GB/T 20975.16-2020 铝及铝合金化学分析方法 第16部分：镁含量的测定

　　ICS 77 . 120 . 10 H 12

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20975. 16—2020代替 GB/T 20975 . 16—2008

　　铝及铝合金化学分析方法第 16 部分：镁含量的测定

　　Methodsforchemicalanalysisofaluminium andaluminium alloys—

　　part16：Determinationofmagnesium content

　　2020-06-02 发布 2021-04-01 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 20975 . 16—2020

　　前 言

　　GB/T 20975《铝及铝合金化学分析方法》分为 37 个部分：

　　— 第 1 部分：汞含量的测定;

　　— 第 2 部分：砷含量的测定;

　　— 第 3 部分：铜含量的测定;

　　— 第 4 部分：铁含量的测定

　　— 第 5 部分：硅含量的测定;

　　— 第 6 部分：镉含量的测定;

　　— 第 7 部分：锰含量的测定;

　　— 第 8 部分：锌含量的测定;

　　— 第 9 部分：锂含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 10 部分：锡含量的测定;

　　— 第 11 部分：铅含量的测定;

　　— 第 12 部分：钛含量的测定;

　　— 第 13 部分：钒含量的测定;

　　— 第 14 部分：镍含量的测定;

　　— 第 15 部分：硼含量的测定;

　　— 第 16 部分：镁含量的测定;

　　— 第 17 部分：锶含量的测定;

　　— 第 18 部分：铬含量的测定;

　　— 第 19 部分：锆含量的测定;

　　— 第 20 部分：镓含量的测定 丁基罗丹明 B分光光度法;

　　— 第 21 部分：钙含量的测定;

　　— 第 22 部分：铍含量的测定;

　　— 第 23 部分：锑含量的测定;

　　— 第 24 部分：稀土总含量的测定;

　　— 第 25 部分：元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 26 部分：碳含量的测定 红外吸收法;

　　— 第 27 部分：铈、镧、航含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 28 部分：钴含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 29 部分：钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 30 部分：氢含量的测定 加热提取热导法;

　　— 第 31 部分：磷含量的测定 钼蓝分光光度法;

　　— 第 32 部分：铋含量的测定;

　　— 第 33 部分：钾含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 34 部分：钠含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 35 部分：钨含量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 36 部分：银含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 37 部分：铌含量的测定。

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　本部分为 GB/T 20975 的第 16 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 20975 . 16—2008《铝及铝合金化学分析方法 第 16 部分：镁含量的测定》。 本部分与 GB/T 20975 . 16—2008 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 增加了标准使用安全警示;

　　— 修改了“CDTA滴定法”中称样量(见表 1 , 2008 年版的 6 . 1) ;

　　— 增加了“规范性引用文件”(见第 2 章);

　　— 增加了“术语和定义”(见第 3 章);

　　— 修改了“CDTA滴定法”的重复性限(见 4 . 7 . 1 , 2008 年版的 8 . 1) ;

　　— 修改了“火焰原子吸收光谱法”的方法提要(见 5 . 1 , 2008 年版的第 10 章);

　　— 修改了“火焰原子吸收光谱法”的精密度(见 5 . 7 , 2008 年版的第 17 章);

　　— 增加了“Na2EDTA滴定法”(见第 6 章);

　　— 删除了“质量控制与保证”(见 2008 年版的第 18 章);

　　— 增加了“试验报告”(见第 7 章)。

　　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(SAC/TC 243)归口 。

　　本部分起草单位：东北轻合金有限责任公司、国标(北京)检验认证有限公司、有色金属技术经济研究院、山东南山铝业股份有限公司、河北四通新型金属材料股份有限公司、中铝瑞闽股份有限公司、广西柳州银海铝业股份有限公司、有研亿金新材料有限公司、山东兖矿轻合金有限公司、长沙矿冶研究院有限责任公司、贵州省分析测试研究院、昆明冶金研究院、通标标准技术服务(天津)有限公司。

　　本部分主要起草人：赵世卓、张煦、席欢、丛富官、田新、赵志国、兰政、李甜、徐涛、高珺、罗芬、庞欣、娄月、汤渭菊、周婷、袁霄、李悦、李延珍、周兵。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 6987 . 16—1986、GB/T 6987 . 16—2001 ;

　　—GB/T 6987 . 17—1986、GB/T 6987 . 17—2001 ;

