GB/T 13747.5-2019 锆及锆合金化学分析方法 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

　　ICs 77 . 120 . 99 H 14

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13747 . 5—2019代替 GB/T 13747 . 5—1992

　　锆及锆合金化学分析方法

　　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

　　Methodsforchemicalanalysisofzirconium andzirconium alloys—

　　part5：Determinationofaluminium content—

　　Chronicazurol-s-tetradrcylpyridinechloridespectrophotometry

　　2019-06-04 发布 2020-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 13747 . 5—2019

　　前 言

　　GB/T 13747《锆及锆合金化学分析方法》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：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 5 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 . 5—1992《锆及锆合金化学分析方法 铬天青 S 分光光度法测定铝量》。

　　本部分与 GB/T 13747 . 5—1992 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 修改了测定范围，由“0.002 5%~0.035%”扩大为“0.002 5%~0.10%”(见第 1 章，1992 年版的第 1 章);

　　— 删除了“引用标准”(见 1992 年版的第 2 章);

　　— 测定方法由“铬天青 S分光光度法”改为“铬天青 S-氯化十四烷基吡啶分光光度法”;

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

　　— 增加了试验报告条款(见第 9 章)。

　　GB/T 13747 . 5—2019

　　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：西部金属材料股份有限公司、西安汉唐分析检测有限公司、广东省工业分析检测中心、国标(北京)检验认证有限公司、西北有色金属研究院、宝钛集团有限公司。

　　本部分主要起草人：刘厚勇、杨军红、李娟、赵飞、黄葡英、李玉红、杨欣、墨淑敏、王长华、刘婷。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13747 . 5—1992 。

　　GB/T 13747 . 5—2019

　　锆及锆合金化学分析方法

　　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

　　1 范围

　　GB/T 13747 的本部分规定了锆及锆合金中铝含量的测定方法。

　　本部分适用于海绵锆、锆及锆合金中铝含量的测定。测定范围：0.002 5%~0.10%。

　　2 原理

　　试料用硫酸、硫酸铵溶解，用 N-苯甲酰-N-苯基羟胺三氯甲烷溶液萃取分离主体元素锆及铪、铁、钛

　　等干扰元素。分离后，残留的铁用邻菲啰啉、抗坏血酸掩蔽。在 pH 5.8 的乙酸-乙酸钠介质中，铝与铬天青 S-氯化十四烷基吡啶形成有色络合物，于分光光度计波长 630 nm 处，测量其吸光度。若试样中含

　　有少量铀、钍，可在显色时加入碳酸钠溶液消除影响。

　　3 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 . 1 硫酸铵(优级纯)。

　　3.2 硫酸(ρ= 1.84 g/mL,优级纯)。

　　3.3 硝酸(ρ= 1.42 g/mL,优级纯)。

　　3.4 盐酸(ρ= 1.19 g/mL,优级纯)。

　　3 . 5 三氯甲烷。

　　3 . 6 盐酸( 1+19) 。

　　3 . 7 氨水( 1+1 ) 。

　　3.8 铬天青 S(0.3 g/L)-氯化十四烷基吡啶(2 g/L)溶液：称取 0.3 g 铬天青 S 和 2 g 氯化十四烷基吡啶，分别溶于少量水中，然后合并，用水稀释至 1 000 mL,混匀。

　　3.9 邻菲啰啉溶液( 10 g/L)：称取 5 g 邻菲啰啉，加入 20 mL 无水乙醇溶解，用水稀释至 500 mL,混匀。

　　3. 10 抗坏血酸溶液(10 g/L)：用时现配。

　　3. 1 1 2,4-二硝基酚溶液(1 g/L)：称取 0.1 g 2,4-二硝基酚溶于 100 mL 乙醇中。

　　3. 12 乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH 5.8)：称取 90.2 g无水乙酸钠，溶于水中，加入 6 mL 冰乙酸，用水移入1 000 mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。

　　3. 13 N-苯甲酰-N-苯基羟胺三氯甲烷溶液(25 g/L)：称取 12.5 g N-苯甲酰-N-苯基羟胺至烧杯中，加入三氯甲烷(3 .5)溶解，移入 500 mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。

　　3. 14 铝标准贮存溶液：称取 1.000 0 g 金属铝(狑Al≥99.99%) ,置于聚乙烯烧杯中，加入 20 mL 水、3 g氢氧化钠，待其完全溶解后，用盐酸(3.4)慢慢中和至出现沉淀，并过量 20 mL,不断搅拌使其溶解。冷却后用水移入 1 000 mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。此溶液 1 mL含 1 mg 铝。

