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GB/T 5195
的本部分规定了用磷钼蓝分光光度法和钼蓝萃取分光光度法测定磷含量的方法。
本部分适用于萤石中磷含量的测定。磷钼蓝分光光度法测定范围(质量分数)为:0.002%~
0.50%;钼蓝萃取分光光度法测定范围(质量分数)为:0.001%~0.30%。
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GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶
GB/T12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管
GB/T 22564 萤石取样和制样
试料用氢氟酸、高氯酸溶解,在约1mol/L
的盐酸介质中加入钼酸铵,与磷生成磷钼杂多酸,以抗坏
血酸-盐酸羟胺将磷钼杂多酸还原成磷钼蓝,于分光光度计波长800 nm
处测量吸光度。
分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682
规定的二级以上蒸馏水或与其
纯度相当的水。
3.2.1 氢氟酸,p=1.13 g/mL。
3.2.2 高氯酸,p=1.67 g/mL。
3.2.3 氢溴酸,p=1.38 g/mL。
3.2.4 盐酸,p=1.19 g/mL。
称取4.0 g 钼酸铵[(NH)。Mo,O₂ ·4H₂O]
置于烧杯中,加入适量的水,加热溶解,冷却至室温,用
水稀释至100 mL。 混匀,过滤。
3.2.7 抗坏血酸溶液,50 g/L,现用现配。
3.2.8 盐酸羟胺溶液,50 g/L,现用现配。
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3.2.9 磷标准储备溶液:1 mg/mL。
将磷酸二氢钾(KH₂PO₄) 置于烘箱中,在105℃±5℃下干燥2 h
以上。从烘箱中取出后,放入干 燥器中冷却至室温。准确称取4.3937
g(精确到0.2 mg), 以水溶解,然后移入1000 mL 的容量瓶中,
稀释至刻度并混匀。该标准溶液1 mL 含 1 mg
磷。也可使用市售有证标准溶液。
3.2.10 磷标准溶液:10 μg/mL。
移取10.00 mL 磷标准储备溶液(3.2.9)于1000 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度并混匀。该标准溶
液 1 mL 含10 μg 磷。
3.3.1 烘箱:温度可控制在105℃±5℃。
3.3.3 单标线容量瓶:应符合 GB/T 12806 的规定。
3.3.4 分度吸量管:应符合 GB/T 12807 的规定。
3.4.1 按 GB/T 22564 进行取样和制样。
3.4.2 试样应加工至粒度小于0.063 mm。
3.4.3 试样分析前在105℃±5℃下干燥2 h,置于干燥器中冷却至室温。
对同一试样,至少独立测定两次。
按表1 称取试料,精确至0.0002 g。
表 1 试料量
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随同试料做空白试验。
3.5.4.1
将试料(3.5.2)置于聚四氟乙烯烧杯或铂坩埚中,加入4 mL
氢氟酸(3.2.1),低温加热溶解,蒸 发至近干,加入2 mL
氢氟酸(3.2.1),继续蒸发至近干,稍冷。加入3 mL
盐酸(3.2.4)[如试样含砷,再 加入0.5 mL
氢溴酸(3.2.3)],蒸发至近干,稍冷。加入2 mL
高氯酸(3.2.2),蒸发至近干,稍冷。加入 7mL
盐酸(3.2.5),加热至盐类溶解,冷却至室温,移入50 mL 容量瓶中。
3.5.4.2
按表2分取试料溶液,补加盐酸(3.2.5),置于另一个50 mL
容量瓶中,用水稀释至约30 mL, 加入4 mL 钼酸铵溶液(3.2.6)、2 mL
抗坏血酸溶液(3.2.7)、1 mL 盐酸羟胺溶液(3.2.8),混匀,用水吹
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洗瓶颈,置于热水浴上加热5 min,
取下流水冷却至室温,用水稀释至刻度,混匀。
表 2 分取量与补加盐酸量
