GB/T 20975.31-2019 铝及铝合金化学分析方法 第31部分：磷含量的测定 钼蓝分光光度法

　　ICS 77 . 120 . 10 H 12

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20975. 31—2019

　　铝及铝合金化学分析方法

　　第 31 部分：磷含量的测定

　　钼蓝分光光度法

　　Methodsforchemicalanalysisofaluminium andaluminium alloys—

　　part31：Determinationofphosphoruscontent—

　　Molybdenum bluespectrophotometry

　　2019-06-04 发布 2020-05-01 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 . 31—2019

　　前 言

　　GB/T 20975《铝及铝合金化学分析方法》分为 31 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 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 苯甲酰苯胲分光光度法;

　　— 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 碘化钾分光光谱法;

　　— 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、钪含量的测定 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 31 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　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：内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司、有色金属技术经济研究院、国标(北京)检验认证有限公司、中国铝业郑州有色金属研究院有限公司、东北轻合金有限责任公司、广东省工业分析检

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　　测中心。

　　本部分起草人：李志辉、张燕、杨素丽、姜联玉、席欢、陈雄飞、张丽、张芳、石磊、张莹莹、卢成、周兵、张永进、张天姣、黄葡英。

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　　铝及铝合金化学分析方法

　　第 31 部分：磷含量的测定

　　钼蓝分光光度法

　　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 的本部分规定了钼蓝分光光度法测定铝及铝合金中磷含量的方法。

　　本部分适用于铝及铝合金中磷含量的测定。测定范围为：0.000 1%~0.05%。

　　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 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 8170—2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　3 方法提要

　　试料用硝酸和盐酸溶解，用高氯酸加热除去盐酸，用高锰酸钾氧化为正磷酸，在 0. 8 mol/L~ 1.2 mol/L的硝酸介质中，正磷酸与钼酸铵形成磷钼杂多酸，用正丁醇-三氯甲烷萃取，再用二氯化锡还原为磷钼蓝，于分光光度计 680 nm 测量其吸光度以测得磷量。

　　4 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符合 GB/T 6682 规定的一级水。

　　4 . 1 盐酸( 1+1 ) 。

　　4 . 2 硝酸( 1+1 ) 。

　　4.3 高氯酸(ρ= 1.67 g/mL)。

　　4 . 4 硫酸( 1+1 ) 。

　　4.5 氢氟酸(ρ= 1.14 g/mL)。

　　4.6 高锰酸钾溶液(3 g/L)：称取 0.3 g 高锰酸钾，用水溶解后，于 100 mL 容量瓶中定容，混匀，置于棕色滴定瓶中。

　　4 . 7 正丁醇。

　　4 . 8 三氯甲烷。

　　4 . 9 正丁醇-三氯甲烷(1+3) 。

　　4. 10 亚硝酸钠溶液(10 g/L)：称取 1.0 g 亚硝酸钠，用水溶解后，于 100 mL容量瓶中定容，混匀。

　　4. 1 1 钼酸铵溶液[C((NH4)6 Mo7 O24 ·4H2 O) = 100 g/L]：称取 10 g 四水合钼酸铵溶于 80 mL 热水

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　　中，冷却，用水稀释至 100 mL容量瓶中，混匀。

　　4. 12 二氯化锡[c(SnCl2 · H2 O) = 10 g/L]：称取 1.00 g 二氯化锡置于 200 mL 烧杯中，加入 8 mL 盐酸(ρ= 1.19 g/mL) ,溶解后，用水定容至 100 mL容量瓶中，用时现配。

　　4. 13 磷标准贮存溶液：称取 0.439 4 g磷酸二氢钾(KH2 PO4 于 105 ℃干燥 2 h,干燥器内冷却)，用水溶解后移入 1 L容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 0.1 mg磷。或有证的单元素磷(P)标准溶液(1 mg/mL,不确定度 0.7%)。

　　4 . 14 磷标准溶液：移取 5 .00 mL磷标准贮存溶液(4 .13)于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 5 μg磷。

　　5 仪器

　　分光光度计。

　　6 试样

　　将试样加工成不大于 1 mm 的碎屑。

　　7 分析步骤

　　7 . 1 试料

　　称取质量(m0)为 0.500 g 的试样(见第 6 章)，精确至 0.000 1 g。

　　7 . 2 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值。

　　7 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　7 . 4 测定

　　7 .4 . 1 将试料(7 .1)置于 150 mL烧杯中，加入 6 .0 mL 硝酸(4 .2)和 6 .0 mL盐酸(4 .1 ) ,加盖(表面皿)摇匀，缓慢加热至试样完全溶解，冷却。 此溶液为原溶液。

