(高清版)GBT 5195.11-2021 萤石 锰含量的测定 高碘酸盐分光光度法和火焰原子吸收光谱法

GB/T5195.11—2021代替GB/T5195.11—2006萤石锰含量的测定高碘酸盐分光光度法和火焰原子吸收光谱法2021-08-20发布国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是GB/T5195《萤石》的第11部分。GB/T5195已经发布了以下部分：——第1部分：氟化钙含量的测定EDTA滴定法和蒸馏-电位滴定法；——第2部分：碳酸盐含量的测定；——第3部分：105℃质损量的测定重量法；——第4部分：硫化物含量的测定碘量法；——第5部分：总硫含量的测定管式炉燃烧-碘酸钾滴定法；——第6部分：磷含量的测定分光光度法；——第7部分：锌含量的测定原子吸收光谱法；——第8部分：二氧化硅含量的测定；——第9部分：灼烧减量的测定重量法；——第10部分：铁含量的测定邻二氮杂菲分光光度法；——第11部分：锰含量的测定高碘酸盐分光光度法和火焰原子吸收光谱法；——第12部分：砷含量的测定原子荧光光谱法；——第13部分：铝含量的测定——第14部分：镁含量的测定火焰原子吸收光谱法；——第16部分：硅、铝、铁、钾、镁和钛含量的测定电——第17部分：浮选剂含量的测定重量法；——第18部分：硫酸钡含量的测定重量法；——第19部分：砷含量的测定二乙基二硫代氨基甲酸银光度法。本文件代替GB/T5195.11—2006《萤石锰含量的测定高碘酸盐分光光度法》,与GB/T5195.11—2006相比除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)将2006年版的高碘酸盐分光光度法定为方法一(见第4章);b)修改了锰标准储备溶液(见4.2.9.1,2006年版的4.7);c)增加了高碘酸盐溶液的配制方法(见4.2.8);d)增加了过滤用滤纸的型号，修改了冲洗次数，增加了残渣灼烧步骤、熔融温度(见4.5.3.2,2006年版的7.1);e)增加了方法二火焰原子吸收光谱法(见第5章);f)增加了试验样分析值接受程序流程图(见附录A)。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。本文件起草单位：山东省冶金科学研究院有限公司、冶金工业信息标准研究院、天津华勘商品检验有限公司。本文件于2006年首次发布，本次为第一次修订。Ⅱ为便于对萤石中元素进行检测，按测定元素和方法分类，GB/T5195《萤石》分为19个部分：——第1部分：氟化钙含量的测定EDTA滴定法和蒸馏-电位滴定法；——第2部分：碳酸盐含量的测定；——第3部分：105℃质损量的测定重量法；——第4部分：硫化物含量的测定碘量法；——第5部分：总硫含量的测定管式炉燃烧-碘酸钾滴定法；——第6部分：磷含量的测定分光光度法；——第7部分：锌含量的测定原子吸收光谱法；——第8部分：二氧化硅含量的测定；——第9部分：灼烧减量的测定重量法；——第10部分：铁含量的测定邻二氮杂菲分光光度法；——第11部分：锰含量的测定高碘酸盐分光光度法和火焰原子吸收光谱法；——第12部分：砷含量的测定原子荧光光谱法；——第13部分：铝含量的测定EDTA滴定法；——第14部分：镁含量的测定火焰原子吸收光谱法；——第16部分：硅、铝、铁、钾、镁和钛含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；——第17部分：浮选剂含量的测定重量法；——第18部分：硫酸钡含量的测定重量法；——第19部分：砷含量的测定二乙基二硫代氨基甲酸银光度法。1萤石锰含量的测定高碘酸盐分光光度法和火焰原子吸收光谱法警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作实践经验。本文件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。本文件规定了采用高碘酸盐分光光度法和火焰原子吸收光谱法测定锰含量。本文件适用于萤石中锰含量的测定，测定范围(质量分数):0.006%～0.40%。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T7728冶金产品化学分析火焰原子吸收光谱法通则GB/T7729冶金产品化学分析分光光度法通则GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶GB/T12807实验室玻璃仪器分度吸量管GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管GB/T22564萤石取样和制样3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4高碘酸盐分光光度法(方法一)4.1原理试样于聚四氟乙烯烧杯中，用盐酸、硝酸、氢氟酸进行分解，高氯酸冒烟驱尽用高碘酸盐将锰氧化至七价，测量其吸光度。