　　—GB/T 20975 . 16—2008 。

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　铝及铝合金化学分析方法

　　第 16 部分：镁含量的测定

　　警示 — 使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本部分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

　　GB/T 20975 的本部分规定了 CDTA滴定法、火焰原子吸收光谱法和 Na2 EDTA 滴定法测定铝及铝合金中镁含量。

　　本部分适用于铝及铝合金中镁含量的仲裁测定。 CDTA 滴定法测定范围：0 . 10%~12 . 00%;火焰原子吸收光谱法测定范围：0.002 0%~5.00%;Na2EDTA滴定法测定范围：1.00%~52.00 %。

　　注：镁质量分数 >0 . 10%~5 . 00%时，采用火焰原子吸收光谱法为仲裁方法;镁质量分数 >5 . 00%~12 . 00%时，采用Na2EDTA滴定法为仲裁方法。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 8005 . 2 铝及铝合金术语 第 2 部分：化学分析

　　GB/T 8170—2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　3 术语和定义

　　GB/T 8005 . 2 界定的术语和定义适用于本文件。

　　4 CDTA滴定法

　　4 . 1 方法提要

　　试料以盐酸溶解，过滤回收残渣中镁。 在过氧化氢、氰化钾和少量铁的存在下，以氢氧化钠沉淀镁并与大量铝、锌、铜、镍和铬分离。 以盐酸溶解沉淀，在高锰酸钾存在下，以氧化锌沉淀分离少量铁、锰、铝和钛。 样品溶液以甲基麝香草酚蓝做指示剂，用 CDTA 标准滴定溶液滴定至溶液从蓝色变为浅灰色，为终点，以此测定镁含量。

　　4 . 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。

　　4 . 2 . 1 氧化锌 。

　　4 . 2 . 2 溴水(饱和溶液)。

　　4.2.3 氢氟酸(ρ = 1.14 g/mL)。

　　4.2.4 过氧化氢(ρ = 1.10 g/mL)。

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　4.2.5 氨水(ρ = 0.90 g/mL)。

　　4.2.6 盐酸(约 0.05 mol/L)。

　　4.2.7 盐酸 (1+1)。

　　4.2.8 氨水 (1+1)。

　　4.2.9 硝酸 (2+3)。

　　4.2. 10 硫酸 (1+3)。

　　4.2. 1 1 乙醇 (1+3)。

　　4.2. 12 盐酸 (1+5)。

　　4.2. 13 氨水 (1+13)。

　　4 . 2 . 14 氰化钾溶液(250 g/L)。用时现配。 剧毒，使用时注意!

　　4 . 2 . 15 氢氧化钠溶液(240 g/L)。贮于塑料瓶中。

　　4 . 2 . 16 氢氧化钠溶液(20 g/L)。贮于塑料瓶中。

　　4.2. 17 盐酸羟胺溶液(18 g/L)。

　　4.2. 18 高锰酸钾溶液(10 g/L)。

　　4.2. 19 三氯化铁溶液(1 mg/mL)：称取 0.48 g 三氯化铁(FeCl3 ·6H2 O)溶于 16 mL盐酸(4.2.12) 中，移入 100 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg铁。

　　4.2.20 乙二醇-双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)溶液(0.05 mol/L)：称取 1.9 g EGTA溶于 25 mL氢氧化钠溶液(4 . 2 . 16)中，移入 100 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。

　　4.2.2 1 镁标准溶液 A(ρ2 = 1 mg/mL)：优先使用有证标准溶液配制。 或称取 1. 000 0 g 镁(狑Mg ≥ 99.95%)置于 500 mL烧杯中，加入 200 mL水，分次加入总量为 30 mL盐酸(4 . 2 . 7), 待完全溶解后，移入 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 1 mg镁。

　　4.2.22 镁标准溶液 B(ρ4 =0.2 mg/mL)：移取 100.0 mL镁标准溶液 A(4.2.21) 于 500 mL 容量瓶中，加入 6 mL盐酸(4 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 0 . 2 mg镁。

　　4.2.23 1,2-环己二胺四乙酸(CDTA)标准滴定溶液 A(犮1 ≈0.035 mol/L) :

　　— 配制：称取 12.75 g CDTA 置于 1 000 mL烧杯中，加入约 500 mL水，加入 10 mL氢氧化钠溶液(4 . 2 . 15),搅拌数分钟。 加入 10 mL~15 mL氢氧化钠溶液(4 . 2 . 15)使其完全溶解。 用慢速定量滤纸过滤于 1 000 mL容量瓶中，以水洗涤并稀释至刻度，混匀。 贮存于聚乙烯瓶中。

