(高清版)GB∕T 20975.14-2020 铝及铝合金化学分析方法 第14部分：镍含量的测定

ICS77.120.10GB/T20975.14—2020代替GB/T20975.14—2008铝及铝合金化学分析方法第14部分：镍含量的测定国家标准化管理委员会IGB/T20975.14—2020 ——第20部分：镓含量的测定丁基罗丹明B分光光度法；-—第23部分：锑含量的测定；GB/T20975.14—2020本部分为GB/T20975的第14部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替GB/T20975.14—2008《铝及铝合金化学分析方法第14部分：镍含量的测定》,与GB/T20975.14—2008相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：-—增加了标准使用安全警示；——修改了丁二酮肟分光光度法的精密度(见4.8,2008年版的第8章);——修改了火焰原子吸收法的精密度(见5.7,2008年版的第17章);——增加了“Na₂EDTA滴定法”(见第6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/TC243)归口。本部分所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T6987.15—1986、GB/T6987.15—2001: GB/T20975.14—2008.1GB/T20975.14—2020铝及铝合金化学分析方法第14部分：镍含量的测定警示——使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问酮肟重量法测定铝及铝合金中镍含量。本部分适用于铝及铝合金中镍含量的仲裁测定。丁二酮肟分光光度法测定范围：0.0010%~0.010%;火焰原子吸收光谱法测定范围：0.0050%～3.00%;Na₂EDTA滴定法测定范围：5.00%~25.00%;丁二酮肟重量法测定范围：5.00%～30.00%。注：镍质量分数为>0.0050%～0.010%时，采用火焰原子吸收光谱法为仲裁方法；镍质量分数为5.00%～25.00%时，采用Na₂EDTA滴定法为仲裁方法。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文GB/T8005.2铝及铝合金术语第2部分：化学分析GB/T8170—2008数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T8005.2界定的术语和定义适用于本文件。定酸度下，加入酒石酸、盐酸羟胺和硫代硫酸钠络合干扰元素。用三氯甲烷萃取镍与丁二酮肟的络合4.2.1硝酸(p=1.42g/mL)。4.2.2盐酸(p=1.19g/mL)。4.2.3氢氟酸(p=1.14g/mL)。2GB/T20975.14—20204.2.4氨水(p=0.904.2.5过氧化氢(p=1.10g/mL)。4.2.6溴水(饱和溶液)。4.2.7氨水(1+27)。4.2.8盐酸(1+1)。4.2.9盐酸-硝酸混合酸：移取200mL硝酸(4.2.1)与50mL盐酸(4.2.8),混匀。4.2.10硫酸(1+1)。4.2.11盐酸(1+5)。4.2.12盐酸(1+23)。4.2.13氢氧化钠溶液(250g/L),贮存于塑料瓶中。4.2.14氢氧化钠溶液(2g/L)。4.2.15酒石酸溶液(300g/L)。4.2.16氯化铁溶液(1mg/mL):称取0.48g三氯化铁(FeCl₃·6H₂O)或0.3g三氧化铁(FeCl₃)溶解于5mL盐酸(4.2.8)中，以水稀释至100mL,混匀。4.2.17盐酸羟胺溶液(100g/L),用时现配。4.2.18硫代硫酸钠溶液(500g/L)。4.2.19丁二酮肟乙醇溶液(10g/L)。4.2.20三氯甲烷。4.2.21镍标准贮存溶液A:称取1.0000g镍(wni≥99.99%),置于250mL烧杯中，加入10mL水和10mL硝酸(4.2.1),加热至镍完全溶解，加入10mL盐酸(4.2.2),加热蒸发至干(不能烘焦),再加入10mL盐酸(4.2.2),继续加热蒸发至干。加入20mL盐酸(4.2.2)并加热使盐类溶解，移入1000mL容量瓶中，冷却。以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg镍。4.2.22镍标准溶液A:移取10.0mL镍标准贮存溶液A(4.2.21)于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻4.3仪器4.3.1分光光度计。