GB/T 7731.17-2023 钨铁 钴、镍、铝含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　ICS 77. 100 CCS H 11

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 7731. 17—2023

　　钨铁 钴、镍、铝含量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　Ferrotungsten—Determination ofcobalt,nickeland aluminum contents—

　　Inductively coupledplasma atomicemission spectrometricmethod

　　2023-11-27发布 2024-06-01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 7731. 17—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 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/T 7731的第 17部分 。GB/T 7731已经发布了以下部分 :

　　— 钨铁 钨含量的测定 辛可宁重量法和硝酸铵重量法 ;

　　— 钨铁 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 ;

　　— 钨铁 铜含量的测定 双环己酮草酰二腙光度法和火焰原子吸收光谱法 ;

　　— 钨铁 磷含量的测定 磷钼蓝分光光度法 ;

　　— 钨铁 硅含量的测定 硅钼蓝分光光度法 ;

　　— 钨铁 砷含量的测定 钼蓝光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 ;

　　— 钨铁 锡含量的测定 苯基荧光酮光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 ;

　　— 钨铁 锑含量的测定 罗丹明 B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 ;

　　— 钨铁 铋含量的测定 碘化铋光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 ;

　　— 钨铁 碳含量的测定 红外线吸收法 ;

　　— 钨铁 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧中和滴定法 ;

　　— 钨铁 铅含量的测定 极谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 ;

　　— 钨铁 钴 、镍 、铝含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国钢铁工业协会提出 。

　　本文件由全国生铁及铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归 口 。

　　本文件起草单位 :江西省钨与稀土产品质量监督检验中心(江西省钨与稀土研究院) 、赣州江钨钨合金有限公司 、冶金工业信息标准研究院 、青岛博信达科技有限公司 、赣州华兴钨制品有限公司 、崇义章源钨业股份有限公司 、江西理工大学 。

　　本文件主要起草人 :徐娜 、李建国 、古娟 、谢敏 、钟映兰 、黎福萍 、郭秀婷 、张晨 、危玲 、吕平 、钟志强 、何红梅 、史高兴 、杨凯 、卢康强 、刘艳婷 。

　　Ⅰ

　　GB/T 7731. 17—2023

　　引 言

　　由于钨铁检测过程中涉及的检测元素较多 ,元素的适用范围以及适用方法各不相同 。 为了保证钨铁检测标准的方便及准确 ,针对钨铁不同元素的分析方法 , 已经建立了支撑钨铁检测的国家标准体系 。 GB/T 7731钨铁系列分析方法是我国钨铁检测的基础标准 , 由 13个部分组成 。

　　— 钨铁 钨含量的测定 辛可宁重量法和硝酸铵重量法 。 目 的在于测量钨铁中的钨含量 ,采用辛可宁重量法和硝酸铵重量法 。

　　— 钨铁 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 。 目的在于测量钨铁中的锰含量 ,采用高碘酸盐分光光度法和火焰原子吸收光谱法 。

　　— 钨铁 铜含量的测定 双环己酮草酰二腙光度法和火焰原子吸收光谱法 。 目的在于测量钨铁中的铜含量 ,采用双环己酮草酰二腙光度法和火焰原子吸收光谱法 。

　　— 钨铁 磷含量的测定 磷钼蓝分光光度法 。 目的在于测量钨铁中的磷含量 ,采用磷钼蓝分光光度法 。

　　— 钨铁 硅含量的测定 硅钼蓝分光光度法 。 目的在于测量钨铁中的硅含量 ,采用硅钼蓝分光光度法 。

　　— 钨铁 砷含量的测定 钼蓝光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。 目的在于测量钨铁中的砷含量 ,采用钼蓝光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　— 钨铁 锡含量的测定 苯基荧光酮光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。 目的在于测量钨铁中的锡含量 ,采用苯基荧光酮光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　— 钨铁 锑含量的测定 罗丹明 B 光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。 目 的在于测量钨铁中的锑含量 ,采用罗丹明 B光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　— 钨铁 铋含量的测定 碘化铋光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。 目的在于测量钨铁中的铋含量 ,采用碘化铋光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　— 钨铁 碳含量的测定 红外线吸收法 。 目的在于测量钨铁中的碳含量 ,采用红外线吸收法 。