　　— 标定：分别移取 3 份体积(犞2)为 25 . 00 mL镁标准溶液 A(4 . 2 . 21)于 500 mL锥形烧杯中，加入5 g氯化铵，以水稀释至约 100 mL,加入 100 mL氨水(4.2.5),冷却，加入 0.05 g~0.1 g 甲基麝香草酚蓝指示剂(4 . 2 . 25) ,用 CDTA标准滴定溶液 A(4 . 2 . 23) 滴定至溶液从蓝色变为浅灰色，过量 2 滴颜色不变为终点。 平行标定所消耗的 CDTA标准滴定溶液(4 . 2 . 23)体积的极差应不大于 0 . 15 mL,取其平均值(犞1) 。

　　— 计算：按式(1)计算 CDTA标准滴定溶液的浓度：

　　犮 …………………………( 1 )

　　式中：

　　ρ2 —镁标准溶液 A(4.2.21) 的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　犞2 —移取的镁标准溶液 A(4 . 2 . 21) 的体积，单位为毫升(mL) ;

　　24.305 —镁的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　犞1 —标定所消耗的 CDTA标准滴定溶液 A(4 . 2 . 23) 的体积，单位为毫升(mL)。

　　计算结果保留四位有效数字。 数值修约执行 GB/T 8170—2008 中 3 . 2、3 . 3 。

　　4.2.24 1,2-环己二胺四乙酸(CDTA)标准滴定溶液 B(犮3 ≈0.01 mol/L) :

　　— 配制：称取 3 . 64 g CDTA 置于 1 000 mL烧杯中，加入约 500 mL水，加入 5 mL氢氧化钠溶液

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　(4 . 2 . 15),搅拌数分钟。 加入 10 mL~15 mL氢氧化钠溶液(4 . 2 . 15)使其完全溶解。 用慢速定量滤纸过滤于 1 000 mL容量瓶中，以水洗涤并稀释至刻度，混匀。 贮存于聚乙烯瓶中。

　　— 标定：分别移取 3 份体积(犞4)为 30 . 00 mL镁标准溶液 B(4 . 2 . 22)于 500 mL锥形烧杯中，加入5 g氯化铵，以水稀释至约 100 mL,加入 100 mL氨水(4.2.5),冷却，加入 0.05 g~0.1 g 甲基麝香草酚蓝指示剂(4 . 2 . 25) ,用 CDTA标准滴定溶液 B(4 . 2 . 24) 滴定至溶液从蓝色变为浅灰色，过量 2 滴颜色不变为终点。 平行标定所消耗的 CDTA标准滴定溶液(4 . 2 . 24)体积的极差应不大于 0 . 10 mL,取其平均值(犞3) 。

　　— 计算：按式(2)计算 CDTA标准滴定溶液的浓度：

　　犮 …………………………( 2 )

　　式中：

　　ρ4 —镁标准溶液 B(4 . 2 . 22) 的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　犞4 —移取的镁标准溶液 B(4 . 2 . 22) 的体积，单位为毫升(mL) ;

　　24.305 —镁的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　犞3 —标定时所消耗的 CDTA标准滴定溶液 B(4 . 2 . 24) 的体积，单位为毫升(mL) 。

