GB/T 13747.19-2017 锆及锆合金化学分析方法 第19部分：钛量的测定 二安替比林甲烷分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　ICS 77 . 120 . 99 H 63

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13747 . 19—2017代替 GB/T 13747 . 19—1992

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 19 部分：钛量的测定

　　二安替比林甲烷分光光度法和电感

　　耦合等离子体原子发射光谱法

　　Methodsforchemicalanalysisofzirconium andzirconium alloys—

　　part19：Determinationoftitanium content—

　　Diantipyrylmethanespectrophotometryandtheinductivelycoupled

　　plasmaatomicemissionspectrometry

　　2017-09-29 发布 2018-04-01 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 13747 . 19—20 17

　　前 言

　　GB/T 13747《锆及锆合金化学分析方法》拟分为 27 部分：

　　— 第 1 部分：锡量的测定 碘酸钾滴定法和苯基荧光酮-聚乙二醇辛基苯基醚分光光度法;

　　— 第 2 部分：铁量的测定 1,10-二氮杂菲分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 3 部分：镍量的测定 丁二酮肟分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 4 部分：铬量的测定 二苯卡巴肼分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 5 部分：铝量的测定 铬天青 S-氯化十四烷基吡啶分光光度法;

　　— 第 6 部分：铜量的测定 2,9-二甲基-1,10-二氮杂菲分光光度法;

　　— 第 7 部分：锰量的测定 高碘酸钾分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 8 部分：钴量的测定 亚硝基 R盐分光光度法;

　　— 第 9 部分：镁量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 10 部分：钨量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 11 部分：钼量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 12 部分：硅量的测定 钼蓝分光光度法;

　　— 第 13 部分：铅量的测定 极谱法;

　　— 第 14 部分：铀量的测定 极谱法;

　　— 第 15 部分：硼量的测定 姜黄素分光光度法;

　　— 第 16 部分：氯量的测定 氯化银浊度法和离子选择性电极法;

　　— 第 17 部分：镉量的测定 极谱法;

　　— 第 18 部分：钒量的测定 苯甲酰苯基羟胺分光光度法;

　　— 第 19 部分：钛量的测定 二安替比林甲烷分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 20 部分：铪量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 21 部分：氢量的测定 惰气熔融红外吸收法/热导法;

　　— 第 22 部分：氧量和氮量的测定 惰气熔融红外吸收法/热导法;

　　— 第 23 部分：氮量的测定 蒸馏分离-奈斯勒试剂分光光度法;

　　— 第 24 部分：碳量的测定 高频燃烧红外吸收法;

　　— 第 25 部分：铌量的测定 5-Br-PADAP分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 26 部分：合金及杂质元素的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 27 部分：痕量杂质元素的测定 电感耦合等离子体质谱法。

　　本部分为 GB/T 13747 的第 19 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代替 GB/T 13747 . 19—1992《锆及锆合金化学分析方法 二安替比林甲烷分光光度法测定钛量》。 本部分与 GB/T 13747 . 19—1992 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 删除了“引用标准”(1992 年版的第 2 章);

　　— 增加了电感耦合等离子体原子发射光谱法(见第 3 章);

　　— 增加了试样条款(见 2 . 4 和 3 . 4) ;

　　— 将允许差改为精密度条款(见 2 . 7 和 3 . 7 , 1992 年版的第 8 章);

　　— 增加了试验报告条款(见第 4 章)。

　　本部分由中国有色金属工业协会提出。

　　GB/T 13747 . 19—20 17

　　本部分由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)归口 。

　　本部分起草单位：西部金属材料股份有限公司、宝钛集团有限公司、西北有色金属研究院、广东省工业分析检测中心、西部新锆核材料科技有限公司。

　　本部分主要起草人：刘厚勇、杨军红、李海燕、白焕焕、康琼、李剑、禄妮、刘雷雷、麦丽碧、唐维学、熊晓燕、惠泊宁。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13747 . 19—1992 。

　　GB/T 13747 . 19—20 17

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 19 部分：钛量的测定

　　二安替比林甲烷分光光度法和电感

　　耦合等离子体原子发射光谱法

　　1 范围

　　GB/T 13747 的本部分规定了锆及锆合金中钛含量的测定方法。

　　本部分适用于海绵锆、锆及锆合金中钛含量的测定。 方法一测定范围：0 . 002 0%~0.025%;方法二测定范围为 0 . 005 0%~0.20%。测定方法交叉时，方法二为仲裁分析方法。

