ;

　　氮 0.002%~0.020%。

　　2 方法提要

　　将试料与助熔剂加入石墨坩埚，在惰性气体(氦气)保护下加热熔融，其中氧与坩埚中碳结合形成CO 和少量 CO 2 ,氮以 N2 形式释放。 混合气体被载气载带进入红外检测器，CO 或直接检测或被转化为 CO 2 后被检测，CO 2 直接检测，检测器输出信号，计算系统根据样品质量计算氧含量，结果以质量分数显示。 气路中的 CO、CO 2 均以 CO 2 形式被吸收分离，剩余氮气随载气(氦气)进入热导检测器，检测器输出信号，计算系统根据样品质量计算氮含量，结果以质量分数显示。

　　3 试剂和材料

　　3 . 1 丙酮或者其他有机试剂。

　　3 . 2 石墨坩埚。

　　3 . 3 镍篮 。

　　3 . 4 无水高氯酸镁。

　　3 . 5 碱石棉。

　　3 . 6 稀土氧化铜。

　　3 . 7 纯铜丝。

　　3.8 氦气(体积分数 ≥99.99%)。

　　3 . 9 酸洗液：硝酸(1+8)与氢氟酸(1+32)等体积混匀。

　　3 . 10 标准物质/样品：选择与试料成分，氧、氮含量相近的标准物质或其他适用标准物质/样品。

　　4 仪器装置

　　惰气熔融红外-热导检测系统(包括电极炉、吸尘装置、载气净化及分析气体转化系统、一氧化碳红外检测器和二氧化碳红外检测器、氮热导检测器、电脑及软件控制系统)。

　　5 试样

　　5 . 1 按照 a)或 b)方法处理试样表面：

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　　a) 试样用酸洗液(3 . 9)洗 5 min,然后水洗;

　　b ) 另一种方法将试样机械加工锉掉或剪切除掉外表面，使表面保持新鲜。

　　5 . 2 经上述步骤处理过的试样再经丙酮或者其他试剂清洗，取出后冷风吹干，这时的样品为 0 . 05 g~

　　0 . 15 g 的块状或柱状样品。

　　5 . 3 处理好的试样在分析检测前不能有任何污染，检测过程中应使用干净的镊子进行夹取。

　　6 分析步骤

　　6 . 1 仪器准备

　　按仪器制造商的要求装配好所有部件，按要求连接电源、载气、动力气。 根据要求更换化学试剂管和过滤装置。

　　6 . 2 仪器预热

　　仪器分析前要充分预热，使仪器的各项指标达到设定值。

　　6 . 3 仪器检漏

　　利用仪器检漏程序或其他辅助设备确定仪器无漏气现象。

　　6 . 4 空白检测

　　空白值包括坩埚(3 . 2)和镍篮(3 . 3) 的空白。 平行测定 3~5 次，取平均值，然后进行空白补偿。 空白值不大于：氧 0.000 7%, 氮 0.000 1%。

　　6 . 5 仪器校准

　　平行测试 3~5 个标准物质/样品(3 . 10),计算这些结果的平均值，进行仪器校准。 平均值应与标准值相符，单个标样的测定值不能超出标准物质证书给定的不确定度范围。

　　6 . 6 试样分析

　　6.6. 1 称取 0.05 g~0.15 g试样(第 5 章)，精确到 0.1 mg。

　　6 . 6 . 2 将装有试料(6 . 6 . 1)的镍篮(3 . 3)加入加样器(镍篮与试料质量比不小于 7 ∶ 1),并将空石墨坩埚(3 . 2)放置在下电极上，进行样品分析，仪器根据所输入的称样量 自动计算，直接显示样品中氧和氮含量。

　　7 精密度

　　7 . 1 重复性

　　在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表 1 给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过 5%,重复性限(r)按表 1、表 2 数据采用线性内插法求得。

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　　表 1 氧的重复性限

　　表 2 氮的重复性限

　　7 . 2 允许差

　　实验室之间分析结果不应大于表 3、表 4 所列允许差。

　　表 3 氧的允许差

　　表 4 氮的允许差

　　8 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;

　　— 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。