　　计算结果保留四位有效数字。 数值修约执行 GB/T 8170—2008 中 3 . 2、3 . 3 。

　　4 . 2 . 25 甲基麝香草酚蓝指示剂：称取 0 . 1 g 甲基麝香草酚蓝与 10 g氯化钠研细，混匀。

　　4 . 3 仪器

　　酸度计。

　　4 . 4 试样

　　将样品加工成厚度不大于 1 mm 的碎屑。

　　4 . 5 分析步骤

　　4 . 5 . 1 试料

　　按表 1 称取相应质量(犿1) 的试样(4 . 4),精确至 0 . 000 1 g。

　　4 . 5 . 2 平行实验

　　平行做两份试验，取其平均值。

　　4 . 5 . 3 空白试验

　　随同试料(4 . 5 . 1)做试剂空白试验。 记录空白溶液滴定时所消耗的 CDTA标准溶液体积(犞5) 。

　　4 . 5 . 4 测定

　　4 . 5 . 4 . 1 将试料(4 . 5 . 1)置于 400 mL烧杯中，盖上表皿，按表 1 加入水和盐酸(4 . 2 . 7),待剧烈反应停止后，加入 10 mL硝酸(4 . 2 . 9),缓慢加热至试料完全溶解，煮沸 10 min。 用热水洗涤表皿和杯壁并稀释体积至 150 mL~200 mL, 以慢速定量滤纸过滤，用热盐酸(4 . 2 . 6)洗涤滤纸和残渣 8 次 ~10 次，收集滤液和洗涤液于 400 mL烧杯中。 如有大量残渣，则将滤纸连同残渣置于铂坩埚中，烘干后于 550 ℃灰化完全(勿使滤纸燃着)，冷却。 加入 2 mL硫酸(4 . 2 . 10) , 5 mL氢氟酸(4 . 2 . 3), 逐滴加入硝酸(4 . 2 . 9) 至溶液清亮。 加热蒸发至除尽硫酸烟，灼烧 10 min( ≤700 ℃ ) 。冷却。 加入 5 mL水和 2 mL盐酸(4 . 2 . 7),加热使沉淀完全溶解(如混浊需过滤)，将此溶液合并于主样品溶液中。 浓缩体积至约 100 mL。

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　表 1

　　4 . 5 . 4 . 2 加入 5 mL三氯化铁溶液(4 . 2 . 19) 于样品溶液(4 . 5 . 4 . 1) 中，将样品溶液移入预先盛有 70 mL氢氧化钠溶液(4.2.15)的 400 mL烧杯中，混匀。加入 2 mL 过氧化氢(4.2.4),煮沸 5 min~ 10 min。取下 。加入 5 mL氰化钾溶液(4 . 2 . 14),煮沸 5 min。 用热水稀释体积至约为 250 mL。 盖上表皿保温(但不煮沸)不少于 20 min。 以慢速定量滤纸过滤，用热氢氧化钠溶液(4 . 2 . 16)洗涤沉淀和滤纸 5 次 。保留烧杯。 将滤液无害化处理后，弃去。

　　4 . 5 . 4 . 3 用 50 mL热盐酸(4 . 2 . 12)和 2 mL盐酸羟胺溶液(4 . 2 . 17) 的混合液将沉淀溶于原烧杯中，用热水充分洗涤滤纸，保持体积小于 70 mL,加热至样品溶液清亮。 滴加溴水(4 . 2 . 2) 至溴的颜色保持不变并过量 3 mL,煮沸除去过量溴，以水稀释至体积约 80 mL,冷却。

　　4.5.4.4 用氨水(4.2.8)调样品溶液至 pH 4,再用氨水(4.2.13)调样品溶液至 pH(4.4±0.2), 加热至沸，加入 0 . 3 g 氧化锌(4 . 2 . 1)(先用水调成糊状后移入样品溶液中)，摇匀。 滴加高锰酸钾溶液(4 . 2 . 18) 至稳定的土黄色，加热至沸。 取下，加入 2 mL 乙醇(4 . 2 . 11),摇匀。 置于沸水浴上加热 5 min,加入 2 mL 乙醇(4 . 2 . 11),混匀。 置于沸水浴上继续加热 10 min。 以慢速定量滤纸将样品溶液过滤于 500 mL锥形烧杯中，用热水洗涤沉淀及滤纸 8 次，冷却。

　　4 . 5 . 4 . 5 用氨水(4 . 2 . 5)调至微碱性(用试纸检查)。如样品溶液无色，加入 8 mL氰化钾溶液(4 . 2 . 14) ,如样品溶液呈蓝色，边搅拌边滴加氰化钾溶液(4 . 2 . 14) 至样品溶液变为无色并过量 8 mL。 加入 1 mL EGTA溶液(4.2.20)、100 mL氨水(4.2.5)、0.05 g~0.1 g 甲基麝香草酚蓝指示剂(4.2.25),摇匀。

　　4.5.4.6 镁质量分数 ≤0.50%时，用 CDTA标准滴定溶液 B(4.2.24);镁质量分数>0.50%时，用 CDTA标准滴定溶液 A(4 . 2 . 23);滴定至样品溶液从蓝色变为浅灰色，过量 2 滴颜色不变为终点。 记录消耗的CDTA标准滴定溶液(4 . 2 . 24 或 4 . 2 . 23)体积(犞6) 。

　　4 . 6 试验数据的处理

　　镁含量以镁质量分数 狑Mg计，按式(3)计算：

　　狑

　　式中：

　　犮 —CDTA标准滴定溶液(4.2.24 或 4.2.23) 的浓度，单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　犞6 —滴定时所消耗的 CDTA标准滴定溶液(4 . 2 . 24 或 4 . 2 . 23) 的体积，单位为毫升(mL) ;