　　— 钨铁 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧中和滴定法 。 目 的在于测量钨铁中的硫含量 ,采用红外线吸收法和燃烧中和滴定法 。

　　— 钨铁 铅含量的测定 极谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。 目的在于测量钨铁中的铅含量 ,采用极谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　— 钨铁 钴 、镍 、铝含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 。 目 的在于测量钨铁中的钴 、镍 、铝含量 ,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法 。

　　Ⅱ

　　GB/T 7731. 17—2023

　　钨铁 钴、镍、铝含量的测定

　　电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　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

　　本文件规定了采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测量钨铁中的钴 、镍 、铝含量 。

　　本文件适用于钨铁中钴 、镍 、铝含量的测定 。测定范围(质量分数) :0. 010% ~ 5. 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/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　3 术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义 。

　　4 原理

　　试料用草酸-过氧化氢分解 ,加入混酸生成钨酸沉淀 ,过滤分离钨后将溶液引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中测定钴 、镍 、铝的光谱强度 ,在校准曲线上查出钴 、镍 、铝的含量 。

　　5 试剂和材料

　　除另有说明外 ,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合 GB/T 6682规定的二级以上蒸馏水或其纯度相当的水 。

　　5. 1 草酸 ,优级纯 。

　　5.7 钴 、镍 、铝标准贮存溶液 :

　　化,,,,, ∶/。。。∶m4L∶,2(优)(配制(级纯)。时先将硫酸缓慢加入水中 ,再加盐酸) 。

　　a) 钴标准贮存溶液 ,1. 0 mg/mL。

　　1

　　GB/T 7731. 17—2023

　　称取 1. 0000 g金属钴(质量分数不小于 99. 99%) ,置于 500mL烧杯中 ,加入 50mL硝酸(1+1)加热溶解完全 ,冷却至室温后移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,此溶液 1 mL含 1 mg钴 。亦可使用有证标准物质 。

　　b) 镍标准贮存溶液 ,1. 0 mg/mL。

　　称取 1. 0000 g金属镍(质量分数不小于 99. 99%) ,置于 500mL烧杯中 ,加入 50mL硝酸(1+1)加热溶解完全 ,冷却至室温后移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,此溶液 1 mL含 1 mg镍 。亦可使用有证标准物质 。

　　c) 铝标准贮存溶液 ,1. 0 mg/mL。

　　称取 1. 0000 g金属铝(质量分数不小于 99. 99%) ,置于 500mL烧杯中 ,加入 50mL盐酸(1+1)加热溶解完全 ,冷却至室温后移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,此溶液 1 mL含 1 mg铝 。亦可使用有证标准物质 。

　　5.8 钴 、镍 、铝标准溶液 :分别移取标准贮存溶液(5. 7)10 mL置于 100 mL容量瓶中 ,用硝酸(5+95)稀释至刻度 ,混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg钴 、镍 、铝 。