4.3.2酸度计。将样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。4.5分析步骤称取质量(m)为1.00g的试样(4.4),精确至0.0001g。4.5.2平行试验平行做两份试验，取其平均值。4.5.3空白试验随同试料(4.5.1)做空白试验。3GB/T20975.14—20204.5.4.1将试料(4.5.1)置于400mL烧杯中，缓慢加入25mL盐酸(4.2.8),盖上表皿。待剧烈反应停过量的过氧化氢。用水稀释至约80mL,用慢速定量滤纸过滤，用热水洗涤，滤液及洗涤液收集于400mL烧杯中。4.5.4.2将滤纸和残渣移入铂坩埚中，烘干后灰化完全(勿使滤纸燃着),冷却。加入1mL～2mL硫酸(4.2.10),5mL氢氟酸(4.2.3),再滴加硝酸(4.2.1)至溶液清亮，加热蒸发至除尽硫酸烟。灼烧4.5.4.3加入0.5mL氯化铁溶液(4.2.16)(若试料中铁的质量分数大于0.2%,则不需加入氯化铁溶液)和45mL氢氧化钠溶液(4.2.14),将试液加热至70℃~90℃并保持20min,再煮沸2min～3min。4.5.4.4用多孔玻璃漏斗(φ4.5pμm~φ9μm)过滤，立即用热的氢氧化钠溶液(4.2.14)洗涤。将水洗涤。加热使盐类完全溶解，冷却。将试液转移至200mL容量瓶(V液(4.2.13)调至pH4.5～5.0。加入10mL硫代硫酸钠溶液(4.2.18),在搅拌下先后用氢氧化钠溶液4.5.4.6加入5mL丁二酮肟乙醇溶液(4.2.19),混匀。加入10mL三氯甲烷(4.2.20),振荡2min,静相并放入含有有机相的分液漏斗中。于水相中再加入5mL三氯甲烷(4.2.20),振荡30s,静置分层。将有机相也移入第二个分液漏斗中。再用5mL三氯甲烷(4.2.20)萃取一次，合并有机相。弃去水相。移入第三个100mL分液漏斗中。用1mL～2mL三氯甲烷(4.2.20)洗涤。有机相合并于第三个分液4.5.4.8于盛有有机相的第三个分液漏斗中，加入20mL氨水(4.2.7),振荡30s,静置分层。将有机相移入第四个100mL分液漏斗中。用1mL～2mL三氯甲烷(4.2.20)洗涤。有机相合并于第四个分液4.5.4.9于盛有有机相的第四个分液漏斗中，加入20mL盐酸(4.2.12),振荡30s,静置分层。将有机第四个分液漏斗中。再以每次10mL盐酸(4.2.12)处理有机相两次，每次处理后静置分层。将有机相第四个分液漏斗中。经过第三次处理后弃去有机相。4.5.4.10于盛有水相的第四个分液漏斗中，加入5mL三氯甲烷(4.2.20),振荡30s,静置分层。弃去有机相。再加入5mL三氯甲烷(4.2.20),振荡30s,静置分层。小心放出有机相，并弃去。4.5.4.11将水相移入100mL容量瓶中，以水仔细洗涤，加入10mL盐酸(4.2.11),以水稀释至约80mL。加热至35℃~40℃,在不断摇动中，滴加溴水(4.2.6)至有橙黄色出现后再过量2mL,冷却。光度计波长445.0nm处测量其吸光度。从工作曲线上查出相应的镍质量(m₁)。4GB/T20975.14—20204.6工作曲线的绘制4.6.1移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL镍标准溶液A(4.2.22)置于一组干燥的150mL烧杯中，用水稀释至约40mL。以下按4.5.4.5～4.5.4.11进行。4.6.2将部分溶液(4.6.1)移入吸收池中，以试剂空白溶液为参比，于分光光度计波长445.0nm处测量4.7试验数据处理镍含量以镍质量分数wni计，按式(1)计算：计算结果保留两位有效数字。数值修约执行GB/T8170—2008中3.2、3.3。4.8精密度4.8.1重复性在重复性条件下获得的两个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数据采用线性内插法或外延法求得。WNi/%0.00100.00500.0099r/%0.00020.00080.00104.8.2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，在表2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或者外延法求得。WNi/%0.00100.00500.0099R/%0.00020.00090.00125火焰原子吸收光谱法5.1方法提要试料用盐酸和过氧化氢溶解，于原子吸收光谱仪波长232.0nm处，用空气-乙炔贫燃性火焰测量镍5GB/T20975.14—20205.2.1纯铝(WA≥99.99%,WNi≤0.0003%)。