　　7 . 4 . 2 如有不溶物需要过滤、洗涤，保留此溶液为主滤液，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(约 30 min) ,冷却。加入 2.0 mL硫酸(4.4)和 5.0 mL 氢氟酸(4.5),稍加热，逐滴加入硝酸(4.2)至溶液清亮(约 1 mL),加热蒸发至近干。在约 700 ℃下灼烧 10 min,冷却。用尽量少的盐酸(4 . 1)溶解残渣(必要时过滤)，将此溶液合并于主滤液中。

　　7.4.3 将原溶液(7.4.1)或主滤液(7.4.2)置于 150 mL烧杯中，加入 1.0 mL高氯酸(4.3),加热冒高氯酸白烟后蒸至浆状，取下冷却，加入热水使盐类溶解，加入 8 mL 硝酸(4.2) ,用水稀释至约 40 mL,加热沸腾，取下稍凉，滴加高锰酸钾溶液(4. 6)至紫色不褪，继续煮沸 2 min~ 3 min,滴加适量亚硝酸钠溶液(4 . 10)使过量的高锰酸钾分解褪色。

　　7 . 4 . 4 根据磷的质量分数对试液(7 . 4 . 3)进行定容分取，见表 1 。

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　　表 1 试液(7 . 4 . 3)定容体积、分取体积及硝酸加入量

　　7 .4 .5 将分取的试液(7 .4 .4)移入 125 mL分液漏斗中，稀释至 50 mL,加入 17 .0 mL 正丁醇-三氯甲烷(4.9) , 3 mL 钼酸铵溶液(4.11) ,盖上盖子上下震荡 50 s(震荡频率为 2 次/s~3 次/s) ,待有机相和水相分层明显后，把下层的有机相移入第二个 125 mL分液漏斗中。

　　7.4.6 在第二个分液漏斗中加入 10.0 mL二氯化锡(4.12) ,盖上盖子上下震荡 20 次(约 10 s) ,待有机相和水相分层明显后，弃去下面有机相，保留水相待测。

　　7.4.7 将 7.4.6 水相置于 1 cm~2 cm 比色皿中，以水为参比，于分光光度计波长 680 nm 测量其吸光度，分别在工作曲线上查得随同试料所作的空白试验溶液的磷量(m1)、试液的磷量(m2)。

　　7 . 5 工作曲线的绘制

　　7 . 5 . 1 移取 0 mL、0 . 50 mL、1 . 00 mL、2 . 00 mL、3 . 00 mL、4 . 00 mL、5 . 00 mL 磷标准溶液(4 . 14)分别置于 125 mL分液漏斗中，用水稀释至约 50 mL,加入 8.0 mL 硝酸(4.2) ,以下步骤按 7.4.5~7.4.6 进行。

　　7.5.2 将 7.5.1 系列萃取的溶液置于 1 cm~2 cm 比色皿中，以水为参比，于分光光度计波长 680 nm 测量其吸光度，以磷含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

　　8 结果计算

　　8 . 1 按式(1)计算磷的质量分数：

　　……………………( 1 )

　　式中：

　　m2 — 自工作曲线上查得的试液的磷量，单位为毫克(mg) ;

　　m1 — 自工作曲线上查得的随同试料所作的空白试验溶液的磷量，单位为毫克(mg) ;

　　T — 稀释倍数，见表 1 ;

　　m0 — 试料的质量，单位为克(g)。

　　8.2 磷含量<0.01%时，计算结果表示至小数点后四位;磷含量 ≥0.01%时，计算结果表示至小数点后三位。 数值修约按 GB/T 8170—2008 中的 3 . 2、3 . 3 。

　　9 精密度

　　9 . 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 2 数据采用线性内

　　插法或外延法求得。

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　　表 2 重复性限

　　9 . 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 3 数据采用线性内

　　插法或外延法求得。

　　表 3 再现性限

　　10 质量控制与保证

　　每次分析时，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。

　　1 1 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　a) 本部分编号及名称;

　　b) 关于识别样品、实验室、分析日期、报告日期等所有必要的信息;

　　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) 在本部分中没有明确说明或可选择的、可能影响结果的任何操作;

　　f) 试验、审核等相关责任人的签名。