　　6 仪器设备

　　6. 1 电感耦合等离子体原子发射光谱仪 ,200 nm 处仪器的光谱分辨率应小于 0. 007 nm。

　　6.2 各元素推荐分析线见表 1, 由于各仪器型号分析谱线波长略有差异 ,可根据实际情况调整 。

　　表 1 各元素推荐分析线

　　元素

　　波长

　　nm

　　Co

　　228. 615

　　Ni

　　231. 604

　　Al

　　396. 152

　　7 制样

　　7. 1 按照 GB/T 4010的规定进行取制样 ,试样应通过 0. 088 mm 筛孔 。

　　7.2 试样应在 100 ℃ ~ 105 ℃烘箱中烘干 1 h,并置于干燥器中冷却至室温备用 。

　　8 分析步骤

　　8. 1 试料

　　按表 2称取试样 ,精确至 0. 000 1 g。

　　表 2 试样量和分取试液体积

　　钴 、镍 、铝的含量

　　%

　　试样

　　g

　　分取试液体积mL

　　0. 010~ 0. 50

　　0. 20

　　—

　　>0. 50~ 5. 00

　　0. 20

　　10. 00

　　2

　　GB/T 7731. 17—2023

　　8.2 测定次数

　　对同一试样 ,应至少独立测定 2 次 。

　　8.3 空白试验

　　随同试料做空白试验 ,所用试剂应取自同一试剂瓶 。

　　8.4 试液制备

　　8.4. 1 将试料(8. 1)置于 300 mL烧杯中 ,加入 3 g草酸(5. 1) 、15 mL过氧化氢(5. 2) ,低温加热,使试料完全溶解(若溶解试料时温度过高或试料溶解完全后再长时间加热,溶液中易析出沉淀 ,可能导致结果偏低) ,取下 ,加入 20 mL混酸(5. 6) ,沸水浴加热,使溶液体积蒸至 10 mL左右 ,取下冷却至室温 ,移入100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 。用双层慢速定量滤纸干过滤 。

　　8.4.2 根据试料中钴 、镍 、铝含量 ,按表 2 分取试液(8. 4. 1) ,置于 100 mL容量瓶中 , 补加 10 mL混酸(5. 6) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 。

　　8.5 工作曲线的绘制

　　8.5. 1 移取 0 mL、0. 50 mL、1. 00 mL、2. 00 mL、5. 00 mL、10. 00 mL钴 、镍 、铝标准溶液(5. 8) ,置于一组100 mL容量瓶中 ,加入 10 mL混酸(5. 6) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 。该系列标准溶液钴 、镍 、铝的质量浓度分别为 :0 μg/mL、0. 50 μg/mL、1. 00 μg/mL、2. 00 μg/mL、5. 00 μg/mL、10. 00 μg/mL。

　　8.5.2 仪器运行稳定后 ,将系列标准溶液(8. 5. 1) 引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中 ,测定系列标准溶液中钴 、镍 、铝元素的光谱强度 , 以钴 、镍 、铝的质量浓度为横坐标 ,光谱强度为纵坐标 ,绘制工作曲线 。工作曲线的相关系数应大于 0. 999。

　　8.6 测定

　　将试液(8. 4. 2)及随同试料空白溶液引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪中 , 于选定的波长处测试其钴 、镍 、铝元素的光谱强度 ,依据工作曲线(8. 5)计算出钴 、镍 、铝的质量浓度 。

　　9 分析结果的计算

　　钴 、镍 、铝含量以质量分数(w)计 ,按式(1)计算 :

　　w

　　式中 :

　　ρ1 — 试液中钴 、镍 、铝的质量浓度 ,单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　ρ0 — 空白溶液中钴 、镍 、铝的的质量浓度 ,单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　V0 — 试液总体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V1 — 测定试液体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V2 — 分取试液体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　m0— 试料的质量 ,单位为克(g) 。

　　同一试样两次独立分析结果差值的绝对值如不大于重复性限(r) 值 , 取其算术平均值作为分析结果 。如果两次独立分析结果差值的绝对值大于(r) 值 ,则按附录 A 的规定追加测量次数并确定分析结果 。计算结果小于 1. 00%保留两位有效数字 ,计算结果大于等于 1. 00%保留到小数点后两位 。数字修约按 GB/T 8170执行 。

　　3

　　GB/T 7731. 17—2023

　　10 精密度

　　10. 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 3 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 3 数据采用线性内插法或外延法求得 ,精密度试验原始数据参见附录 B。

　　表 3 重复性限(质量分数)