　　2 方法 一 二安替比林甲烷分光光度法

　　2 . 1 方法提要

　　试料用硫酸-硫酸铵分解，用草酸掩蔽锆、抗坏血酸掩蔽铁，在盐酸和硫酸介质中，钛与二安替比林甲烷生成黄色络合物，于分光光度计波长 430 nm处测量其吸光度。

　　2 . 2 试剂

　　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二级水。

　　2 . 2 . 1 硫酸铵 。

　　2.2.2 硫酸(ρ= 1.84 g/mL)。

　　2.2.3 盐酸 (ρ= 1.19 g/mL)。

　　2 . 2 . 4 过氧化氢(30%,市售)。

　　2.2.5 硫酸 (1+1)。

　　2.2.6 硫酸 (1+19)。

　　2.2.7 盐酸 (1+11)。

　　2.2.8 草酸溶液(100 g/L)。

　　2 . 2 . 9 抗坏血酸溶液(100 g/L) ,用时现配。

　　2 . 2 . 10 二安替比林甲烷溶液(100 g/L)：称取 10 g二安替比林甲烷溶于 100 mL盐酸(2 . 2 . 7) 中 。

　　2.2. 1 1 钛标准贮存溶液：称取 1.000 0 g金属钛(狑Ti≥99.95%) ,用 50 mL硫酸(2.2.5) 加热溶解，滴加过氧化氢(2 . 2 . 4)氧化至无色，冷却，移入 1 000 mL容量瓶中，用硫酸(2 . 2 . 6)稀释至刻度，混匀。 此溶液1 mL含 1.0 mg钛。

　　2.2. 12 钛标准溶液：移取 10.00 mL钛标准贮存溶液(2.2.11) 于 1 000 mL容量瓶中，用硫酸(2.2.6) 稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 10 μg钛。

　　2 . 3 仪器

　　分光光度计。

　　GB/T 13747 . 19—20 17

　　2 . 4 试样

　　2 . 4 . 1 取样

　　海绵锆、锆及锆合金的取样应按照已颁布的相应标准方法进行。

　　2 . 4 . 2 试样处理

　　将试样剪成长度不大于 5 mm 的碎屑，以四氯化碳清洗，干燥。

　　2 . 5 分析步骤

　　2 . 5 . 1 试料

　　称取 2.00 g试样(2.4), 精确至 0.1 mg。

　　2 . 5 . 2 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　2 . 5 . 3 测定次数

　　平行测定两次，取平均值。

　　2 . 5 . 4 测定

　　2.5.4. 1 将试料(2.5.1)置于 150 mL烧杯中，加入 6 g硫酸铵(2.2.1) , 10 mL硫酸(2.2.2), 盖上表皿，加热至完全分解，冷却至室温，加约 30 mL 水溶解盐类，移入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。移取 10 . 00 mL试液于 50 mL容量瓶中。

　　2.5.4.2 加入 10 mL 草酸溶液(2. 2. 8) , 10 mL 硫酸(2. 2. 2) , 1 mL 抗坏血酸溶液(2. 2. 9) , 4 mL 盐酸(2.2.3) , 10 mL二安替比林甲烷溶液(2 . 2 . 10),每加入一种试剂均需混匀。 放置 1 . 5 h~2 h, 用水稀释至刻度，混匀。

　　2 . 5 . 4 . 3 移取部分试液于 3 cm 吸收皿中，以空白试验溶液为参比，于分光光度计波长 430 nm处测量其吸光度。 从工作曲线上查出相应的钛量。

　　2 . 5 . 5 工作曲线的绘制

　　2.5.5. 1 移取 0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 m、4.00 mL、5.00 mL钛标准溶液(2.2.12)分别置于一组 50 mL容量瓶中，补加水到 10 mL体积。 以下按 2 . 5 . 4 . 2 进行。

　　2 . 5 . 5 . 2 移取部分溶液于 3 cm 吸收皿中，以试剂空白为参比，于分光光度计波长 430 nm处测量其吸光度 。 以钛量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

　　2 . 6 分析结果的计算

　　钛量以钛的质量分数 狑Ti计，按式(1)计算：

　　狑 …………………………( 1 )

　　式中：

　　犿1 — 自工作曲线上查得的钛量，单位为微克(μg) ;

　　犞0 —试液总体积，单位为毫升(mL) ;

　　犞1 —分取试液体积，单位为毫升(mL) ;

　　GB/T 13747 . 19—20 17

　　m0 —试料的质量，单位为克(g)。

　　2 . 7 精密度

　　2 . 7 . 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(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求得。

