GB/T 20975.1-2018 铝及铝合金化学分析方法 第1部分：汞含量的测定

　　ICS 77 . 120 . 10 H 12

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20975. 1—2018代替 GB/T 20975 . 1—2007

　　铝及铝合金化学分析方法第 1 部分：汞含量的测定

　　Methodsforchemicalanalysisofaluminium andaluminium alloys—

　　part1：Determinationofmercurycontent

　　2018-05-14 发布 2019-02-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 20975 . 1—2018

　　前 言

　　GB/T 20975《铝及铝合金化学分析方法》分为 31 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 邻二氮杂菲分光光度法;

　　— 第 5 部分：硅含量的测定;

　　— 第 6 部分：镉含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 7 部分：锰含量的测定 高碘酸钾分光光度法;

　　— 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 苯甲酰苯咳分光光度法;

　　— 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 火焰原子吸收光谱法;

　　— 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 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 22 部分：铍含量的测定 依莱铬氰兰 R分光光度法;

　　— 第 23 部分：锑含量的测定 碘化钾分光光度法;

　　— 第 24 部分：稀土总含量的测定;

　　— 第 25 部分：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。

　　本部分为 GB/T 20975 的第 1 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分是对 GB/T 20975 . 1—2007《铝及铝合金化学分析方法 第 1 部分：汞含量的测定 冷原子吸收光谱法》的修订，本部分与 GB/T 20975 . 1—2007 相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：

　　— 增加了对分析使用试剂和水的要求(见 2 . 2) ;

　　— 增加了重铬酸钾溶液的配制方法(见 2 . 2 . 4) ;

　　GB/T 20975 . 1—2018

　　— 增加了方法二：氢化物发生-原子荧光光谱法(见 3) 。

　　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 。

　　本部分负责起草单位：中国铝业郑州有色金属研究院有限公司。

　　本部分参加起草单位：广东省工业分析检测中心、贵州省分析测试研究院、长沙矿冶研究院有限责任公司、昆明冶金研究院、国标(北京)检验认证有限公司、北矿检测技术有限公司、株洲冶炼集团股份有限公司。

　　本部分主要起草人：石磊、薛宁、谭红、喻星、刘英波、刘丽媛、李家华、刘艳花、罗舜、刘天平、麦丽碧、张永进、陈殿耿、严伟强、袁玉霞、张威、向德磊、梁冬梅、赵淋、李满芝、张莹莹、朱君罡。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 20975 . 1—2007 。

　　GB/T 20975 . 1—2018

　　铝及铝合金化学分析方法

　　第 1 部分：汞含量的测定

　　1 范围

　　GB/T 20975 的本部分规定了铝及铝合金中汞含量的测定方法。

　　本部分适用于铝及铝合金中汞含量的测定，铝及铝合金中所有共存元素均不干扰汞的测定。 方法

　　一测定范围为：>0.000 1%~0.010%;方法二测定范围为：0.000 001%~0.000 1%。

　　2 方法 一 冷原子吸收光谱法

　　2 . 1 方法原理

　　试料以盐酸-硝酸混合酸溶解，用氯化亚锡将溶液中的二价汞还原成汞，在冷原子吸收测汞仪上于波长 253 . 7 nm处测量汞蒸气的吸光度，计算汞的质量分数。

　　2 . 2 试剂与材料

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和一级水。

　　2.2. 1 硝酸 (ρ= 1.42 g/mL)。

　　2.2.2 盐酸 (ρ= 1.19 g/mL)。

　　2.2.3 混合酸：将硝酸(2.2.1)、盐酸(2.2.2)、水以(1+3+4)体积比例混合。

　　2 . 2 . 4 重铬酸钾溶液(25 g/L) ：称取 25 g 重铬酸钾，溶于水，移入 1 000 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　2 . 2 . 5 硝酸-重铬酸钾溶液：称取 0 . 5 g重铬酸钾用水溶解后，加入 50 mL 硝酸(2 . 2 . 1),移入 1 000 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。

　　2.2.6 氯化亚锡溶液(200 g/L)：称取 20 g 氯化亚锡 (SnCl2 · H2 O),溶于 20 mL 盐酸(2. 2. 2),移入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　2.2.7 汞标准贮存溶液 ( 100 μg/mL) ：称取 0 . 135 4 g 预先经硅胶干燥器充分干燥过的二氯化汞[狑(HgCl2) ≥99.95%],加入 5 mL硝酸(2.2.1)及少量水，微热溶解后，移入 1 000 mL容量瓶中，用硝酸-重铬酸钾溶液(2 . 2 . 5)稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 100 μg 汞 。

