GB/T 13747.3-2020 锆及锆合金化学分析方法 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

　　ICS 77 . 120 . 99 H 14

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13747 . 3—2020代替 GB/T 13747 . 3—1992

　　锆及锆合金化学分析方法

　　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

　　Methodsforchemicalanalysisofzirconium andzirconium alloys—

　　part3：Determinationofnickelcontent—

　　Dimethyglyoximespectrophotometryand

　　inductivelycoupledplasmaatomicemissionspectrometry

　　2020-03-06 发布 2021-02-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 13747 . 3—2020

　　前 言

　　GB/T 13747《锆及锆合金化学分析方法》拟分为 27 个部分：

　　— 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：钻量的测定 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 3 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 . 3—1992《锆及锆合金化学分析方法 丁二酮肟分光光度法测定镍量》，与GB/T 13747 . 3—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”(见 1992 年版的第 2 章);

　　— 将氢氟酸的浓度由“(1+1)”改为“(ρ= 1.14 g/mL)”(见 2.2.2 , 1992 年版的 4.1) ;

　　— 将小于 2 g试样溶解酸体积由 5 mL 改为 2.5 mL(见表 1 , 1992 年版的 6.3.1) ;

　　— 增加“方法二 电感耦合等离体原子发射光谱法”，测定范围为 0.010%~0.40%(见第 3 章);

　　— 增加了试验报告条款(见第 4 章);

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

　　GB/T 13747 . 3—2020

　　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：西安汉唐分析检测有限公司、广东省工业分析检测中心、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、宝钛集团有限公司、北矿检测技术有限公司、国核锆铪理化检测有限公司、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司、国标(北京)检验认证有限公司。

　　本部分主要起草人：杨平平、周恺、孙宝莲、李波、熊晓燕、刘标、赵欢娟、任洁、李帆、惠泊宁、李震乾、冯振华、祁玉静、王杰、林叶、郭燕瑶、张煦、刘丽媛。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13747 . 3—1992 。

　　GB/T 13747 . 3—2020

　　锆及锆合金化学分析方法

　　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

　　1 范围

　　GB/T 13747 的本部分规定了锆及锆合金中镍含量的测定方法。

　　本部分适用于海绵锆、锆及锆合金中镍含量的测定。测定范围：方法一测定范 围：0. 002% ~ 0.15%;方法二测定范围：0.010%~0.40%。测定范围重叠时，方法二为仲裁分析方法。

　　2 方法 一 丁二酮肟分光光度法

　　2 . 1 原理

　　试料用氢氟酸溶解，用硼酸饱和溶液络合过量的氢氟酸，柠檬酸络合主体锆，以碘为氧化剂，在氨性

　　溶液中，镍与丁二酮肟生成红色络合物，于分光光度计波长 540 nm 处测量其吸光度。

　　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 硝酸( 1+1 ) 。

　　2.2.2 氢氟酸(ρ= 1.13 g/mL)。

　　2 . 2 . 3 硼酸饱和溶液。

　　2.2.4 柠檬酸溶液(200 g/L)。

　　2 . 2 . 5 氨水( 1+1 ) 。

　　2.2.6 碘溶液：称取 1.3 g 碘、5 g 碘化钾于 500 mL 烧杯中，用水溶解并稀释至 500 mL,贮存于棕色瓶中。

　　2.2.7 丁二酮肟-乙醇溶液(2 g/L)：称取 1.0 g 丁二酮肟溶解于 500 mL 乙醇中。

　　2.2.8 镍标准贮存溶液：称取 1.000 0 g 金属镍(狑Ni≥99. 99 %)于 250 mL 烧杯中，加入 10 mL 硝酸(2.2.1),加热溶解，加入 10 mL硫酸(1+1),加热至冒硫酸烟，冷却后移入 1 000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 1 mg镍。

