DB13-T5928-2024钢铁冶金粉尘中锌量的测定火焰原子吸收分光光度法和EDTA滴定法

ICS13.030.10

CCSZ10/39

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河北省地方标准

DB13/T5928—2024

钢铁冶金粉尘中锌量的测定

火焰原子吸收分光光度法和EDTA滴定法

2024-02-02发布2024-03-02实施

河北省市场监督管理局发布

DB13/T5928—2024

钢铁冶金粉尘中锌量的测定

火焰原子吸收分光光度法和EDTA滴定法

警示—使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并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律法规规定的条件。

1范围

本文件规定了钢铁冶金粉尘中锌量测定的火焰原子吸收分光光度法和EDTA滴定法。

本文件适用于钢铁冶金过程中产生的除尘灰、瓦斯灰、炉前灰、重力灰、烧结机头灰等各类粉

尘中锌量的测定。

方法1测定范围：0.005%～5.00%；方法2测定范围：5.00%～60.00%。

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/T601-2016化学试剂标准滴定溶液的制备

GB/T2007.2散装矿产品取样、制样通则手工制样方法

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

DZ/T0130.3-2006地质矿产实验室测试质量管理规范第3部分：岩石矿物样品化学成分分析

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4方法1火焰原子吸收分光光度法

方法原理

试样用硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸分解，在盐酸介质中，使用空气-乙炔火焰，于原子吸收分

光光度计波长213.8nm处，测量锌的吸光度，以校准曲线法计算锌的含量。

试剂

除非另有说明，分析时使用符合国家标准的分析纯或以上纯度的试剂，实验用水应符合GB/T

6682中二级水的规格。

4.2.1盐酸，ρ=1.19g/mL。

4.2.2硝酸，ρ=1.42g/mL。

4.2.3硝酸，ρ=1.42g/mL。

4.2.4氢氟酸，ρ=1.15g/mL。

4.2.5高氯酸，ρ=1.68g/mL。

4.2.6盐酸溶液，1+1。

4.2.7硝酸溶液，1+20。

4.2.8过氧化氢溶液，30%。

4.2.9锌标准储备溶液，ρ(Zn)=1mg/mL。

购买锌元素国家有证标准溶液，浓度为1mg/mL，5%盐酸（或5%硝酸）介质。

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DB13/T5928—2024

4.2.10锌标准工作溶液a，ρ(Zn)=100μg/mL。

移取10.00mL锌标准储备溶液（4.2.8）于100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（4.2.5），以水定容，

混匀，此溶液1mL含100μg锌。

4.2.11锌标准工作溶液b，ρ(Zn)=10μg/mL。

移取10.00mL锌标准工作溶液a（4.2.9）于100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（4.2.5），以水定