　　2.2.8 汞标准溶液(10 μg/mL)：移取 10.00 mL 汞标准贮存溶液(2.2.7) 于 100 mL 容量瓶中，用硝酸-重铬酸钾溶液(2 . 2 . 5)稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 10 μg 汞 。用时现配。

　　2.2.9 汞标准溶液(0.1 μg/mL)：移取 2.00 mL汞标准溶液(2.2.8) 于 200 mL容量瓶中，用硝酸-重铬酸钾溶液(2 . 2 . 5)稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 0 . 1 μg 汞 。用时现配。

　　2 . 3 仪器设备

　　冷原子吸收测汞仪。

　　2 . 4 试样

　　将试样加工成厚度不大于 1 mm 的碎屑。

　　GB/T 20975 . 1—2018

　　2 . 5 分析步骤

　　2 . 5 . 1 试料

　　按表 1 称取试样(2 . 4),精确至 0 . 000

　　表 1

　　1 g。

　　称料量和移取试液体积

　　2 . 5 . 2 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值。

　　2 . 5 . 3 空白试验

　　随同试料(2 . 5 . 1)做空白试验。

　　2 . 5 . 4 测定

　　2 . 5 . 4 . 1 将试料(2 . 5 . 1)置于 150 mL烧杯中，加入 15 mL混合酸(2 . 2 . 3), 盖上表皿，待剧烈反应停止后移至低温电炉上加热，使试料完全溶解，继续加热驱除棕色烟雾，取下，冷却。 加入 0 . 5 mL 重铬酸钾溶液(2 . 2 . 4),摇匀，移入 50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　2 . 5 . 4 . 2 按表 1 移取试液于 50 mL容量瓶中，加入 10 mL 混合酸(2 . 2 . 3),加入 0 . 5 mL 重铬酸钾溶液(2 . 2 . 4),用水稀释至刻度，混匀。

　　2.5.4.3 移取 10.00 mL试液(2.5.4.2)放入汞还原瓶中，加入 1.0 mL氯化亚锡溶液(2.2.6) ,迅速盖上还原瓶磨口塞，接通测汞仪气路，测量吸光度，记录最大显示值(每次测定前仪器均应调零)。试液吸光度减去空白试验溶液的吸光度，从工作曲线上查出相应的汞的质量浓度。

　　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 mL、4.00 mL、5.00 mL汞标准溶液(2.2.9), 分别置于一组 50 mL容量瓶中，加入 10 mL混合酸(2 . 2 . 3),加入 0 . 5 mL重铬酸钾溶液(2 . 2 . 4),用水稀释至刻度，混匀。

　　2.5.5.2 移取 10.00 mL 系列标准溶液(2.5.5.1)放入汞还原瓶中，加入 1.0 mL氯化亚锡溶液(2.2.6) ,迅速盖上还原瓶磨口塞，接通测汞仪气路，与试料相同测量条件下测量吸光度，记录最大显示值(每次测量前仪器均应调零)。 以汞的质量浓度为横坐标，以标准溶液的吸光度减去系列标准溶液中“零”浓度溶液的吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

　　2 . 6 分析结果的计算

　　按式(1)计算汞的质量分数 狑(Hg) :

　　狑

　　GB/T 20975 . 1—2018

　　式中：

　　ρ — 自工作曲线上查得汞的质量浓度的数值，单位为微克每毫升(μg/mL) ;

　　V2 —测量试液的体积的数值，单位为毫升(mL) ;

　　V0 —试液的总体积的数值，单位为毫升(mL) ;

　　V1 —移取试液的体积的数值，单位为毫升(mL) ;

　　m —试料的质量的数值，单位为克(g)。

　　计算结果保留 2 位有效数字。

　　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重复性限(r)，超过重复性限(r)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 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 3 所列允许差。

　　表 3 允许差

　　3 方法二 氢化物发生-原子荧光光谱法

　　3 . 1 方法原理

　　试料以混合酸溶解。 在酸性介质中，以盐酸作载流，将溶液引入原子荧光光谱仪进行测定。

　　3 . 2 试剂与材料

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和符合 GB/T 6682 规定的一级水。

　　3.2. 1 盐酸 (ρ= 1.19 g/mL)。

　　3.2.2 硝酸(ρ= 1.42 g/mL)。

　　GB/T 20975 . 1—2018

　　3.2.3 盐酸 (1+1)。

　　3.2.4 硝酸 (1+1)。

　　3.2.5 混合酸：将盐酸(3.2.3)、硝酸(3.2.4) 以 (3+1)体积比例混合。

　　3.2.6 盐酸 (5+95)。

　　3 . 2 . 7 硼氢化钾溶液(4 g/L) ：称取 1 . 0 g 硼氢化钾于 300 mL烧杯中，用氢氧化钠溶液(5 g/L)稀释至250 mL,混匀。 用时现配。