　　2 .2 .9 镍标准溶液：移取 50 .00 mL镍标准贮存溶液(2 . 2 . 8 )于 1 000 mL 容量瓶，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 50 μg镍。

　　2 . 3 仪器

　　分光光度计。

　　2 . 4 样品

　　将样品加工成长度不大于 5 mm 的碎屑。

　　GB/T 13747 . 3—2020

　　2 . 5 试验步骤

　　2 . 5 . 1 试料

　　按表 1 称取样品(2.4) ,精确至 0.000 1 g。

　　表 1 称样量及溶解酸量

　　2 . 5 . 2 平行试验

　　平行做两份试验，取其平均值。

　　2 . 5 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　2 . 5 . 4 测定

　　2.5.4. 1 将试料(2.5.1)置于 100 mL 聚四氟乙烯烧杯中，吹入少量水，按表 1 逐滴加入氢氟酸(2.2.2) ,试料溶解后，加入 0 .5 mL硝酸(2 .2 .1 )至溶液清亮，加入 25 mL 硼酸饱和溶液(2 .2 .3) ,移入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　2 . 5 . 4 . 2 移取 20 . 00 mL溶液(2 . 5 . 4 . 1 )于 50 mL容量瓶中 。

　　2 .5 .4 .3 加入 4 mL柠檬酸溶液(2 .2 .4 )、2 .5 mL碘溶液(2 .2 .6 ) ,混匀，放置 3 min,滴加氨水(2 .2 .5 )至溶液中碘的颜色消失并过量 5 mL,冷却至室温。

　　2 .5 .4 .4 加入 2 mL 丁二酮肟-乙醇溶液(2 .2 .7) ,用水稀释至刻度，混匀，放置 15 min。

　　2 .5 .4 .5 移取部分溶液于 3 cm 比色皿中，以随同试料的空白溶液为参比，于分光光度计波长 540 nm 处测量其吸光度。

　　2 . 5 . 4 . 6 从工作曲线上查得相应的镍量，减去空白试验溶液的吸光度。

　　2 . 5 . 5 工作曲线的绘制

　　2 . 5 . 5 . 1 移取 0 mL、0 . 10 mL、0 . 50 mL、1 . 00 mL、1 . 50 mL、2 . 00 mL镍标准溶液(2 . 2 . 9 ) ,分别置于一组50 mL容量瓶中，用水稀释至约 20 mL,以下按 2 .5 .4 .3、2 .5 .4 .4 进行。

　　2.5.5.2 移取部分溶液于 3 cm 比色皿中，以试剂空白溶液为参比，于分光光度计波长 540 nm 处测量其吸光度，以镍含量为横坐标，吸光度为纵坐标绘制工作曲线。

　　2 . 6 试验数据处理

　　镍含量以镍的质量分数 狑Ni计，按式(1)计算：

　　狑 …………………………( 1 )

　　GB/T 13747 . 3—2020

　　式中：

　　m1 — 从工作曲线上查得镍量，单位为微克(μg) ;

　　V0 — 试液总体积，单位为毫升(mL) ;

　　m0 — 试料质量，单位为克(g) ;

　　V1 — 分取试液体积，单位为毫升(mL)。

　　当计算结果<0.010%,保留一位有效数字;当计算结果 ≥0.010%,保留两位有效数字。

　　2 . 7 精密度

　　2 . 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 2 给出的平均值范围内，这两个测定结果

　　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 2 数据采用线

　　性内插法或外延法求得。

　　表 2 重复性限(方法一)

　　2 . 7 . 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，在表 3 给出的平均值范围内，这两个测定结果

　　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 3 数据采用

　　线性内插法或外延法求得。

　　表 3 再现性限(方法一)