容，混匀，此溶液1mL含10μg锌。

仪器与设备

4.3.1火焰原子吸收光谱仪，具有空气-乙炔燃烧器，附锌空心阴极灯。

4.3.2分析天平：感量为0.1mg。

4.3.3马弗炉：工作温度（550±5）℃。

4.3.4电热板：具温控功能，控温精度为±5℃。

4.3.5一般实验室常用仪器。

样品

4.4.1按照GB/T2007.2的规定进行样品制备，试样的粒度应不大于0.075mm。

4.4.2试样在100℃～105℃干燥2h，于干燥器中冷却至室温。

4.4.3称取0.2g～0.5g试样（4.4.2），精确至0.0001g。

注：若样品中碳含量较高，可称取试样平铺于瓷方舟内，置于马弗炉中，炉门稍留缝隙，由室温逐步升温至

（550±5）℃，灼烧1.5h，除去碳质，取出，于干燥器内冷却至室温。当试样灼烧后剩余灰分太少时，可适

当增大称样量。

分析步骤

4.5.1试液制备

将试样（4.4.3）小心转入100mL聚四氟乙烯烧杯中，用少量水润湿。沿杯壁加入15mL硝酸（4.2.2）,

低温加热8min～10min，取下稍冷，加入5mL盐酸（4.2.1），5mL氢氟酸（4.2.3），3mL高氯酸（4.2.4），

加盖，升温至180℃，加热1h～1.5h。除去盖子，继续升温至210℃，加热蒸发至近干。取下稍冷，沿

杯壁加入10mL盐酸（1+1）（4.2.5），3～5滴30%过氧化氢溶液（4.2.7），5mL水，加盖，加热至

盐类全部溶解，取下，冷却至室温。洗去盖子，将试液移入100mL容量瓶中，以水定容，混匀。

注：若试样分解后有大量不溶残渣，怀疑残渣含有影响最终测量结果的锌量时，可将浸取盐类后的试液用致密

定量滤纸过滤，滤液收集在250mL烧杯中，用热水洗净残渣及滤纸，洗液合并于滤液中。残渣连同滤纸置

于铂坩埚内，低温加热至滤纸碳化，于650℃灰化滤纸并灼烧10min，取出加入0.5g无水碳酸钠-硼酸（2+1），

于马弗炉950℃熔融至清亮，用硝酸（1+20）（4.2.6）浸取熔块，该浸取液并入盛有滤液的烧杯中。冷却后

移入100mL容量瓶，以水定容，混匀。

4.5.2校准曲线

按照表1，于一系列100mL容量瓶中分别加入不同量的锌标准工作溶液b（4.2.10）或锌标准工作

溶液a（4.2.9），加入10mL盐酸（1+1）（4.2.5），用水稀释至刻度，混匀。

表1校准溶液的配制

校准曲线1校准曲线2

加入锌标准工作溶液b校准溶液中锌的浓度加入锌标准工作溶液a校准溶液中锌的浓度

（4.2.10）的体积/mLμg/mL（4.2.9）的体积/mLμg/mL

0.0000.000

1.000.100.500.50

2.000.201.001.0

4.000.402.002.0

6.000.603.003.0

8.000.804.004.0

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DB13/T5928—2024

表1校准溶液的配制（续）

校准曲线1校准曲线2

加入锌标准工作溶液b校准溶液中锌的浓度加入锌标准工作溶液a校准溶液中锌的浓度

（4.2.10）的体积/mLμg/mL（4.2.9）的体积/mLμg/mL

10.001.05.005.0

注1：不同的仪器对锌的灵敏度不尽一致，表中所列校准曲线浓度范围供参考。

注2：分析时可根据仪器实际灵敏度和校准曲线的线性范围确定浓度范围，最高浓度校准溶液吸光度控制在

0.3～0.5范围内为宜。

4.5.3测量

4.5.3.1于原子吸收分光光度计波长213.8nm处，调整燃烧器至合适角度，用空气-乙炔火焰，以

“零”浓度溶液调零，测量系列锌校准溶液的吸光度。以锌的质量浓度为横坐标，相应的吸光度为纵

坐标，绘制校准曲线。

注：若吸光度过高，可适当偏转燃烧器至合适位置后进行测量，通过试验来确定燃烧器偏转角度，以吸光度的降

低量不超过原吸光度的50%为宜。

4.5.3.2在相同条件下测量试液（4.5.1）中锌的吸光度。每次测量均以水调零，至少重复测量两

次，以获得稳定读数，取其平均值。将试液的吸光度和空白溶液的吸光度在校准曲线（4.5.3.1）上

查出锌的质量浓度。

注1：锌含量较低时，可适当增加称样量重新溶样。

注2：锌含量较高时，可将试液稀释后测定。即分取5.00mL～20.00mL试液于100mL容量瓶中，补加盐酸使稀释

后的试液与校准溶液酸度一致，以水定容摇匀。空白溶液也要稀释相同倍数。

结果计算

按式（1）计算试样中锌的含量：

()ρ-ρV

101……（1）

wkZn=1006

m10

式中：