　　%

　　wCo

　　0. 045

　　0. 18

　　0. 66

　　3. 04

　　r

　　0. 005

　　0. 02

　　0. 05

　　0. 12

　　wNi

　　0. 054

　　0. 18

　　0. 33

　　3. 08

　　r

　　0. 005

　　0. 02

　　0. 03

　　0. 09

　　wAl

　　0. 014

　　0. 21

　　1. 06

　　3. 03

　　r

　　0. 002

　　0. 02

　　0. 07

　　0. 10

　　10.2 再现性

　　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 ,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 4数据采用线性内插法或外延法求得 ,精密度试验原始数据参见附录 B。

　　表 4 再现性限(质量分数)

　　%

　　wCo

　　0. 045

　　0. 18

　　0. 66

　　3. 04

　　R

　　0. 008

　　0. 03

　　0. 08

　　0. 14

　　wNi

　　0. 054

　　0. 18

　　0. 33

　　3. 08

　　R

　　0. 005

　　0. 02

　　0. 04

　　0. 12

　　wAl

　　0. 014

　　0. 21

　　1. 06

　　3. 03

　　R

　　0. 002

　　0. 04

　　0. 10

　　0. 13

　　11 试验报告

　　试验报告应包括下列内容 :

　　a) 实验室的名称和地址 ;

　　b) 试验日期 ;

　　c) 本文件编号 ;

　　4

　　GB/T 7731. 17—2023

　　d) 识别试样必要的细节 ;

　　e) 试验结果 ;

　　f) 在试验过程中观察到的异常现象和本文件中没有规定的可能对试样的结果产生影响的任何操作 。

　　5

　　GB/T 7731. 17—2023

　　附 录 A

　　(规范性)

　　试样分析结果接受程序流程图

　　试样分析结果接受程序流程图如图 A. 1所示 。

　　标引符号说明 :

　　y — 分析结果 ;

　　r — 重复性限 ;

　　μ — 中位值 。

　　图 A. 1 试样分析结果接受程序流程图

　　6

　　GB/T 7731. 17—2023

　　附 录 B

　　(资料性)

　　精密度试验原始数据

　　精密度试验原始数据见表 B. 1。

　　表 B. 1 精密度试验原始数据

　　实验室

　　元 素

　　水平数

　　n

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　11

　　1

　　Co

　　1

　　0. 040 2

　　0. 045 5

　　0. 043 6

　　0. 041 5

　　0. 042 4

　　0. 041 4

　　0. 043 1

　　0. 046 5

　　0. 042 4

　　0. 041 6

　　0. 040 8

　　2

　　0. 179

　　0. 187

　　0. 176

　　0. 184

　　0. 171

　　0. 178

　　0. 178

　　0. 173

　　0. 186

　　0. 179

　　0. 183

　　3

　　0. 679

　　0. 686

　　0. 675

　　0. 683

　　0. 684

　　0. 668

　　0. 689

　　0. 672

　　0. 678

　　0. 689

　　0. 679

　　4

　　3. 025

　　2. 985

　　3. 035

　　3. 024

　　2. 995

　　3. 058

　　3. 084

　　3. 028

　　2. 985

　　2. 992

　　3. 047

　　Ni

　　1

　　0. 056 1

　　0. 052 9

　　0. 052 5

　　0. 052 4

　　0. 053 8

　　0. 056 9

　　0. 055 4

　　0. 052 0

　　0. 052 8

　　0. 054 2

　　0. 056 3

　　2

　　0. 181

　　0. 176

　　0. 178

　　0. 184

　　0. 187

　　0. 192

　　0. 176

　　0. 182

　　0. 183

　　0. 190

　　0. 184

　　3

　　0. 329

　　0. 318

　　0. 328

　　0. 326

　　0. 335

　　0. 328

　　0. 339

　　0. 347

　　0. 331

　　0. 346

　　0. 335

　　4

　　3. 045

　　3. 038

　　3. 082

　　3. 023

　　3. 038

　　3. 054

　　3. 032

　　3. 021

　　3. 041

　　3. 063

　　3. 044