GB/T 23614.2-2009 钛镍形状记忆合金化学分析方法 第2部分：钴、铜、铬、铁、铌量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法

　　ICS 77 . 120 . 50 H 64

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 23614 . 2—2009

　　钛镍形状记忆合金化学分析方法

　　第 2 部分：钴 、铜 、铬 、铁 、铌量的测定

　　电感耦合等离子体发射光谱法

　　Chemicalanalysismethodsfortitanium nickelshape memory alloy—

　　part2：Determination ofcobalt，copper，chromium，iron，niobium content—

　　Inductively coupledplasma atomicemission spectrometry

　　2009-04-15 发布 2010-02-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 236 14 . 2—2009

　　前 言

　　GB/T 23614《钛镍形状记忆合金化学分析方法》分为两部分：

　　— 第 1 部分：镍量的测定 丁二酮肟沉淀分离-EDTA 络合-氯化锌返滴定法;

　　— 第 2 部分：钴 、铜 、铬 、铁 、铌量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 。

　　本部分为 GB/T 23614 的第 2 部分 。

　　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归 口 。

　　本部分负责起草单位：北京有色金属研究总院 、有研亿金新材料股份有限公司 。

　　本部分参加起草单位：宝钛集团股份有限公司 、西北有色金属研究院 。

　　本部分主要起草人：臧慕文 、童坚 、刘英 、李娜 、冯景苏 、缪卫东 、王江波 、黄永红 、禄妮 、雷小燕 。

　　Ⅰ

　　GB/T 236 14 . 2—2009

　　钛镍形状记忆合金化学分析方法

　　第 2 部分：钴 、铜 、铬 、铁 、铌量的测定

　　电感耦合等离子体发射光谱法

　　1 范围

　　GB/T 23614 的本部分规定了钛镍形状记忆合金中钴 、铜 、铬 、铁 、铌量的测定方法 。本部分适用于钛镍形状记忆合金中钴 、铜 、铬 、铁 、铌量的测定 。测定范围见表 1 。

　　表 1

　　元 素

　　测定范围(质量分数)/%

　　Co

　　0 . 01 ~ 0 . 1

　　Cu

　　0 . 005 ~ 0 . 05

　　Cr

　　0 . 005 ~ 0 . 05

　　Fe

　　0 . 01 ~ 0 . 1

　　Nb

　　0 . 005 ~ 0 . 05

　　2 方法提要

　　试料用硫酸 、氢氟酸溶解，稀释至一定体积 。使用电感耦合等离子体发射光谱仪，于所推荐的分析线波长处测量 Co 、Cu、Cr、Fe、Nb 的发射强度，按基体匹配工作曲线法计算各被测元素的质量浓度，以质量分数表示测定结果 。

　　3 试剂

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水 。

　　3 . 1 金属钛[w(Ti) ≥99 . 99%,杂质 Co 、Cu、Cr、Fe、Nb 的质量分数均 ≤0 . 001%] 。

　　3 . 2 金属镍[w(Ni) ≥99 . 99%,杂质 Co 、Cu、Cr、Fe、Nb 的质量分数均 ≤0 . 001%] 。

　　3 . 3 硝酸(ρ约 1 . 42 g/mL) 。

　　3 . 4 硫酸(1+1) 。

　　3 . 5 氢氟酸(ρ约 1 . 15 g/mL) 。

　　3 . 6 钴标准贮存溶液：称取 1 . 000 0 g金属钴[w(Co) ≥99 . 95%],置于 400 mL烧杯中，加入 50 mL 硝酸(1+1),低温加热溶解并蒸发至近干，再加入 10 mL 硫酸(3 . 4),小心继续蒸发至冒白烟，冷却后加水，加热，待盐类全部溶解，冷却，将溶液移入 1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 1 . 0 mg钴 。

　　3 . 7 铜标准贮存溶液：称取 1 . 000 0 g金属铜[w(Cu) ≥99 . 95%],置于 400 mL烧杯中，加入 20 mL 硝酸(1+1),低温加热溶解并蒸发至近干，再加入 10 mL硫酸(3 . 4),小心继续蒸发至冒白烟，冷却后加水浸取 。待盐类全部溶解，冷却，将溶液移入 1 000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。 此溶液 1 mL含 1 . 0 mg 铜 。