wZn——试样中锌的含量，用质量百分数（%）表示；

ρ1——试液中锌的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

ρ0——空白试验中锌的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

V1——试液体积，单位为毫升（mL）；

m——称取试料质量，单位为克（g）；

k——稀释倍数。

结果小于0.1%时保留两位有效数字，大于0.1%时表示到小数点后两位。

准确度

4.7.1精密度

六家实验室对锌量为0.0854%、0.33%、1.57%、3.24%的实际样品进行了6次重复测定：锌的实验

室内相对标准偏差范围分别为：1.45%～2.55%，1.60%～3.83%，0.67%～1.41%，0.74%～2.41%；实验

室间相对标准偏差分别为：2.92%、3.18%、1.97%、1.63%；重复性限分别为：0.0052%、0.025%、0.049%、

0.14%；再现性限分别为：0.0084%、0.038%、0.097%、0.20%。

精密度与平均水平m之间的函数关系式见表2。

精密度与平均水平m间的函数关系单位为百分比

平均水平m重复性标准差sr再现性标准差sR

0.0854～3.24lgsr=-1.7838+0.835lgmlgsR=-1.5774+0.832lgm

4.7.2正确度

六家实验室对锌量为0.0354%、0.58%、2.26%、4.08%的人工样品进行了6次重复测定：相对误差

范围分别为：-2.86%～4.29%、-3.16%～1.15%、-2.80%～1.92%、-1.02%～1.18%；相对误差最终值分

别为：0.95%±6.40%、-1.63%±3.38%、-0.33%±3.90%、0.05%±1.72%。

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质量保证和质量控制

4.8.1火焰原子吸收光谱仪的测定应遵守GB/T7728（所有部分）中的规定。

4.8.2每次分析样品应绘制校准曲线，校准曲线至少应有6个浓度点（包含零浓度点）。通常情况

下，校准曲线的相关性系数应达到0.999以上。在测定过程中，每测定10个样品应重复测一次校准

曲线浓度中间点的校准溶液，测量结果与校准曲线该点浓度值相对偏差应不超过10%。

4.8.3分析过程的质量保证和质量控制按照DZ/T0130.3-2006中4.3的规定执行。

5方法2EDTA滴定法

方法原理

试料用盐酸、硝-硫混酸分解，加入氢氟酸助溶，以高氯酸加热冒烟消除碳质干扰，铅以硫酸铅

沉淀形式分离。用过硫酸铵为氧化剂，在氨性介质中沉淀分离铁、锰等共存元素。用氟化物掩蔽铝，

加入碳酸铵沉淀剩余的铅。分取部分试液，调节溶液pH5~6，用硫脲掩蔽铜、碘化钾掩蔽镉，以二

甲酚橙为指示剂，用EDTA标准溶液滴定，得到滤液中的锌量。将沉淀物重新溶解，用原子吸收分光

光度法测得沉淀中的锌量。滤液中的锌量与沉淀中的锌量之和即为试样中锌的含量。

试剂

除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水应符合GB/T6682中三级水

的规格。

5.2.1氯化铵。

5.2.2碳酸铵。

5.2.3抗坏血酸。

5.2.4盐酸，ρ=1.19g/mL。

5.2.5氢氟酸，ρ=1.15g/mL。

5.2.6硝酸，ρ=1.42g/mL。

5.2.7硫酸，ρ=1.84g/mL。

5.2.8高氯酸，ρ=1.67g/mL。

5.2.9氢溴酸，ρ=1.16g/mL。

5.2.10氨水，ρ=0.90g/mL。

5.2.11冰乙酸，ρ=1.049g/mL。

5.2.12无水乙醇。

5.2.13过氧化氢溶液，30%。

5.2.14硝-硫混酸，7+3。

量取700mL硝酸（5.2.6）置于2000mL烧杯中，将烧杯放在水槽内，再量取300mL硫酸（5.2.7），

在不断搅拌下，沿杯壁缓慢加入到盛有硝酸的烧杯中，混匀，现用现配。

5.2.15硫酸溶液，1+9。

5.2.16盐酸溶液，1+1。

5.2.17盐酸溶液，5+95。

5.2.18过硫酸铵溶液，200g/L。

称取200g过硫酸铵，用适量水溶解，加水稀释至1L，当日配制。

5.2.19氟化钾溶液，200g/L。

称取200g氟化钾，用适量水溶解，加水稀释至1L，贮于塑料瓶中。

5.2.20洗涤液。

称取25g氯化铵（5.2.1），用适量水溶解，加入50mL氨水（5.2.10），加水至500mL，混匀，现

用现配。

5.2.21硫酸铁溶液，100g/L。