4.2试剂除另有说明外，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂。24.2.8高碘酸钠(钾)溶液，50g/L。称取5.0g高碘酸钠(钾)于250mL烧杯中，加60mL水，10mL硝酸(4.2.4),温热溶解后冷却，用水稀释至100称取0.5000g纯金属锰(质量分数>99.95%),置于250mL烧杯中，加20mL水和20mL硝酸4.2.9.2锰标准溶液A,100μg/mL。移取50.00mL锰标准溶液A(4.2.9.2)置于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混4.3.4高温炉：可调温度范围500℃~1100℃,控温精度为±20℃。4.3.5分光光度计应符合GB/T7729对分光光度计性能的要求。4.3.7除非另有规定，所用容量瓶应符合GB/T12806的规定，移液管应符合GB/T12807和按照GB/T22564方法制备试样。试样粒度不大于0.063mm。将过筛后的试样置于105℃±2℃称取1.00g试样，精确至0.0002g随同试料做空白试验。4.5.3.1按4.5.1称取试料置于聚四氟乙烯烧杯(4.3.2)中，加入2mL～3mL水湿润，轻轻摇动将试料3加热至冒高氯酸烟，保持冒烟5min。取下冷却后加入2mL～3mL水，继续低温加热至冒高氯酸烟，保持冒烟5min。取下冷却。加入10mL水，5mL盐酸(4.2.3)、5mL硝酸(4.2.4)加热溶解盐类，将其移入150mL烧杯中，盖上表面皿，加热冒高氯酸烟，出现高氯酸回流，加热回流5min,高氯酸的体积控制不少于3mL,如果需加入20mL水和5mL硝酸(4.2.4),加热至沸腾并保持5min。冷却后移入100mL容量瓶中，用如有不溶物存在，按4.5.3.2处理。4.5.3.2将上述溶液用慢速滤纸过滤到100mL容量瓶中，并用热水冲洗10遍，滤液和洗液作为主液保存。将滤纸及残渣置于铂坩埚中(4.3.3),烘干，并在500℃~600℃灰化，于800℃~900℃高温炉(4.3.4)中灼烧10min,取出，待坩埚冷至室温，加入1g无水碳酸钠(4.2.2)于高温炉中，在900℃~1000℃完全熔融残渣。坩埚冷却后，置于250mL烧杯中，向坩埚内加入10mL热水、3mL硝酸(4.2.4),慢慢溶解熔融4.5.4校准曲线的建立如表1所示，根据锰含量范围分别移取锰标准溶液A(4.2.9.2)或者锰标准溶液B(4.2.9.3),置于一系列7个150mL锥形瓶中。表1校准溶液校准溶液A校准溶液B锰含量(质量分数)范围为0.03%～0.4%锰含量(质量分数)范围为0.006%～0.08%锰标准溶液A(4.2.9.2)体积mL相应的锰质量锰标准溶液B(4.2.9.3)体积mL相应的锰质量0.502.004.006.008.0004000.502.004.006.008.000“空白校准溶液(绘制校准曲线的试剂空白溶液)。4.5.4.2显色分别加入4mL硝酸(4.2.4),4mL盐酸(4.2.3),4mL磷酸(4.2.7),10mL高碘酸钠(钾)溶液(4.2.8),用水稀释至40mL,盖上表面皿，加热至刚沸，并保持30min,加水使体积控制在30mL～40mL,4GB/T5195.11—2021使用1cm或5cm比色皿(4.3.6),以水调节零点，使用分光光度计(4.3.5)在545nm波长处，测定吸光度。4.5.4.4校准曲线的绘制用每一个校准溶液测得的吸光度减去空白校准溶液的吸光度得到净吸光度，以净吸光度为纵坐标，以校准溶液中所含锰的质量为横坐标(单位为微克),绘制校准曲线。4.5.5.1试液的显色反应和参比溶液的制备移取2份20mL试液(4.5.3),分别置于2个150mL烧杯中，并分别加入4mL盐酸(4.2.3),4mL硝酸(4.2.4),4mL磷酸(4.2.7),对其中一个加入10mL高碘酸钠(钾)溶液(4.2.8)作为显色液，另一个烧杯加入10mL水作为参比液。盖上表面皿，加热至微沸，并保持30min,加水使体积控制在30mL~40mL,冷却。移入50mL容量瓶中，加水稀释至刻度并混匀。4.5.5.2吸光度测量使用分光光度计(4.3.5)在545nm波长处，使用1cm或5cm比色皿(4.3.6),以参比液作参比，测定显色液的吸光度。用每一个显色液的吸光度减去空白溶液的吸光度得到净的吸光度。从校准曲线上查得相应的锰含4.6分析结果计算和表示按式(1)计算试样中锰的含量wwn(质量分数),数值以%表示。式中：m₁——从校准曲线上查得显色溶液中的锰量，单位为微克(μg);V——被测试液总体积，单位为毫升(mL);V₁——分取试液的体积，单位为毫升(mL);m——试料量，单位为克(g)。4.7允许差……实验室间两个独立分析结果的差值不应大于表2所列相应的允许差。表2允许差锰含量(质量分数)%允许差%0.0030.0060.0150.02555火焰原子吸收光谱法(方法二)5.1原理试样于聚四氟乙烯烧杯中，用盐酸、硝酸、氢氟酸进行分解，高氯酸冒烟驱尽氟和硅，在盐酸介质中，将试样溶液喷入空气-乙炔火焰中，用锰空心阴极灯作光源，于原子吸收光谱仪波长279.5nm处测量吸光度。