5.2.2硝酸(p=1.42g/mL)。5.2.3氢氟酸(p=1.14g/mL)。5.2.4过氧化氢(p=1.10g/mL)。5.2.7铝基体溶液(20mg/mL):称取20.00g纯铝(5.2.1),置于1000mL烧杯中，分次加入总量为600mL盐酸(5.2.5),盖上表皿。待剧烈反应停止后，缓慢加热至完全溶解，然后加入数滴过氧化氢5.2.8镍标准贮存溶液B:称取1.0000g镍(wni≥99.99%),置于400mL烧杯中，加入50mL盐酸5.2.9镍标准溶液B:移取20.00mL镍标准贮存溶液B(5.2.5.2.10镍标准溶液C:移取10.00mL镍标准贮存溶液B(5.2.8)于100mL容量瓶中，以水稀释至刻溶液平均吸光度的0.5%。GB/T20975.14—2020盖上表皿。待剧烈反应停止后，缓慢加热至试料完全溶解。滴加适量冷却。如有不溶物，过滤、洗涤。将残渣连同滤纸置于铂坩埚中，灰化(勿使滤纸燃着),在约550℃灼于700℃灼烧数分钟，冷却。用尽量少的盐酸(5.2.5)溶解残渣(必要时过滤),将此试液合并于原滤0.0050～0.050>0.050～0.5020.00>0.50～3.00镍标准溶液D(5.2.11)分别置于一组100mL容量瓶中，各加入50mL铝基体溶液(5.2.7),以镍标准溶液C(5.2.10)分别置于一组100mL容量瓶中，各加入10mL铝基体溶液(5.2.7),以标准溶液B(5.2.9)分别置于一组100mL容量瓶中，各加入5mL铝基体溶液(5.2.7),以水稀67GB/T20975.14—2020…………P₁——自工作曲线上查得镍的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL);po——自工作曲线上查得空白试验中镍的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL);V₅——分取试液定容体积，单位为毫升(mL);V₃——试料溶液定容体积，单位为毫升(mL);V₄——分取试液体积，单位为毫升(mL)。镍质量分数<1.00%时，计算结果保留两位有效数字；镍质量分数≥1.00%时，计算结果表示到小数点后两位。数值修约执行GB/T8170—2008中的3.2、3.3。5.7精密度5.7.1重复性在重复性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在表4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4数据采用线性内插法求得。WN;/%0.00500.0810.25r/%0.00060.0120.110.225.7.2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，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5数据采用线性内插法求得。Wni/%6Na₂EDTA滴定法6.1方法提要试料用盐酸溶解，用氟化钠掩蔽铝、铁等干扰元素。在弱酸性溶液中，加入过量的Na₂EDTA标准溶液络合试液中的镍离子，以二甲酚橙为指示剂，用锌标准滴定溶液滴定过量的Na₂EDTA标准溶液，以此测定镍含量。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三级水。8GB/T20975.14—20206.2.2盐酸(1+1)。6.2.3氟化钠饱和溶液：称取55g氟化钠于烧杯中，加入1000mL水，加热煮沸30min,冷却，将上层溶液移入试剂瓶中。6.2.4乙酸铵溶液(500g/L)。6.2.5锌标准滴定溶液(co=0.025mol/L):称取1.6348g锌(wzm≥99.99%)于烧杯中，加入30mL盐酸(6.2.2),加热溶解完全，冷却，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。6.2.6乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)标准溶液(c₁≈0.025mol/L)。