GB/T 14949.2-2021 锰矿石 镍含量的测定 火焰原子吸收光谱法

　　ICS 73 . 060 . 20 CCS D 32

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 14949 . 2—2021代替 GB/T 14949 . 2—1994

　　锰矿石 镍含量的测定

　　火焰原子吸收光谱法

　　Manganeseores—Determinationofnickelcontent—

　　Flameatomicabsorptionspectrometricmethod

　　2021-08-20 发布 2022-03-01 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 14949 . 2—202 1

　　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 14949 的第 2 部分。 GB/T 14949 已经发布了以下部分：

　　— 锰矿石化学分析方法 铬量的测定;

　　— 锰矿石 镍含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 锰矿石化学分析方法 氧化钡量的测定;

　　— 锰矿石化学分析方法 钒量的测定;

　　— 锰矿石 钛含量的测定 二安替吡啉甲烷分光光度法;

　　— 锰矿石化学分析方法 铜、铅和锌量的测定;

　　— 锰矿石化学分析方法 钠和钾量的测定;

　　— 锰矿石 湿存水量的测定 重量法;

　　— 锰矿石化学分析方法 硫量的测定;

　　— 锰矿石化学分析方法 钴量的测定;

　　— 锰矿石 碳含量的测定 重量法和红外线吸收法;

　　— 锰矿石 化合水含量的测定 重量法。

　　本文件代替 GB/T 14949 . 2—1994《锰矿石化学分析方法 镍量的测定》，与 GB/T 14949 . 2—1994相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　a) 更改了测量范围(见第 1 章，1994 年版的第 1 章)，并对文中涉及测量范围的技术内容进行调整(见表 1、表 2 , 1994 年版的表 1、表 2) ;

　　b) 更改了氢氟酸密度(见 5 . 9 , 1994 年版的 3 . 9) ;

　　c) 增加了烘箱(见 6 . 2) ;

　　d) 增加了高温炉(见 6 . 3) ;

　　e) 增加了原子吸收光谱仪特征浓度、检出限(见 6 . 4) ;

　　f) 更改了试样烘干处理内容(见第 7 章，1994 年版的第 5 章);

　　g) 删除了湿存水的测定(见 1994 年版的 6 . 1) ;

　　h) 增加了测定次数的要求(见 8 . 2) ;

　　i) 删除了计算公式中的换算系数 K(见 1994 年版的第 7 章);

　　j) 增加了实验室内允许差(见第 10 章);

　　k) 增加了试验报告的内容(见第 11 章);

　　l) 增加了附录 A(见附录 A) 。

　　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/TC 318)归口 。

　　本文件起草单位：山东省冶金科学研究院有限公司、鄂尔多斯市西金矿冶有限责任公司、青岛博正检验技术有限公司、河北津西国际贸易有限公司、吉铁铁合金有限责任公司、冶金工业信息标准研究院。

　　本文件主要起草人：倪守生、张莉、王向阳、刘伟、杨繁、刘鹏、孟丽丽、孙咏芬、黄诚、李静、马宁、李志东、崔玉文、叶小爽、刘冰、范玉。

　　本文件于 1994 年首次发布，本次为第一次修订。

　　GB/T 14949 . 2—202 1

　　引 言

　　由于锰矿石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。 为了保证锰矿石检测标准的方便及准确，我们针对锰矿石不同元素的分析方法，已经建立了支撑锰矿石检测的国家标准体系。 GB/T 14949 锰矿石系列分析方法是我国锰矿石检测的基础标准，拟由十二个部分构成。