　　3 . 8 铬标 准 贮 存 溶 液：称 取 2 . 941 8 g 预 先 在 105 ℃烘 约 1 h 冷 却 的 重 铬 酸 钾(基 准 试 剂)，置 于400 mL烧杯中，加入少量 水，溶 解，将 溶 液 移 入 1 000 mL 容 量 瓶 中，用 水 稀 释 至 刻 度，混 匀 。 此 溶 液1 mL含 1 . 0 mg 铬 。

　　1

　　GB/T 236 14 . 2—2009

　　3 . 9 铁标准贮存溶液：称取 1 . 000 0 g金属铁[w(Fe) ≥99 . 95%],置于 400 mL烧杯中，加入 30 mL 盐酸(1+1),加热溶解并蒸发至近干，再加入 10 mL 硫酸(3 . 4),小心继续蒸发至冒白烟，冷却后加水，加热，待盐类全部溶解，冷却，将溶液移入 1 000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。 此溶液 1 mL 含

　　1 . 0 mg铁 。

　　3 . 10 铌标准贮存溶液：称取 0 . 100 0 g金属铌[w(Nb) ≥99 . 95%],置于 30 mL 铂坩埚中，加入 5 mL氢氟酸(3 . 5) ,滴加 0 . 5 mL 硝酸(3 . 3),缓慢加热溶解，冷却 。将溶液移入 100 mL 聚乙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 1 . 0 mg铌 。

　　3 . 1 1 混合标准溶液：分别移取 10 . 00 mL钴 、铜 、铬 、铁 、铌标准贮存溶液，置于 100 mL 聚乙烯容量瓶中，加入 10 mL硫酸(1+1) ,用水稀释至刻度，混匀 。此溶液 1 mL含 100 μg钴 、铜 、铬 、铁 、铌 。

　　4 仪器

　　4 . 1 电感耦合等离子发射光谱仪，配备耐氢氟酸进样系统 。

　　4 . 2 光谱线

　　推荐的分析线见表 2 。

　　表 2

　　元素

　　分析线/nm

　　检出限/(mg/L)

　　测定下限/(mg/L)

　　Co

　　394 . 401

　　0 . 098

　　0 . 49

　　Cu

　　202 . 034

　　0 . 024

　　0 . 12

　　Cr

　　238 . 208

　　0 . 017

　　0 . 085

　　Fe

　　251 . 615

　　0 . 040

　　0 . 20

　　Nb

　　205 . 560

　　0 . 024

　　0 . 12

　　4 . 3 仪器最小光谱带宽

　　谱线的半高宽 ≤0 . 030 nm 。

　　4 . 4 检出限及测定下限

　　在基体存在下求出检出限及测定下限，其值一般应不大于表 2 所列 。

　　4 . 5 仪器的短期稳定性

　　被测元素最大质量浓度溶液连续测量 5 次，其发射光绝对强度的相对标准偏差应小于 0 . 8% 。

　　4 . 6 工作曲线的线性

　　工作曲线的线性，其相关系数应大于 0 . 999 。

　　5 试样

　　厚度不大于 1 mm 的碎屑 。

　　6 分析步骤

　　6 . 1 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值 。

　　6 . 2 试料

　　称取 0 . 50 g试样，精确至 0 . 000 1 g 。

　　6 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验 。

　　6 . 4 测定

　　6 . 4 . 1 将试料置于 100 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL 硫酸(3 . 4) 、0 . 5 mL 氢氟酸(3 . 5) ,低温加

　　2

　　GB/T 236 14 . 2—2009

　　热溶解 。滴加硝酸(3 . 3)氧化至三价钛的紫色褪去，冷却，将溶液移入 100 mL 聚乙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。

　　6 . 4 . 2 标准 系 列 溶 液 的 配 制：称 取 0 . 220 g 金 属 钛 (3 . 1) 和 0 . 280 g 金 属 镍 (3 . 2) 共 6 份，精 确 至