称取10g硫酸铁，溶于100mL硫酸溶液（5.2.15）中。

5.2.22饱和硫脲溶液。

称取150g硫脲，加水至1000mL，加热溶解后冷却，取上层溶液。

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5.2.23碘化钾溶液，500g/L。

称取500g碘化钾，用适量水溶解，加水稀释至1L，贮于棕色试剂瓶中。

5.2.24乙酸-乙酸钠缓冲溶液，pH5.5～6.0。

称取120g无水乙酸钠（或200g三水合乙酸钠），用适量水溶解，加10mL冰乙酸（5.2.11），加

水稀释至1L，混匀，用精密pH试纸测量，溶液pH应为5.5～6.0，有效期一个月。

5.2.25对硝基酚指示剂，2g/L。

称取0.2g对硝基酚，加100mL无水乙醇（5.2.12）溶解，贮于棕色滴瓶中，有效期一个月。

5.2.26二甲酚橙指示剂，2g/L。

称取0.1g二甲酚橙，加50mL水溶解，贮于棕色滴瓶中，有效期为两周。

5.2.27锌标准溶液，c(Zn)=0.01mol/L。

称取0.8139g预先于（800±50）℃灼烧1h的工作基准试剂氧化锌，转入250mL高型烧杯中，用

少量水润湿，盖上表面皿，沿杯嘴缓慢加入50mL盐酸（1+1）（5.2.16），低温加热至完全溶解，冷

却至室温。洗去表面皿，将溶液定量移入1000mL容量瓶，以水定容，混匀。

5.2.28乙二胺四乙酸二钠标准溶液，c(EDTA)≈0.01mol/L：

——配制：称取18.70g乙二胺四乙酸二钠于烧杯中，加200mL水，加热至全部溶解，移入预

先盛有约2500mL水的5L下口试剂瓶中，加水稀释至5L，混匀。放置一周后再次混匀，

标定。

——标定：移取25.00mL锌标准溶液（5.2.27）于400mL烧杯中，加水至约100mL，加入0.5

g抗坏血酸（5.2.3），搅拌溶解后，加1滴对硝基酚指示剂（5.2.25），滴加氨水

（5.2.10）调节溶液由无色变为黄色，再滴加盐酸（1+1）（5.2.16）至黄色刚好消失，

加入20mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液（5.2.24）、10mL饱和硫脲溶液（5.2.22）、30mL碘化

钾溶液（5.2.23），搅匀，加3～4滴二甲酚橙指示剂（5.2.26），立即用EDTA标准溶液

（5.2.28）滴定至溶液由酒红色突变为亮黄色即为终点，同时做空白试验。

——按式（2）计算EDTA标准溶液的浓度：

cVZn1×

cEDTA…………………（2）

VV20-

式中：

cEDTA——EDTA标准溶液物质的量浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；

cZn——锌标准溶液物质的量浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；

V1——移取锌标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；

V2——锌标准溶液消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；

V0——空白试验消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL）。

结果保留四位有效数字。

仪器与设备

5.3.1分析天平：感量为0.1mg。

5.3.2一般实验室常用仪器。

样品

5.4.1按照GB/T2007.2的规定进行样品制备，试样的粒度应不大于0.075mm。

5.4.2试样在100℃～105℃干燥2h，置于干燥器中冷却至室温。

5.4.3称取0.2g～0.5g试样（5.4.2），精确至0.0001g。

分析步骤

5.5.1试样分解

将试样（5.4.3）置于250mL高型烧杯中，用少量水润湿，摇散，加入15mL盐酸（5.2.4），6滴氢

氟酸（5.2.5），盖上表面皿，置于电热板上，低温加热5min～10min，取下，再加入20mL硝-硫混酸

（5.2.14）、5mL高氯酸（5.2.8），除去盖子，继续升温加热蒸发至湿盐状，取下冷却。

注1：若碳含量较高，分解后仍有黑色碳质，可待溶液蒸至1mL～2mL时再补加2mL高氯酸，继续加热至湿盐状。

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注2：若样品中锡、锑含量较高，可在冒高氯酸浓烟时，滴加1mL氢溴酸（5.2.9）挥发除去。