5.2试剂除另有说明外，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂。5.2.2无水碳酸钠，固体。5.2.7硝酸，1+3。5.2.8锰标准溶液5.2.8.1锰标准储备溶液，1000μg/mL。称取0.5000g纯金属锰(质量分数>99.95%),置于250mL烧杯中，加20mL水和20mL硝酸(5.2.4),加热溶解，加50mL水煮沸10min驱尽氮氧化物，取下冷5.2.8.2锰标准溶液A,100μg/mL。移取50.00mL锰标准储备溶液(5.2.8.1)置于500mL容量瓶中，加入50mL硝酸(5.2.7),用水稀释至刻度，混匀。5.2.8.3锰标准溶液B,20μg/mL。移取50.00mL锰标准溶液(5.2.8.2)置于250mL容量瓶中，加入10mL硝酸(5.2.7),用水稀释至刻度，混匀。5.2.9碳酸钠-盐酸溶液。准确称取20g无水碳酸钠(5.2.2),加入40mL盐酸(5.2.3),溶解后移入5.3仪器5.3.1烘箱：温度可控制在105℃±2℃。5.3.2聚四氟乙烯烧杯。5.3.3铂坩埚：体积约30mL。5.3.4高温炉：可调温度范围500℃~1100℃,控温精度为±20℃。5.3.5原子吸收光谱仪：备有空气-乙炔气体燃烧器、锰空心阴极灯。按GB/T7728对原子吸收光谱仪性能的判断，所用原子吸收光谱仪应达到下列要求。a)精密度的最低要求：用最高浓度的校准溶液，测量10次吸光度，计算其标准偏差，此标准偏差不得超过此溶液吸光度平均值的1.5%。用最低浓度的校准溶液(不是零浓度标准溶液),测量10次吸光度，计算其标准偏差，此标准偏差不得超最高浓度校准溶液吸光度平均值的0.5%。b)特征浓度：锰的特征浓度应小于0.14μg/mL。c)检出限：锰的检出限应小于0.037μg/mL。d)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0.7。6按照GB/T22564中的方法制备试样。试样粒度不大于0.063mm。将过筛后的试样置于105℃±2℃的烘箱(5.3.1)中烘干2h后，放入干燥器冷却。5.5分析步骤称取0.50g试样，精确至0.0001g。对同一试样，至少独立测定两次。随同试料做空白试验。将试料(5.5.1)置于250mL聚四氟乙烯烧杯中，加入少量水湿润，加入10mL盐酸(5.2.3)、10mL硝酸(5.2.4)、15mL氢氟酸(5.2.5),低温加热至试样溶解后，加入10mL高氯酸(5.2.6)继续低温加热至冒高氯酸烟，保持冒烟5min,取下冷却。用少量水冲洗杯壁，加入5mL盐酸(5.2.3)、5mL硝酸(5.2.4)加热溶解盐类，将其移入150mL烧杯中，盖上表面皿，继续加热使高氯酸回流5min,取下冷却。加入5mL盐酸(5.2.3),用水冲洗杯壁，加热至沸并保持5min。冷却后移入100mL容量瓶中，用如有不溶物存在，按5.5.4.2步骤处理。将上述溶液用慢速滤纸过滤到100mL容量瓶中，用热水冲洗10遍，滤液和洗液作为主液保存。将滤纸及残渣置于铂坩埚中(5.3.3),烘干，并在500℃~600℃灰化，于800℃~900℃高温炉(5.3.4)中灼烧10min,取出，待坩埚冷至室温，加入1g无水碳酸钠(5.2.2)于高温炉中，在900℃~1000℃完全熔融残渣。坩埚冷却后，置于250mL烧杯中，向坩埚内加入10mL热水、5mL盐酸(5.2.3),慢慢溶解熔融参考表3分取试液，置于100mL容量瓶中，补加适量盐酸(5.2.3)、碳酸钠-盐酸溶液(5.2.9),用水7表3试液分取量锰含量%称样量g分取量mL盐酸(5.2.3)mL碳酸钠-盐酸溶液(5.2.9)mL0.006～0.04原液00>0.04～0.08>0.08～0.12>0.12～0.40注：若所取试液为处理残渣的试液，需再补加相应的碳酸钠-盐酸溶液(5.2.9)。按GB/T7728的要求和操作将原子吸收光谱仪(5.3.5)调节至最佳工作条件，以空气-乙炔火焰，于无残渣处理时在5.5.4.4.1校准曲线上查出相应锰的量，经过残渣处理时在5.5.4.4.2校准曲线上查出相应锰的量。5.5.4.4.1分别移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL、12.00m标准溶液(5.2.8.3)于八个100mL容量瓶中(相应的锰质量见表4),加5mL盐酸(5.2.3),定容，以空气-乙炔火焰，于波长279.5nm处，用水调零点，测量吸光度。以校准曲线溶液中加入的锰量为横坐标，吸光度(减去零浓度溶液的吸光度)为纵坐标，绘制校准曲线。5.5.4.4.2分别移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL、12.00mL锰标准溶液(5.2.8.3)于八个100mL容量瓶中(相应的锰质量见表4),加5mL盐酸(5.2.3),5mL碳酸钠-盐酸溶液(5.2.9),定容，以空气-乙炔火焰，于波长279.5nm处，用水调零点，测量吸光度。以校准曲线溶液中加入的锰量