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　　3 . 15 铝标准溶液 A：移取 25 .00 mL铝标准贮存溶液(3 .14)置于 250 mL 容量瓶中，加入 0 .5 mL 盐酸(3.4) ,用水稀释至刻度，摇匀。此溶液 1 mL含 100 μg 铝。

　　3 . 16 铝标准溶液 B：移取 25 .00 mL铝标准溶液 A(3 . 15) ,置于 250 mL 容量瓶中，加入 0 . 5 mL 盐酸(3.4) ,用水稀释至刻度，摇匀。此溶液 1 mL含 10 μg 铝。

　　4 仪器设备

　　分光光度计。

　　5 样品

　　5 . 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进行。

　　5 . 2 试样处理

　　将试样剪成长度不大于 5 mm 的碎屑。

　　6 试验步骤

　　6 . 1 试料

　　按表 1 称取试样，精确至 0.000 1 g。

　　表 1 称样量及分取试液体积

　　6 . 2 平行试验

　　平行做两份试验，取其平均值。

　　6 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　6 . 4 测定

　　6.4. 1 将试料(6.1)置于 100 mL烧杯中，加入 5 mL硫酸(3.2)和 3 g硫酸铵(3.1) ,盖上表面皿，在电炉上加热至试料完全溶解。冷却后用水移入 100 mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。

　　6 .4 .2 按表 1 移取溶液，置于 100 mL 分液漏斗中，加入 10 mL N-苯甲酰-N-苯基羟胺三氯甲烷溶液 (3.13) ,剧烈振荡 2 min。静置分层后，弃去有机相，重复萃取三次。加入 10 mL 三氯甲烷(3. 5) ,振荡0 .5 min,静置分层后，弃去有机相。将水相放入 50 mL烧杯中，用少量水洗涤分液漏斗，洗涤液并入烧杯中，低温加热至冒白烟，取下，趁热沿杯壁滴加 20 滴硝酸(3 . 3),继续加热至冒浓厚白烟，取下。 冷却，

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　　沿杯壁吹入少量水，混匀。微热溶解盐类，冷却后用水移入 50 mL容量瓶中，使溶液体积约为 15 mL。

　　6 . 4 . 3 加入 2 滴 2,4-二硝基酚溶液(3 . 11) ,用氨水(3 . 7)调节至溶液变黄，再滴加盐酸(3 . 6)至黄色恰好消失。加入 2 mL 邻菲啰啉溶液(3. 9) ,摇匀。加入 2 mL 抗坏血酸溶液(3. 10) ,摇匀。沿瓶壁加入

　　5.0 mL铬天青 S-氯化十四烷基吡啶溶液(3.8) ,摇匀。加入 5 mL 乙酸-乙酸钠缓冲溶液(3.12) ,用水稀释至刻度，摇匀。

　　6 .4 .4 试液放置 20 min后，将部分溶液移入 1 cm 吸收皿中，以随同试料的空白溶液为参比，于分光光度计波长 630 nm 处，测量其吸光度。从工作曲线上查出相应的铝量。

　　6 . 5 工作曲线的绘制

　　准确移取 0 mL、0 . 20 mL、0 . 40 mL、0 . 60 mL、0 . 80 mL、1 . 00 mL铝标准溶液 B (3 . 16) ,分别置于 一组 50 mL容量瓶中，加水使体积约为 15 mL, 以下分析步骤按 6. 4. 3 操作，试液放置 20 min 后，移入 1 cm吸收皿中，以试剂空白为参比，于分光光度计波长 630 nm 处。以铝量为横坐标，吸光度为纵坐标，

　　绘制工作曲线。

　　7 试验数据处理

　　铝含量以铝的质量分数 ∞Al计，按式(1 )计算：

　　……………………( 1 )

　　式中：

　　m1 — 从工作曲线上查得的铝量，单位为微克(μg) ;

　　V0 — 试液总体积，单位为毫升(mL) ;

　　m0 — 试料的质量，单位为克(g) ;

　　V1 — 分取试液体积，单位为毫升(mL)。

　　计算结果保留两位有效数字。

　　8 精密度

　　8 . 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 2 数据采用线性内插

　　法或外延法求得。

　　表 2 重复性限

　　8 . 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，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 3 数据采用线性内

　　插法或外延法求得。

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　　表 3 再现性限

　　9 试验报告

　　试验报告至少应给出以下几个方面的内容：

　　— 试验对象;

　　— 所使用的标准(包括发布或出版年号);

　　— 所使用的方法(如果标准中包括几个方法);

　　— 结果;

　　— 观察到的异常现象;

　　— 试验日期。