　　—GB/T 14949 . 1 锰矿石化学分析方法 铬量的测定。 目 的在于测量锰矿石中的铬含量，采用二苯碳酰二肼光度法和过硫酸银滴定法。

　　—GB/T 14949 . 2 锰矿石 镍含量的测定 火焰原子吸收光谱法。 目 的在于测量锰矿石中的镍含量，采用火焰原子吸收光谱法。

　　—GB/T 14949 . 3 锰矿石化学分析方法 氧化钡量的测定。 目 的在于测量锰矿石中的氧化钡含量，采用硫酸钡重量法。

　　—GB/T 14949 . 4 锰矿石化学分析方法 钒量的测定。 目 的在于测量锰矿石中的钒含量，采用磷钨钒酸光度法。

　　—GB/T 14949 . 5 锰矿石 钛含量的测定 二安替吡啉甲烷分光光度法。 目 的在于测量锰矿石中的钛含量，采用二安替吡啉甲烷分光光度法。

　　—GB/T 14949 . 6 锰矿石化学分析方法 铜、铅和锌量的测定。 目 的在于测量锰矿石中的铜、铅和锌含量，采用火焰原子吸收光谱法。

　　—GB/T 14949 . 7 锰矿石化学分析方法 钠和钾量的测定。 目 的在于测量锰矿石中的钠和钾含量，采用火焰原子吸收光谱法。

　　—GB/T 14949 . 8 锰矿石 湿存水量的测定 重量法。 目 的在于测量锰矿石中的钠湿存水量，采用重量法。

　　—GB/T 14949 . 9 锰矿石化学分析方法 硫量的测定。 目 的在于测量锰矿石中的硫含量，采用硫酸钡重量法和燃烧碘量滴定法。

　　—GB/T 14949 . 10 锰矿石化学分析方法 钴量的测定。 目 的在于测量锰矿石中的钴含量，采用亚硝基 R盐光度法。

　　—GB/T 14949 . 11 锰矿石 碳含量的测定 重量法和红外线吸收法。 目 的在于测量锰矿石中的碳含量，采用重量法和红外线吸收法。

　　—GB/T 14949 . 12 锰矿石 化合水含量的测定 重量法。 目 的在于测量锰矿石中的化合水含量，采用重量法。

　　GB/T 14949 . 2—202 1

　　锰矿石 镍含量的测定

　　火焰原子吸收光谱法

　　警示 — 使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。 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规规定的条件。

　　1 范围

　　本文件规定了火焰原子吸收法测定锰矿石中镍含量的方法。

　　本文件适用于锰矿石中镍含量的测定。 测定范围(质量分数)：0 . 005%~0.200%。

　　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。

　　本文件没有需要界定的术语和定义。

　　4 原理

　　试样用盐酸、硝酸分解。 过滤不溶残渣，滤液保留为主液。 将残渣和滤纸一起灼烧，用氢氟酸和硫酸处理。 用碳酸钠熔融，熔融物在盐酸溶液中溶解，所得溶液与主液合并。

　　将试样溶液喷入空气-乙炔火焰中，用镍空心阴极灯作光源，于原子吸收光谱仪波长 232 . 0 nm 处测量吸光度。

　　5 试剂

　　除非另有规定，仅使用分析纯试剂。

　　5 . 1 水，GB/T 6682,二级 。

　　5 . 2 无水碳酸钠，固体。

　　5.3 盐酸，ρ= 1.19 g/mL。

　　5.4 盐酸(1+1)。

　　5.5 盐酸(1+4)。

　　5.6 盐酸(1+50)。

　　GB/T 14949 . 2—202 1

　　5.7 硝酸，ρ= 1.42 g/mL。

　　5.8 硝酸(1+1)。

　　5.9 硫酸(1+1)。

　　5. 10 氢氟酸，ρ= 1.15 g/mL。

　　5 . 1 1 基体溶液，20 g/L。 将 20 g 高纯金属锰置于 500 mL 烧杯中，加入 150 mL 盐酸(5 . 4) 溶解。 稍冷，加入 40 g预先溶于水的无水碳酸钠(5 . 2) 。补加盐酸(5 . 4)至全部沉淀溶解。 冷却后，移入 1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　5. 12 镍标准储备液，1 000 mg/L。称取 1.000 0 g 金属镍(99. 95%以上)，置于 250 mL 烧杯中，加入50 mL硝酸(5 . 8),加入溶解后，冷却至窒温，移入 1000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此溶液1 mL含 1 mg镍。

　　5. 13 镍标准溶液，50 μg/mL。移取 10.00 mL镍标准储备液(5.12) 于 200 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 50 μg镍。

　　6 仪器、设备

　　6 . 1 铂坩埚

　　体积约 30 mL。

　　6 . 2 烘箱

　　能保持温度在 105 ℃ ~110 ℃内。

　　6 . 3 高温炉

　　可调温度 500 ℃ ~1 100 ℃ , 控温精度为 ±20 ℃。

　　6 . 4 原子吸收光谱仪

　　备有空气-乙炔气体燃烧器、镍空心阴极灯。 按 GB/T 7728 对原子吸收光谱仪性能的判断，所用原子吸收光谱仪应达到下列要求。

　　a) 精密度的最低要求：用最高浓度的校准溶液，测量 10 次吸光度，计算其标准偏差，此标准偏差不应超过此溶液吸光度平均值的 1 . 5%。 用最低浓度的校准溶液(不是零浓度标准溶液)，测量10 次吸光度，计算其标准偏差，此标准偏差不应超最高浓度校准溶液吸光度平均值的 0 . 5%。

　　b ) 特征浓度：镍的特征浓度应小于 0 . 350 μg/mL。

　　c) 检出限：镍的检出限应小于 0 . 02 μg/mL。

　　d) 校准曲线的线性：校准曲线按浓度分为五段，最高段的吸光度差值与最低段的吸光度差值之比不应小于 0 . 7 。

　　7 取制样

　　按照 GB/T 2011 的规定进行取制样，试样粒度不应大于 0 . 100 mm。 将过筛后的试样置于 105 ℃ ~ 110 ℃的烘箱(6 . 2) 中烘干 2 h,取出置于干燥器中冷却至窒温。 干基试样保存在干燥器中备用。

　　8 分析步骤

　　8 . 1 试料量

　　称取 1.00 g试样，精确至 0.000 1 g。

　　GB/T 14949 . 2—202 1

　　8 . 2 测定次数

　　对同一试样，至少独立测定两次。

　　8 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　8 . 4 测定

　　8 . 4 . 1 将试料(8 . 1)置于 250 mL烧杯中，加入少量水湿润，加入 10 mL盐酸(5 . 3)、盖上表面皿，加热溶解 。加入 1 mL硝酸(5 . 7) 。

