GB/T 33046-2016 橡胶制品 钴含量的测定 原子吸收光谱法

　　ICS 83. 060 G 40

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33046—2016

　　橡胶制品 钴含量的测定

　　原子吸收光谱法

　　Rubberproducts—Determination thecontentofcobalt—

　　Atomicabsorption spectrometry

　　2016-10-13发布 2017-05-01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 33046—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会(SAC/TC35)归 口 。

　　本标准起草单位 :广州市华南橡胶轮胎有限公司 、北京橡胶工业研究设计院 、广州合成材料研究院有限公司 、赛轮金宇集团股份有限公司 、沈阳市化工学校 、山东玲珑轮胎股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 :梁亚平 、岳敏 、覃红阳 、李小娈 、王毅 、栾德文 、周秀良 、李海燕 、张丽萍 。

　　橡胶制品 钴含量的测定

　　原子吸收光谱法

　　警告 :使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验 。本标准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

　　本标准规定了采用原子吸收光谱法测定橡胶制品中钴含量的方法 。

　　本标准适用于混炼胶或硫化橡胶制品中钴含量的测定 。

　　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 14838 橡胶与橡胶制品 试验方法标准精密度的确定

　　3 原理

　　将混炼胶或橡胶制品试样灰化 ,灰分溶解于硝酸中 ,配制成适当浓度的溶液 ,然后导入原子吸收光谱仪的空气-乙炔火焰上或样品通过电热等原子化系统从而产生样品蒸汽 。蒸汽中钴元素的基态原子吸收钴空心阴极灯发射出的特征电磁辐射 ,通过测定钴原子的吸光度来定量测定钴元素的含量 。

　　4 试剂

　　4. 1 本方法所用的试剂 ,在没有注明其他要求时 ,均使用优级纯试剂 。本方法使用 GB/T 6682规定的二级水 。

　　4.2 硝酸 :ρ= 1. 42g/mL。

　　4.4 硝酸溶液 :1+100。

　　4.5 硫酸 :ρ= 1. 84g/mL 。

　　4.7 钴标准溶液(1 000 mg/L)

　　1 000 mg/L钴标准溶液的获取有两种方式 :

　　方法一 :称取 1. 000g钴粉(精确至 0. 1 mg) ,置于烧杯中 ,加入 20. 00mL硝酸(4. 2) ,加热溶解完全 ,冷却后转入 1 000 mL容量瓶中 ,用硝酸溶液(4. 4)稀释至刻度 ,摇匀 。

　　方法二 :直接购买市售的 1 000 mg/L的硝酸钴标准溶液 。

　　4. 8 钴标准溶液(100mg/L)

　　移取 10. 00 mL钴标准溶液(4. 7)于 100 mL容量瓶中 ,用硝酸溶液(4. 4)稀释到刻度 ,摇匀 。

　　GB/T 33046—2016

　　5 仪器

　　5. 1 原子吸收光谱仪 :仪器的操作应根据仪器说明书上规定的最佳条件进行 。

　　5.2 钴空心阴极灯 ,推荐最佳波长 :240. 73 nm。

　　5.3 分析天平 :精确至 0. 1 mg。

　　5.4 马弗炉 :可控温度(550±25) ℃或(950±25) ℃ 。

　　5.5 调温电炉 。

　　5.6 瓷坩埚 :50 mL。

　　5.7 量杯 :20 mL。

　　5. 8 容量瓶 :100 mL、250 mL、1 000 mL。

　　5.9 刻度吸管 :5. 00 mL。

　　5. 10 移液管 :10. 00 mL。

　　6 操作步骤

　　6. 1 试样的制备

　　6. 1. 1 试样的灰化

　　6. 1. 1. 1 干法灰化

　　对于不含卤素试样 ,采用干法灰化 。称取试样约 0. 35g(精确至 0. 1 mg) ,可视仪器性能将试样量放大到 5 g 以内 。将试样剪成粒径不大于 1 mm 的颗粒状 ,放入瓷坩埚中 ,在调温电炉上低温炭化完全 ,然后将坩埚转移到炉温为(550±25) ℃马弗炉中继续加热直至灰化完全 。