　　犞5 —空白试验所消耗的 CDTA标准滴定溶液(4 . 2 . 24 或 4 . 2 . 23) 的体积，单位为毫升(mL) ;

　　24.305—镁的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/moL) ;

　　犿1 —试料的质量，单位为克(g) 。

　　计算结果表示到小数点后两位。 数值修约执行 GB/T 8170—2008 中的 3 . 2、3 . 3 。

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　4 . 7 精密度

　　4 . 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，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 2 数据采用线性内插法或外延法求得。

　　表 2

　　4 . 7 . 2 允许差

　　实验室之间分析结果的差值不应大于表 3 所列允许差。

　　表 3

　　5 火焰原子吸收光谱法

　　5 . 1 方法提要

　　试料用盐酸和过氧化氢溶解，于原子吸收光谱仪波长 285 . 2 nm 或 279 . 6 nm处，以在氯化锶存在下用空气-乙炔贫燃性火焰测定镁的吸收值，以此测定镁含量。

　　5 . 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。

　　5.2. 1 纯铝(狑Al≥99.996%,狑Mg≤0.000 2%)。

　　5.2.2 硝酸 (ρ = 1.42 g/mL)。

　　5.2.3 氢氟酸(ρ = 1.14 g/mL)。

　　5.2.4 过氧化氢(ρ = 1.10 g/mL)。

　　5.2.5 盐酸 (1+1)。

　　5.2.6 硫酸 (1+1)。

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　　5.2.7 氯化锶溶液( 50 mg/mL)：称取 76 g 氯化锶于 500 mL 烧杯中，加入 400 mL 水溶解，移入500 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，贮存于塑料瓶中。

　　5.2.8 铝溶液 A(20 mg/mL)：称取 20.00 g 纯铝(5.2.1) ,置于 1 000 mL烧杯中，盖上表皿，分次加入总量为 800 mL 的盐酸(5 . 2 . 5) 。待剧烈反应停止后，缓慢加热至完全溶解，加入数滴过氧化氢(5 . 2 . 4),煮沸数分钟，分解过量的过氧化氢，冷却。 将溶液移入 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。

　　5.2.9 铝溶液 B(1 mg/mL)：移取 50.00 mL铝溶液 A(5.2.8)于 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。

　　5.2. 10 镁标准贮存溶液：称取 1.000 g镁(w Mg≥99.95%)置于 1 000 mL锥形烧杯中，加入 200 mL水和 30 mL盐酸(5 . 2 . 5),待试料溶解完全后，移入 1 000 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液1 mL含 1.0 mg镁。

　　5 . 2 . 1 1 镁标准溶液 C：移取 25 . 00 mL镁标准贮存溶液(5 . 2 . 10)于 500 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 0 . 05 mg镁。

　　5 . 2 . 12 镁标准溶液 D：移取 25 . 00 mL镁标准溶液 C(5 . 2 . 11)于 250 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 0.005 mg镁。

　　5 . 3 仪器

　　原子吸收光谱仪，附镁空心阴极灯。 仪器应满足下列条件：

　　— 特征浓度：在与测量试料溶液的基体相一致的溶液中，镁的特征浓度应不大于 0 . 008 μg/mL。

　　— 精密度：用最高浓度的标准溶液测量 10 次吸光度，其标准偏差应不超过平均吸光度的 1 . 0% ;用最低浓度的标准溶液(不是“零”浓度溶液)测量 10 次吸光度，其标准偏差应不超过最高浓度标准溶液平均吸光度的 0 . 5%。