　　0 . 000 1 g,分别置于 6 个 100 mL 聚四氟乙烯烧杯中，加入 10 mL硫酸(3 . 4) 、0 . 5 mL氢氟酸(3 . 5) ,低温加热溶解 。滴加硝酸(3 . 3) 氧化至紫色褪去，冷却，将溶液 分 别 移 入 6 个 100 mL 聚 乙 烯 容 量 瓶 中 。移取 0 mL , 0 . 25 mL , 0 . 50 mL , 1 . 00 mL , 3 . 00 mL , 5 . 00 mL 混合标准溶液(3 . 11) ,分别置于以上容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 。

　　6 . 4 . 3 测量

　　仪器优化后，按表 2 所示推荐的分析线，由低到高测量绘制工作曲线的标准系列溶液中被测元素的发射光强度 。分别以被测元素的质量浓度为横坐标，分析线发射光强度为纵坐标，计算机自动绘制工作曲线 。

　　测量试料溶液和随同试料空白溶液中被测元素的发射光强度，计算机自动由工作曲线计算出被测元素的质量浓度 。

　　7 分析结果的计算

　　待测元素的含量以待测元素的质量分数w(x)计，数值以%表示，按公式(1)计算：

　　w

　　式中：

　　ρx — 试液中被测元素的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　ρ0 — 空白溶液中被测元素的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　V— 试液总体积，单位为毫升(mL) ;

　　m— 试料质量，单位为克(g) 。

　　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，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求得 。

　　表 3

　　元 素

　　质量分数/%

　　重复性限/%

　　Co

　　0 . 009 8

　　0 . 001 3

　　0 . 030 6

　　0 . 002 0

　　0 . 102 0

　　0 . 003 5

　　Cu

　　0 . 005 3

　　0 . 000 4

　　0 . 015 4

　　0 . 000 7

　　0 . 051 0

　　0 . 002 0

　　Cr

　　0 . 006 0

　　0 . 000 8

　　0 . 016 6

　　0 . 001 2

　　0 . 053 0

　　0 . 002 4

　　GB/T 23614 . 2—2009

　　GB/T 2 3 6 1 4 2 2 0 0 9

　　—

　　.

　　表 3(续)

　　元 素

　　质量分数/%

　　重复性限/%

　　Fe

　　0 . 009 8

　　0 . 001 6

　　0 . 030 3

　　0 . 002 5

　　0 . 102 0

　　0 . 005 7

　　Nb

　　0 . 004 8

　　0 . 001 0

　　0 . 015 1

　　0 . 001 2

　　0 . 051 0

　　0 . 002 9

　　8 . 2 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 4 所列允许差 。

　　表 4

　　元 素

　　质量分数/%

　　允许差/%

　　Co

　　0 . 010

　　0 . 003

　　>0 . 030 ~ 0 . 075

　　0 . 005

　　>0 . 075 ~ 0 . 100

　　0 . 013

　　Cu

　　0 . 005 ~ 0 . 010

　　0 . 002

　　>0 . 010 ~ 0 . 030

　　0 . 004

　　>0 . 030 ~ 0 . 050

　　0 . 005

　　Cr

　　0 . 005 ~ 0 . 010

　　0 . 003

　　>0 . 010 ~ 0 . 030

　　0 . 005

　　>0 . 030 ~ 0 . 050

　　0 . 006

　　Fe

　　0 . 010 ~ 0 . 030

　　0 . 003

　　>0 . 030 ~ 0 . 075

　　0 . 005

　　>0 . 075 ~ 0 . 100

　　0 . 013

　　Nb

　　0 . 005 ~ 0 . 010

　　0 . 002

　　>0 . 010 ~ 0 . 030

　　0 . 005

　　>0 . 030 ~ 0 . 050

　　0 . 006

　　9 质量保证与控制

　　应用国家级标准样品或行业标准样品(当两者都没有时，也可用控制样品代替)，每周或每两周校核一次本分析方法标准的有效性 。 当过程失控时，应找出原因，纠正错误后，重新进行校核 。