　　3 方法二 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　3 . 1 原理

　　用盐酸和氢氟酸溶解试料，滴加硝酸氧化。 用电感耦合等离子体原子发射光谱法进行测定，按工作曲线法计算镍的质量浓度，以质量分数表示测定结果。

　　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 硝酸(ρ= 1.42 g/mL)。

　　3 . 2 . 2 盐酸( 1+1 ) 。

　　3.2.3 氢氟酸(1+1)。

　　3.2.4 金属锆(∞Zr≥99.95% ,∞Ni<0.000 5%)。

　　3.2.5 镍标准贮存溶液：称取 1.000 0 g 金属镍(∞Ni≥99. 99%)于 250 mL 烧杯中，加入 25 mL 硝酸(3.2.1) ,盖上表面皿，低温溶解完全后，冷却，移入 1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液

　　GB/T 13747 . 3—2020

　　1 mL含 1 mg镍。

　　3 .2 .6 镍标准溶液：移取 10 . 00 mL 镍标准贮存溶液(3 . 2 . 5) 于 100 mL 容量瓶中，加入 1 mL 硝酸(3.2.1) ,用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 100 μg镍。

　　3.2.7 氩气(体积分数 ≥99.99%)。

　　3 . 3 仪器

　　电感耦合等离子体原子发射光谱仪，具备耐氢氟酸进样系统。

　　3 . 4 样品

　　将样品加工成长度不大于 5 mm 的碎屑。

　　3 . 5 试验步骤

　　3 . 5 . 1 试料

　　称取 0.50 g样品(3.4) ,精确至 0.000 1 g。

　　3 . 5 . 2 平行试验

　　平行做两份试验，取其平均值。

　　3 . 5 . 3 空白试验

　　称取与试料等量的金属锆(3 . 2 . 4) ,随同试料做空白试验。

　　3 . 5 . 4 试液的制备

　　3.5.4. 1 将试料(3.5.1)置于 200 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL 盐酸(3.2.2) ,加入 2 mL 氢氟酸(3.2.3),低温加热至试料完全溶解，加入 0.5 mL硝酸(3.2.1)氧化，冷却至室温。

　　3 .5 .4 .2 移入 100 mL 塑料容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　3 . 5 . 5 工作曲线溶液的制备

　　分别称取 0.500 g 金属锆(3.2.4)于一组 200 mL 聚四氟乙烯烧杯中，按照 3.5.4 将其溶解，冷却后分

　　别移入一组 100 mL 塑料容量瓶中，分别加入 0 mL、0 . 50 mL、1 . 00 mL、5 . 00 mL、10 . 00 mL、20 . 00 mL镍标准溶液(3 . 2 . 6) ,用水稀释至刻度，混匀。

　　3 . 5 . 6 测定

　　3.5.6. 1 推荐分析线波长：231.60 nm。

　　3 . 5 . 6 . 2 于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，于选定分析波长处，测定工作曲线溶液(3 . 5 . 5) ,当工作曲线线性 k≥0.999 时，进行试液(3.5.4)的测定，检查元素谱线的背景并在适当的位置进行校正，由计算机自动给出镍元素的质量浓度。

　　3 . 6 试验数据处理

　　镍含量以镍的质量分数 ∞Ni计，按式(2 )计算：

　　GB/T 13747 . 3—2020

　　式中：

　　ρ1 — 试液中镍的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　ρ0 — 空白溶液中镍的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　V — 试液总体积，单位毫升(mL) ;

　　m — 试料质量，单位为克(g)。

　　计算结果保留两位有效数字。

　　3 . 7 精密度

　　3 . 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 4 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

　　法或外延法求得。

　　表 4 重复性限(方法二)

　　3 . 7 . 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，在表 5 给出的平均值范围内，测试结果差的绝

　　对值不超过再现性限(R)，超过再现性限(R)的情况不超过 5%。再现性限(R)按表 5 数据采用线性内

　　插法或外延法求得。

　　表 5 再现性限(方法二)

　　4 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　— 试验对象;

　　— 本部分编号;

　　— 所使用的方法;

　　— 结果;

　　— 观察到的异常现象;

　　— 试验日期。