　　— 工作曲线线性：将工作曲线按浓度等分成五段，最高段的吸光度差值与最低段的吸光度差值之比，应不小于 0 . 7 。

　　5 . 4 试样

　　将样品加工成厚度不大于 1 mm 的碎屑。

　　5 . 5 分析步骤

　　5 . 5 . 1 试料

　　称取质量(m2) 为 0.50 g试样(5.4), 精确至 0.000 1 g。

　　5 . 5 . 2 平行试验

　　平行做两份试验，取其平均值。

　　5 . 5 . 3 空白试验

　　称取 0 . 50 g纯铝(5 . 2 . 1), 精确至 0 . 000 1 g, 代替试料(5 . 5 . 1), 随同试料做空白试验。

　　5 . 5 . 4 测定

　　5 . 5 . 4 . 1 将试料(5 . 5 . 1)置于 250 mL烧杯中，盖上表皿，加入 10 mL水，分次加入总量为 20 mL 的盐酸 (5 . 2 . 5),待剧烈反应停止后，滴加适量的过氧化氢(5 . 2 . 4),缓慢加热至试料完全溶解，煮沸 10 min, 冷却 。如有不溶物，过滤、洗涤沉淀。 将残渣连同滤纸置于铂坩埚中，灰化(勿使滤纸燃着)，在约 550 ℃灼烧，冷却。 加入 2 mL硫酸(5 . 2 . 6) , 5 mL氢氟酸(5 . 2 . 3),滴加硝酸(5 . 2 . 2) 至溶液清亮。 加热蒸发至干 ，

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　于 700 ℃灼烧数分钟，冷却。 用尽量少的盐酸(5 . 2 . 5) 溶解残渣(必要时过滤)，将此样品溶液合并于原滤液中。

　　5.5.4.2 当镁质量分数为 0.002 0%~0.050%时，将样品溶液(5.5.4.1) 移入 250 mL 容量瓶(v9) 中，加入 20 mL氯化锶溶液(5 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。 镁质量分数 >0 . 050%~5 . 00%时，按表 4,将样品溶液(5 . 5 . 4 . 1)移入相应的容量瓶(v7) 中，以水稀释至刻度，混匀;再移取相应体积(v8)样品溶液于250 mL容量瓶(v9) 中，加入相应氯化锶溶液(5 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。

　　表 4

　　5.5.4.3 将样品溶液(5.5.4.2)和空白试验(5.5.3) 于原子吸收光谱仪波长 285.2 nm 处或 279.6 nm 处，用空气-乙炔贫燃性火焰，以水调零，测量其的吸光度。 从工作曲线上查出样品溶液(5 . 5 . 4 . 3) 的镁质量浓度(ρ),及空白试验溶液(5 . 5 . 3) 的镁质量浓度(ρ0) 。

　　5 . 5 . 5 工作曲线的绘制

　　5 . 5 . 5 . 1 根据试料中镁质量分数，系列标准溶液的制备分为以下 5 种：

　　a) 镁质量分数为 0. 002 0% ~0. 010%时：移取 0 mL、2. 00 mL、4. 00 mL、6. 00 mL、8. 00 mL、 10.00 mL镁标准溶液 D(5.2.12)分别置于一组 250 mL 容量瓶中，加入 25.0 mL 的铝溶液 A (5 . 2 . 8),加入 20 mL氯化锶溶液(5 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。

　　b) 镁质量分数为>0. 010% ~0. 050%时：移取 0 mL、1. 00 mL、2. 00 mL、3. 00 mL、4. 00 mL、 5.00 mL镁标准溶液 C(5.2. 11) 分别置于一组 250 mL 容量瓶中，加入 25. 0 mL 的铝溶液 A (5 . 2 . 8),加入 20 mL氯化锶溶液(5 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。

　　c) 镁质量分 数 为>0. 050% ~0. 25%时：移 取 0 mL、1. 00 mL、2. 00 mL、3. 00 mL、4. 00 mL、 5 . 00 mL镁标准溶液 C(5 . 2 . 11)分别置于一组 250 mL 容量瓶中，各加入 5 . 0 mL 的铝溶液 A (5 . 2 . 8),加入 5 mL氯化锶溶液(5 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。

　　d) 镁质量分数为>0.25%~1.00%时：移取 0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL镁标准溶液 C(5 . 2 . 11)分别置于一组 250 mL 容量瓶中，各加入 25 . 0 mL 的铝溶液 B(5 . 2 . 9) ,加入 5 mL氯化锶溶液(5 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。

　　e) 镁质量分数为>1.00%~5.00%时：移取 0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL镁标准溶液 C(5 . 2 . 11)分别置于一组 250 mL容量瓶中，各加入 5 . 0 mL 的铝溶液 B(5 . 2 . 9),加入 5 mL氯化锶溶液(5 . 2 . 7), 以水稀释至刻度，混匀。

　　5.5.5.2 将系列标准溶液(5.5.5.1)于原子吸收光谱仪波长 285.2 nm 处或 279.6 nm 处，用空气-乙炔贫燃性火焰，以水调零，分别测量系列标准溶液样品溶液和“零浓度”溶液(不加镁标准溶液者)的吸光度，以镁质量浓度为横坐标，吸光度(减去“零浓度”溶液的吸光度)为纵坐标，绘制工作曲线。