　　8 . 4 . 2 将溶液蒸发至干。 冷却。 加入 10 mL盐酸(5 . 3),加热至可溶解盐类溶解。 用约 30 mL 热水稀释，混匀。

　　8 . 4 . 3 用含少量滤纸浆的中速滤纸过滤残渣，然后用热盐酸(5 . 6) 洗涤残渣 5 次 ~6 次，再用热水洗涤7 次 ~8 次，保留滤液为主液。

　　8 . 4 . 4 将滤纸连同残渣一起放入铂坩埚中，干燥灰化，并在 500 ℃ ~600 ℃灼烧至滤纸完全灰化。 冷却坩埚。 用水润湿残渣，加入 2 滴 ~4 滴硫酸(5 . 9) 、5 mL~ 7 mL 氢氟酸(5 . 10),加热蒸发至冒尽白烟。然后在 500 ℃ ~600 ℃灼烧 10 min。 待坩埚冷至室温，加入 1 g无水碳酸钠(5 . 2)于坩埚中，在 900 ℃ ~ 1 000 ℃高温炉中熔融 15 min,完全熔融残渣，取出坩埚。

　　坩埚冷却后，置于 250 mL烧杯中，加入 20 mL盐酸(5 . 5),加热慢慢溶解熔融物。 然后用水洗涤坩埚，所得溶液并入主液(8 . 4 . 3)中。

　　8 . 4 . 5 试液的制备。 将溶液(8 . 4 . 4) 移入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀待测。 当镍量不同

　　时，按下列要求进行测量。

　　a) 当镍量在 0.005%~0.100%(质量分数)范围时，用试液(8.4.5)按 8.4.6 进行测量。

　　b ) 当镍量大于 0 . 1%时，按表 1 分取试液(8 . 4 . 5)于 100 mL容量瓶中。 加入基体溶液(5 . 11) 和盐

　　酸(5 . 3),用水稀释至刻度，混匀。 按 8 . 4 . 6 进行测量。

　　表 1 试液分取量

　　8 . 4 . 6 原子吸收光谱测量，按 GB/T 7728 的要求和操作将原子吸收光谱仪(6 . 4) 调节至最佳工作条件，将试液放在原子吸收光谱仪上，以空气-乙炔火焰，于波长 232 . 0 nm处，用水调零点，测量吸光度。

　　8 . 4 . 7 将试液的吸光度和随同空白溶液的吸光度，从校准曲线上查出相应镍的浓度，单位为微克每毫升 (μg/mL)。

　　8 . 5 校准曲线的建立

　　8.5. 1 镍含量(质量分数)小于 0.02%：移取 0、1.00 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、4.00 mL镍标准溶液(5.13)于 6 个 100 mL 容量瓶中，加 25 mL 基体溶液(5. 11)、10 mL 盐酸(5. 3),用水稀释至刻度，混匀。

　　8.5.2 镍含量(质量分数)大于 0.02%：移取 0、4.00 mL、8.00 mL、12.00 mL、16.00 mL、20.00 mL镍标准溶液(5 . 13)于 6 个 100 mL容量瓶中，加 25 mL基体溶液(5 . 11) 、10 mL盐酸(5 . 3),用水稀释至刻度 ，混匀。

　　GB/T 14949 . 2—202 1

　　8 . 5 . 3 按 8 . 4 . 6 方法测量校准溶液 8 . 5 . 1 或 8 . 5 . 2 的吸光度。

　　校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液吸光度，为镍校准曲线系列溶液的净吸光度。 以校准曲线溶液的净吸光度为纵坐标，镍质量浓度为横坐标，绘制校准曲线。

　　9 结果计算

　　按式(1)计算试样中镍的含量 狑Ni(质量分数)。

　　狑 …………………………( 1 )

　　式中：

　　狑Ni —镍的质量分数;

　　ρ0 —从校准曲线上查得的随同试样空白溶液中镍的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ; ρ1 —从校准曲线上查得试液中镍的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　犞 —被测试液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　犿 —被测试液的试料的质量，单位为克(g)。

　　10 允许差

　　分析结果的差值应不大于表 2 所列允许差。

　　同一试样两次独立分析结果的差值不大于实验室内允许差，则取算数平均值作为分析结果。 如果两次独立分析结果的差值大于实验室内允许差，则按照附录 A 中试验样分析值接受程序流程图的流程来处理。

　　表 2 允许差

　　1 1 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　a) 测试实验室名称和地址;

　　b) 试验报告发布 日期;

　　c) 本文件的编号;

　　d) 试样本身必要的详细说明;

　　e) 分析结果;

　　f) 测定过程中存在的任何异常特性和本文件中没有规定的可能对试样的分析结果产生影响的任何操作。

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　　附 录 A

　　(规范性)

　　试验样分析值接受程序流程图

　　试验样分析值接受程序流程图见图 A. 1 。

　　注：r为实验室内允许差。

　　图 A.1 试验样分析值接受程序流程图