——配制：称取9.3gNa₂EDTA于1000mL烧杯中，加入500mL水，加热溶解完全，冷却，过滤于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀；——标定：移取体积(V₆)为20.00mL锌标准滴定溶液(6.2.5)于500mL锥形烧杯中，加入10mL盐酸(6.2.2),加入50mL氟化钠饱和溶液(6.2.3)、两滴对硝基酚溶液(6.2.7),用氨水(6.2.1)中和至黄色，再用盐酸(6.2.2)调至无色，并过量4滴，加入5mL乙酸铵溶液(6.2.4),加入少量二甲酚橙-氯化钠固体指示剂(6.2.8),用Na₂EDTA标准溶液滴定至红色消失溶液呈亮黄色为终点，记录消耗EDTA标准溶液的体积(V₇);——计算：按式(3)计算Na₂EDTA标准溶液的浓度C1:……………Co—-—锌标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);V₆——移取锌标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);V₇——滴定锌标准滴定溶液所消耗的Na₂EDTA计算结果保留四位有效数字。数值修约执行GB/T8170—2008中的3.2、3.3。6.2.7对硝基酚溶液(2g/L)。6.2.8二甲酚橙-氯化钠固体指示剂：称取1g二甲酚橙和99g氯化钠于玻璃研钵中，混合研细，保存于试剂瓶中。将样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。6.4分析步骤称取质量(m₃)为0.50g的试样(6.3),精确至0.0001g。6.4.2平行试验平行做两份试验，取其平均值。6.4.3.1将试料(6.4.1)置于烧杯中，分次加入总量为30mL盐酸(6.2.2),剧烈反应停止后，加热至试料溶解完全，冷却，移入100mL容量瓶中(V₈),以水稀释至刻度，混匀。6.4.3.2移取体积(V₉)为20.00mL试液(6.4.3.1)于500mL锥形烧杯中，加入15mL盐酸(6.2.2),加入50mL氟化钠饱和溶液(6.2.3)、2滴对硝基酚溶液(6.2.7),用氨水(6.2.1)中和至黄色，再用盐酸9GB/T20975.14—2020(6.2.2)调至无色，并过量4滴，加入5mL乙酸铵溶液(6.2.4),加入体积(V₁o)为25.00mLNa₂EDTA标准溶液(6.2.6),加入少量二甲酚橙-氯化钠固体指示剂(6.2.8),用锌标准滴定溶液(6.2.5)滴定至红色为终点，记录消耗锌标准滴定溶液体积(V1₁)。6.5试验数据处理镍含量以镍质量分数Wn;计，按式(4)计算：式中：C₁—-—Na₂EDTA标准溶液浓度，单位为摩尔每升(mol/L);V10———加入Na₂EDTA标准溶液体积，单位为毫升(mLm₃——试料的质量，单位为克(g);计算结果表示到小数点后两位。数值修约执行GB/T8170—2008中3.2、3.3。6.6精密度6.6.1重复性在重复性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在表6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采用表6中与之接近的数据按比例求得。WNi/%6.6.2再现性在再现性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在表7给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不大于再现性限R,超过再现性限R的情况不超过5%。再现性限R采用表7中与之接近的数据按比例求得。Ws;/%7丁二酮肟重量法7.1方法提要试料用盐酸-硝酸混合酸溶解，在乙酸铵缓冲溶液中，用亚硫酸钠将铁还原至二价，用酒石酸作络合GB/T20975.14—20207.2.1纯铝(WA≥99.99%,WNi≤0.0003%)。7.2.2盐酸(p=1.19g/mL)。7.2.3氨水(p=0.90g/mL)。7.2.4硝酸(p=1.42g/mL)。7.2.5高氯酸(p=1.67g/mL)。7.2.6盐酸(1+1)。7.2.7氨水(1+1)。7.2.11硫代硫酸钠溶液(200g/L):称取硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃·5H₂O)200g于烧杯中。加500mL5.00～8.00>8.00～15.000.50>15.00～30.000.20GB/T20975.14—20207.5.3空白试验按表8称取纯铝(7.2.1)代替试料(7.5.1),随同试料做空白试验。7.5.4测定7.5.4.1将称取的试料(7.5.1)置于400mL烧杯中，加入10mL盐酸-硝酸混合酸(7.2.8),盖上表皿，缓慢加热至溶解，待溶解完毕，加入10mL～20mL高氯酸(7.2.5),加热蒸发至冒烟，移至低温处继续冒高氯酸烟回流10min～20min,取下稍冷，加入10mL盐酸(7.2.2),100mL热水，加热溶解盐类。7.5.4.2加入30mL酒