　　5 . 6 试验结果的处理

　　镁含量以镁质量分数 W Mg计，按式(4)计算：

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　…………………………( 4 )

　　式中：

　　ρ — 自工作曲线上查得的样品溶液的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　ρ 0 — 自工作曲线上查得的空白试验的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　V7 —样品溶液的总体积，单位为毫升(mL) ;

　　V9 —测定时样品溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　m2 —试料的质量，单位为克(g)。

　　V8 —移取样品溶液的体积，单位为毫升(mL)。

　　镁质量分数<1.00%时，计算结果保留两位有效数字;镁质量分数 ≥1.00%时，计算结果表示到小数点后两位。 数值修约执行 GB/T 8170—2008 中的 3 . 2、3 . 3 。

　　5 . 7 精密度

　　5 . 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，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 5 数据采用线性内插法或外延法求得。

　　表 5

　　5 . 7 . 2 再现性

　　在再现性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，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 6 数据采用线性内插法或外延法求得。

　　表 6

　　6 Na2EDTA滴定法

　　6 . 1 方法提要

　　试料以盐酸溶解，用氢氧化钠沉淀镁并与大量铝分离，再以二乙基二硫代氨基甲酸钠沉淀分离其他干扰元素，然 后 在 pH 约 为 10 的 溶 液 中，以 铬 黑 T 作 指 示 剂，用 三 乙 醇 胺 掩 蔽 剩 余 少 量 铝，用Na2EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色为终点，以此测定镁含量。

　　6 . 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。

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　　6.2. 1 盐酸 (ρ = 1.19 g/mL)

　　6.2.2 过氧化氢(ρ = 1.10 g/mL)。

　　6 . 2 . 3 无水乙醇。

　　6.2.4 氨水(ρ =0.89 g/mL)。

　　6.2.5 氢氧化钠溶液(200 g/L)。

　　6.2.6 氢氧化钠溶液(20 g/L)。

　　6.2.7 盐酸 (1+1)。

　　6.2.8 盐酸 (1+19)。

　　6.2.9 三乙醇胺(1+1)。

　　6 . 2 . 10 二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液(50 g/L)：称取 5 . 0 g 二乙基二硫代氨基甲酸钠于 250 mL 烧杯中，加入水至 100 mL,加热并搅拌使其溶解完全。

　　6.2. 1 1 氨-氯化铵缓冲溶液(pH 10)：称取 54 g氯化铵溶于 200 mL水中，加入 350 mL氨水(6.2.4) ,稀释至 1 000 mL。

　　6.2. 12 镁标准溶液 E(ρ5 =0.20 mg/mL)：称取 0.1 000 g金属镁(∞Mg≥99.95%) 置于 300 mL烧杯，加入 30 mL盐酸(6 . 2 . 7),加热溶解完全，冷却，转移至 500 mL容量瓶中，用水定容，摇匀。

　　6.2. 13 乙二胺四乙酸二钠(Na2 EDTA)标准滴定溶液(C6 ≈0.005 mol/L) :

　　— 配制：称取 1 . 7 g Na2EDTA溶于 200 mL热水中，冷却，移入 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。

　　— 标定：分别移取 3 份体积(V10)为 10 . 00 mL 镁标准溶液 E(6 . 2 . 12) 于 250 mL 锥形瓶中，加入80 mL水，10 mL氨-氯化铵缓冲溶液(6.2.11) , 5 mL三乙醇胺(6.2.9),加入 10 滴铬黑 T 指示剂(6 . 2 . 15) ,用 Na2EDTA标准滴定溶液(6 . 2 . 13) 由酒红色变为纯蓝色为终点。 平行标定所消耗的 Na2EDTA标准滴定溶液(6 . 2 . 13)体积的极差应不大于 0 . 10 mL,取其平均值(V11) 。

　　— 计算：按式(5)计算 Na2EDTA标准溶液浓度：

　　C …………………………( 5 )

　　式中：

　　ρ5 —镁标准溶液 E(6.2.12) 的质量浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　V10 —移取镁标准溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　24.305 —镁的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　V11 — 消耗 Na2EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)。