　　6. 1. 1.2 湿法灰化

　　对于含卤素试样或未知试样采用湿法灰化 。称取试样约 0. 35 g(精确至 0. 1 mg) ,可根据仪器性能将试样量放大到 5 g 以内 。将试样剪成粒径不大于 1 mm 的颗粒状 ,放入瓷坩埚(5. 6)中 ,加入约 3 mL的硫酸(4. 5)使试样消化(硫酸的量可根据试样溶胀程度和反应剧烈程度慢慢增加) 。将装有试样的坩埚置于石棉板的孔内 。在通风橱内用电炉慢慢加热 。如果反应开始阶段 ,试样膨胀严重 ,则撤掉热源以避免试样可能的损失 。 当反应变得较慢时 ,升高温度 ,直到过量的硫酸挥发掉 , 留下干的炭化残余物为止 。将盛有残余物的坩埚移入温度为(950±25) ℃的马弗炉中加热直至灰化完全 。

　　6. 1.2 灰分的溶解

　　试样灰化后冷却至室温 ,用量杯(5. 7)取 15 mL硝酸溶液 (4. 3) 将灰分转移到烧杯中 ,置电炉上小心加热至 完 全 溶 解 , 冷 却 至 室 温 , 转 移 至 250 mL 容 量 瓶(5. 8) 中(若 灰 分 不 能 完 全 溶 解 , 需 将 溶 液 过滤) ,用水稀释至刻度 ,摇匀 。

　　6.2 标准曲线的绘制

　　6.2. 1 标准溶液的制备

　　用 5. 00 mL刻度吸管(5. 9)准确吸取如表 1 所示不同体积的钴标准溶液(4. 8) ,分别置于 5 个洁净的 100 mL容量瓶(5. 8) 。然后用硝酸溶液(4. 4)稀释至刻度并摇匀 ,制备出钴标准溶液 ,应确保被测钴试液的含量在标准溶液的浓度范围内 。

　　表 1 钴标准溶液参考表

　　6.2.2 标准空白溶液的制备

　　标准空白溶液 :硝酸溶液(4. 4) 。

　　6.2.3 标准溶液吸光度的测定

　　开启原子吸收光谱仪 ,待仪器充分稳定 ,将钴空心阴极灯放置合适位置 ,选择波长为 240. 73 nm 的最佳测试条件进行测试 。

　　按照浓度由低到高顺序依次吸取钴标准溶液(6. 2. 1) 至火焰上 ,分别测定其吸光度 ,减去标准溶液的空白溶液的吸光度 ,作为校正后的吸光度 。每一次测定后应清洗燃烧器 。

　　6.2.4 标准曲线的绘制

　　以浓度为横坐标 ,校正后的吸光度为纵坐标 ,绘制标准曲线 。

　　6.3 被测液吸光度的测定

　　按照 6. 2. 3 中测试吸光度的步骤测试试样溶液的吸光度 , 同时做空白试验 ,试样溶液吸光度减去空白试验的吸光度 ,得到校正后的吸光度 。

　　如果试样溶液的吸光度大于最高标准溶液的吸光度 ,则用适量的硝酸溶液(4. 4) 进 行 稀 释 。操 作如下 :

　　准确吸取适量试液放入 100 mL容量瓶中 ,用硝酸溶液(4. 4) 稀释至刻度 ,使试样溶液浓度在系列标准溶液浓度范围内 ,然后再按照 6. 2. 3 步骤测其吸光度 。

　　7 结果表示

　　7. 1 试验结果的计算

　　试样中钴的质量分数 w ( %) ,用校正后的吸光度直接从标准曲线中查出钴含量的浓度 ,按式(1) 进行计算 :

　　w f × 100 … … … … … … … … … …

　　式中 :

　　c — 标准曲线中查到的试液浓度 ,单位为毫克每升(mg/L) ;

　　c0 — 标准曲线中查到的空白溶液浓度 ,单位为毫克每升(mg/L) ;

　　V — 试液体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　m — 样品的质量 ,单位为克(g) ;

　　f— 稀释倍数 。

　　同一实验室试验至少平行测定两次 ,结果取两次的算术平均值 ,且两次平行测定值之差不大于其算术平均值的 5. 61% 。结果保留到小数点后两位 。

　　7.2 精密度

　　用来表示重复性和再现性的精密度计算是按照 GB/T 14838进行的 。

　　含卤素样品 A、B和不含卤素样品 C、D 中钴含量 Ⅰ 型 精密度计算结果见表 2:

　　表 2 精密度数据

　　8 试验报告

　　试验报告应包括以下内容 :

　　a) 本标准的编号 ;

　　b) 试样的详细信息 ;

　　c) 仪器的类型 ;

　　d) 测试结果 ;

　　e) 试验中出现的任何异常情况 ;

　　f) 试验日期 。