　　3.2.8 汞标准贮存溶液(1.0 mg/mL)。

　　3.2.9 汞标准溶液 A(10 μg/mL)：移取 1.00 mL 汞标准贮存溶液(3. 2. 8) 于 100 mL 容量瓶中，加入

　　10 . 0 mL 硝酸(3 . 2 . 4),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 10 μg 汞 。用时现配。

　　3.2. 10 汞标准溶液 B(0. 1 μg/mL)：移取 1. 00 mL 汞标准溶液 A(3. 2. 9) 于 100 mL 容量瓶中，加入

　　10 . 0 mL 硝酸(3 . 2 . 4),用水稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 0 . 1 μg 汞 。用时现配。

　　3.2. 1 1 汞标准溶液 C(0.01 μg/mL)：移取 10.00 mL 汞标准溶液 B(3.2.10) 于 100 mL容量瓶中，用盐酸(3 . 2 . 6)稀释至刻度，混匀。 此溶液 1 mL含 0 . 01 μg 汞 。用时现配。

　　3 . 3 仪器设备

　　原子荧光光谱仪，附汞空心阴极灯。

　　3 . 4 试样

　　将试样加工成厚度不大于 1 mm 的碎屑。

　　3 . 5 分析步骤

　　3 . 5 . 1 试料

　　称取 1.00 g试样(3.4), 精确至 0.000 1 g。

　　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

　　随同试料(3 . 5 . 1)做空白试验。

　　3 . 5 . 4 测定

　　3 . 5 . 4 . 1 将试料(3 . 5 . 1)置于 400 mL烧杯中，加入 30 mL 混合酸(3 . 2 . 5),盖上表皿，放置一定时间，待试料基本溶解后放入恒温水浴锅中，于温度 90 ℃ ± 5 ℃保持 20 min,使试料溶解完全，取下冷却，移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

　　3 . 5 . 4 . 2 将空白试验溶液(3 . 5 . 3)及试液(3 . 5 . 4 . 1) 和硼氢化钾溶液(3 . 2 . 7) ,用盐酸 (3 . 2 . 6) 做载流，引入原子荧光光谱仪测量荧光强度值，从工作曲线上查出相应的汞的质量浓度。

　　3 . 5 . 5 工作曲线的绘制

　　3.5.5. 1 移取 0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、8.00 mL、10.00 mL汞标准溶液 B(3.2.10)置于一组 100 mL容量瓶中，用盐酸(3 . 2 . 6)稀释至刻度，混匀。 或者采用汞标准溶液 C(3 . 2 . 11) 由仪器自动在线稀释获得系列标准溶液。

　　3 . 5 . 5 . 2 将系列标准溶液和硼氢化钾溶液(3 . 2 . 7) 用盐酸(3 . 2 . 6) 做载流引入原子荧光光谱仪测量荧光

　　GB/T 20975 . 1—2018

　　强度值，减去系列标准溶液中“零”浓度溶液的荧光强度值，以汞的质量浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标，绘制工作曲线。

　　3 . 6 分析结果的计算

　　按式(2)计算汞的质量分数 ∞(Hg) :

　　式中：

　　ρ1 — 自工作曲线上查得的试料溶液中汞的质量浓度的数值，单位为微克每升(μg/L) ;

　　ρ0 — 自工作曲线上查得的随同试料所做空白溶液中汞的质量浓度的数值，单位为微克每升(μg/L); V —试液的总体积的数值，单位为毫升(mL) ;

　　m —试料的质量的数值，单位为克(g)。

　　计算结果保留 1 位有效数字。

　　3 . 7 精密度

　　3 . 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重复性限r，超过重复性限 r 情况不超过 5%,重复性限 r 按表 4 数据采用线性内插法或外延法求得。

　　表 4 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 5 所列允许差。

　　表 5 允许差

　　4 质量保证与控制

　　分析时，用标准样品或控制样品进行校核，或每年至少用标准样品或控制样品对分析方法校核 一次 。 当过程失控时，应找出原因。 纠正错误后，重新进行校核。

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　　5 试验报告

　　试验报告至少应给出以下几个方面的内容：

　　— 试样;

　　— 本部分编号;

　　— 所使用的方法;

　　— 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。