5.5.2沉淀分离

5.5.2.1沿杯壁加入25mL硫酸溶液（5.2.15），盖上表面皿，加热微沸5min～10min溶解盐类，

取下，洗去表面皿，试液用中速滤纸过滤于另一250mL烧杯中，水洗原烧杯及滤纸至无硫酸根（可

用硝酸酸化的5%氯化钡溶液检验），滤纸弃去。

向滤液中加入5g氯化铵（5.2.1），5mL过硫酸铵溶液（5.2.18），在不断搅拌下，滴加氨水（5.2.10）

至沉淀出现并过量15mL,搅匀，加入2g碳酸铵（5.2.2），加热微沸1min，取下冷却。补加5mL氨

水（5.2.10），在不断搅拌下加入10mL氟化钾溶液（5.2.19）、10mL无水乙醇

5.5.2.2（5.2.12），静置20min，用快速滤纸过滤到200mL容量瓶中。用洗涤液（5.2.20）冲洗

烧杯表面皿3～5次，冲洗滤纸和沉淀6～8次，原烧杯及滤纸和沉淀予以保留，滤液冷却后以水定

容，混匀。

注：如样品中含铁较低，应在加入氯化铵前补加2mL硫酸铁溶液（5.2.21）。

5.5.3滤液中锌量的滴定

移取50.00mL滤液（5.5.2.2）于400mL烧杯中，加热微沸1min，驱赶过剩的氨。用水吹洗烧杯内

壁，加水至约100mL，加入0.5g抗坏血酸（5.2.3），搅拌溶解后，加1滴对硝基酚指示剂（5.2.25），

用盐酸（1+1）（5.2.16）调节溶液至恰变无色，加入20mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液（5.2.24）、10mL

饱和硫脲溶液（5.2.22）、30mL碘化钾溶液（5.2.23），搅匀，加3～4滴二甲酚橙指示剂（5.2.26），

立即用EDTA标准溶液（5.2.28）滴定至溶液由酒红色突变为亮黄色即为终点。随样品做空白试验。

5.5.4沉淀中锌量的测定

5.5.4.1将保留的沉淀（5.5.2.2）用热的盐酸（1+1）（5.2.16）溶解到原烧杯中，滤纸用热盐酸

溶液（5.2.17）洗涤5～7次，再用温水洗涤数次，洗液并入原烧杯。冷却后将溶液转入200mL容量

瓶，以水定容，混匀。

5.5.4.2若氢氧化物沉淀不易溶解，可在盐酸溶液中加数滴过氧化氢溶液（5.2.13）助溶。

5.5.4.3参照4.5.2步骤，在原子吸收光谱仪上，将燃烧器偏转一定角度，用“校准曲线2”作为校

准溶液，绘制校准曲线。

5.5.4.4参照4.5.3步骤，测量试液（5.5.4.1）中锌的吸光度。

结果计算

5.6.1滤液中锌量的计算

按式（3）计算滤液中的锌量：

cVVV(-)65.38

EDTA20………………（3）

w1=100

mV11000

式中：

w1——滤液中的锌量，用质量百分数（%）表示；

cEDTA——EDTA标准溶液物质的量浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；

V——试液的总体积，单位为毫升（mL）；

V1——分取试液的体积，单位为毫升（mL）；

V2——试液消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；

V0——空白试验消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；

m——试样质量，单位为克（g）；

65.38——锌的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）。

结果计算到小数点后三位。

5.6.2沉淀中锌量的计算

按式（4）计算沉淀中的锌量：

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DB13/T5928—2024

(-)ρρV

wk103100……（4）

2m106

式中：

w2——沉淀中的锌量，用质量百分数（%）表示；

ρ1——从校准曲线上查得试液中锌的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

ρ0——从校准曲线上查得空白试验中锌的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

V3——沉淀溶液的体积，单位为毫升（mL）；

k——稀释倍数。

m——试样质量，单位为克（g）。

结果计算到小数点后三位。

5.6.3试样中锌量的计算

按式（5）计算试样中的锌量：

wZnw1w2………………（5）

式中：

wZn——试样中锌的含量，用质量百分数（%）表示；

w1——滤液中的锌量，用质量百分数（%）表示；

w2——沉淀中的锌量，用质量百分数（%）表示。

结果修约到小数点后两位。

准确度

5.7.1精密度

六家实验室对锌量为10.22%、22.38%、37.39%、54.39%的实际样品进行了6次重复测定：锌的实

验室内相对标准偏差范围分别为：0.36%～0.72%，0.22%～0.34%，0.14%～0.25%，0.09%～0.28%；实

验室间相对标准偏差分别为：0.60%、0.43%、0.32%、0.23%；重复性限分别为：0.17%、0.18%、0.20%、

0.25%；再现性限分别为：0.23%、0.32%、0.38%、0.41%。

精密度与平均水平m之间的函数关系式见表3。

精密度与平均水平m间的函数关系单位为%

平均水平m重复性标准差sr再现性标准差sR

10.22～54.39lgsr=-1.4501+0.209lgmlgsR=-1.4368+0.355lgm

5.7.2正确度

六家实验室对锌量为7.85%、18.40%、35.68%、44.75%的人工样品进行了6次重复测定：相对误

差范围分别为：-2.