　　计算结果保留四位有效数字。 数值修约执行 GB/T 8170—2008 中的 3 . 2、3 . 3 。

　　6 . 2 . 14 刚果红试纸。

　　6 . 2 . 15 铬黑 T指示剂：称取 0 . 5 g铬黑 T 于烧杯中，加入 20 mL无水乙醇(6 . 2 . 3),溶解完全后，用无水乙醇(6 . 2 . 3)稀释至 50 mL,贮于棕色滴瓶中(现用现配)。

　　6 . 3 试样

　　将试样加工成厚度不大于 1 mm 的碎屑。

　　6 . 4 分析步骤

　　6 . 4 . 1 试料

　　按表 7 称取相应质量(m3)试样(6 . 3),精确至 0 . 000 1 g。

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　　表 7

　　6 . 4 . 2 平行试验

　　平行做两份试验，取其平均值。

　　6 . 4 . 3 空白试验

　　随同试料(6 . 4 . 1)做空白试验，记录消耗 Na2EDTA标准滴定溶液(6 . 2 . 13)体积(犞12) 。

　　6 . 4 . 4 测定

　　6.4.4. 1 将试料(6.4.1)置于 400 mL烧杯中，加入约 10 mL水，分次缓慢加入总量 25 mL盐酸(6.2.7) ,待剧烈反应停止后，滴加过氧化氢(6 . 2 . 2),加热至试料完全溶解。 边搅拌边加入 60 mL 氢氧化钠溶液(6 . 2 . 5),加水至溶液体积约为 200 mL,加热至沸并保温 15 min,用中速定量滤纸过滤。 用氢氧化钠溶液(6 . 2 . 6)洗涤沉淀 3 次 ~4 次，弃去滤液。

　　6 . 4 . 4 . 2 用 20 mL热盐酸(6 . 2 . 7)分 4 次 ~ 5 次将沉淀溶解于原烧杯中，并用热盐酸(6 . 2 . 8) 洗涤滤纸5 次 ~ 6 次 。 将 滤 液 转 移 至 250 mL 容 量 瓶(犞13 ) 中，投 入 一 小 块 刚 果 红 试 纸 ( 6 . 2 . 14) , 加 水 至 约150 mL,用氢氧化钠溶液(6 . 2 . 6)和盐酸(6 . 2 . 7)调节至刚果红试纸呈蓝紫色。 加入 70 mL 二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液(6 . 2 . 10),以水稀释至刻度，混匀。 静置 30 min.

　　6 . 4 . 4 . 3 将样品溶液(6 . 4 . 4 . 2)干过滤于 250 mL烧杯中，弃去最初的滤液。 继续过滤，按表 7,移取相应体积(犞14)的滤液于 300 mL锥形瓶中，加水至约 90 mL,加入 10 mL氨-氯化铵缓冲溶液(6 . 2 . 11) 、5 mL三乙醇胺(6 . 2 . 9)溶液，10 滴铬黑 T指示剂(6 . 2 . 15),摇匀，用 Na2 EDTA 标准滴定溶液(6 . 2 . 13) 滴至溶液由酒红色变为纯蓝色，即为终点，记录消耗的 Na2EDTA标准滴定溶液体积(犞15) 。

　　6 . 5 试验数据处理

　　镁含量以镁质量分数 狑Mg计，按式(6)计算：

　　狑

　　式中：

　　犮6 —Na2EDTA标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　犞15 — 消耗 Na2EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　犞12 —空白试验消耗 Na2EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　24.305 —镁的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　犞13 —样品溶液的总体积，单位为毫升(mL) ;

　　犿3 —试料的质量，单位为克(g) ;

　　犞14 —移取样品溶液的体积，单位为毫升(mL)。

　　计算结果表示到小数点后两位，数值修约执行 GB/T 8170—2008 中 3 . 2、3 . 3 。

　　GB/T 20975 . 16—2020

　　6 . 6 精密度

　　6 . 6 . 1 重复性

　　在重复性条件下获得的两个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 8 数据采用线性内插法或外延法求得。

　　表 8

　　6 . 6 . 2 再现性

　　在再现性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，两个测试结果的绝对差值不大于再现性限 R，超过再现性限 R 的情况不超过 5%。再现性限 R 按表 9 数据采用线性内插法或外延法求得。

　　表 9

　　7 试验报告

　　试验报告至少应给出以下几个方面的内容：

　　a) 本部分编号、名称及所使用的方法;

　　b) 关于识别样品、实验室、分析日期、报告日期等所有的必要的信息;

　　c) 以适当的形式表达试验结果;

　　d) 试验过程中出现的异常现象;

　　e) 审核、批准等人员的签名。