　　表 1 重复性限

　　2 . 7 . 2 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 2 所列允许差。

　　表 2 允许差

　　3 方法二 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　3 . 1 方法提要

　　试料以硝酸和氢氟酸溶解，在此介质中，用电感耦合等离子体原子发射光谱法进行测定，按工作曲线法计算钛的质量浓度，以质量分数表示测定结果。

　　3 . 2 试剂与材料

　　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二级水。

　　3.2. 1 硝酸 (ρ= 1.42 g/mL)。

　　3.2.2 硝酸 (1+1)。

　　3.2.3 氢氟酸(ρ=约 1.16 g/mL)。

　　3.2.4 盐酸 (ρ= 1.19 g/mL)。

　　3.2.5 盐酸 (1+1)。

　　3.2.6 混合酸(HNO3+HCl+H2 O=3+1+1)。

　　3.2.7 钛标准贮存溶液：准确称取 1.000 0 g 纯钛(狑Ti≥99.95%) 于 200 mL烧杯中，加入 10 mL水，滴加 5 mL氢氟酸(3 . 2 . 3),低温溶解，待溶解完全后，滴加 2 mL硝酸(3 . 2 . 1)至溶液紫色消失，继续加热到无棕色烟雾产生，冷却后转入 1 000 mL玻璃容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，立刻转入塑料容量瓶中保存。 此溶液 1 mL含 1 . 0 mg钛。

　　3 . 2 . 8 钛标准溶液：用移液管移取 10 . 00 mL钛标准贮存溶液(3 . 2 . 7) 于 100 mL 容量瓶中，加入 2 mL氢氟酸(3.2.3)和 1 mL硝酸(3.2.1),用水稀释至刻度并摇匀。 此溶液 1 mL含 100 μg钛。

　　3.2.9 纯锆：狑Zr≥99.99% ,狑Ti<0.001%。

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　　3.2. 10 氩气：体积分数 ≥99.99%。

　　3 . 3 仪器

　　电感耦合等离子体原子发射光谱仪，具备耐氢氟酸雾化器系统。

　　3 . 4 试样

　　海绵锆、锆及锆合金试样加工成屑状。

　　3 . 5 分析步骤

　　3 . 5 . 1 试料

　　称取 0.50 g试样(3.4), 精确至 0.1 mg。

　　3 . 5 . 2 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值。

　　3 . 5 . 3 空白试验

　　称取 0 . 500 g纯锆(3 . 2 . 9), 随同试料做空白试验。

　　3 . 5 . 4 分析试液的制备

　　将试料(3.5.1)置于 150 mL 聚乙烯烧杯中，加入 10 mL~15mL水，2 mL氢氟酸(3.2.3)溶解，待反应停止后加入 2 mL硝酸(3 . 2 . 1),至试样溶解完全，冷却，移入 100 mL 聚乙烯容量瓶中，定容混匀。

　　3 . 5 . 5 工作曲线溶液的配制

　　分别称取 0 . 500 g 纯锆(3 . 2 . 9)于一组 150 mL 聚乙烯烧杯中，按照 3 . 5 . 4 步骤将其溶解，冷却后分别移入 100 mL 聚乙烯容量瓶中，分别加入 0 mL、0.25 mL、0.50 mL、2.50 mL、5.00 mL、10.00 mL钛标准

　　溶液(3 . 2 . 8),用水稀释至刻度，混匀。

　　3 . 5 . 6 测定

　　于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，于推荐的波长 336 . 12 nm处测定工作曲线溶液，当工作曲线线性相关系数r≥0.999 时，进行空白试验(3 . 5 . 3)的测定，再进行试液(3 . 5 . 4)的测定，检查各测定元素谱线的背景并在适当的位置进行背景校正。

　　3 . 6 分析结果的计算

　　钛量以钛的质量分数 ∞Ti计，按式(2)计算：

　　式中：

　　ρ1 —试样溶液的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　ρ0 —空白溶液的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　V —试液总体积，单位为毫升(mL) ;

　　m —试料的质量，单位为克(g)。

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　　3 . 7 精密度

　　3 . 7 . 1 重复性

　　在重复性条件下获得的独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，测试结果差的绝对值不超过重复性限(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 重复性限

　　3 . 7 . 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 允许差

　　4 试验报告

　　试验报告至少应给出以下几个方面的内容：

　　— 试样;

　　— 使用的标准(包括发布或出版年号);

　　— 使用的方法(如果标准中包括几个方法);

　　— 分析结果及其表示;

　　— 与基本分析步骤的差异;

　　— 测定中观察到的异常现象;

　　— 试验日期。