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3.5.4.3 将部分溶液移入1 cm
比色皿中,以随同的空白作参比。于分光光度计波长800 nm 处测量吸
光度,从校准曲线上查出相应的磷含量。
移取0、0.50 mL 、1.00mL 、2.00 mL 、3.00 mL 、4.00 mL 、5.00mL
磷标准溶液(3.2.10)分别置于一组 50mL 容量瓶中,各加入7 mL
盐酸(3.2.5),以下按3.5.4.2显色,以试剂空白(不加磷标准溶液)为参
比,于分光光度计波长800 nm
处测量吸光度,以磷量为横坐标,以吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
按式(1)计算试样中磷的质量分数Wp, 数值以%表示:
式中:
style="width:2.77331in;height:0.64562in" />
……………… ………
(1)
Wp—— 萤石的磷含量(质量分数),%;
mo—— 试料的质量,单位为克(g);
mi- 从校准曲线查得的磷量,单位为克(g);
V。— 试液的总体积,单位为毫升(mL);
V₁— 分取试液的体积,单位为毫升(mL)。
根据附录 A
的程序,按式(1)计算独立重复测定结果,并与允许差进行比较,来确定分析结果。
最终结果是试样可接受值的算术平均值,或者是按附录A
中规定的操作测得的其他值。分析结果
按 GB/T8170 的规定修约,将数值修约至三位小数。
两次测定结果的差值应不大于表3所列允许差。
表 3 允许差
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表 3 (续)
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试料用碳酸钠、硼酸、硝酸钠混合熔剂熔融,以过量的硝酸浸取,加入铁离子,用氨水沉淀磷酸铁,过
滤。以硝酸溶解沉淀,加入钼酸铵生成磷钼酸盐络合物,用醋酸乙酯和醋酸丁酯混合溶剂萃取,在有机
相中加入氯化亚锡,使络合物还原成钼蓝于有机相中,于分光光度计波长710 nm
处测定吸光度。
分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682
规定的二级以上蒸馏水或与其
纯度相当的水。
4.2.1 无水碳酸钠-硼酸混合熔剂。
无水碳酸钠与硼酸按质量比2:1混合,研细混匀。
4.2.3 硝酸,p=1.42 g/mL。
4.2.5 醋酸乙酯和醋酸丁酯混合溶剂。
醋酸乙酯与醋酸丁酯按体积比7:3混合。
4.2.6 氨水,p=0.90 g/mL。
氨水(4.2.6)与水按体积比1:200混合。
4.2.8 钼酸铵溶液,30 g/L。
于500 mL 水中溶解30g 四水合钼酸铵[(NH₄)₆Mo₇O₂ ·4H₂O] 和10g
氨基磺酸(NH₄OSO₂NH;),
将此溶液移入1000 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
4.2.9 氯化亚锡溶液,20 g/L。
于200 mL 盐酸(3.2.4)中溶解20 g 氯化亚锡(SnCl₂ ·2H₂O),
不断摇动直至溶解完全。将此溶液
移入1000 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
4.2.10 铁溶液,4 g/L。
称取0.4 克高纯铁(磷含量\<0.002%),加10 mL
盐酸(3.2.4)在电热板上加热溶解,加入3 mL 硝
酸(4.2.3)加热至沸腾,冷却至室温,将此溶液移入100 mL
容量瓶中,用水稀释到刻度,混匀。
4.2.11 磷标准储备溶液:0.060 g/L。
将磷酸二氢钾(KH₂PO₄) 置于烘箱中,在105℃±5℃下干燥2 h
以上。从烘箱中取出后,放入干 燥器中冷却至室温。准确称取0.2637
g(精确到0.2 mg), 以水溶解,然后移入1000 mL 容量瓶中,稀
释至刻度并混匀。该标准溶液1 mL 含60μg 磷。也可使用市售有证标准溶液。
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4.2.12 磷标准溶液:0.006 g/L。
移取100 mL 磷标准储备溶液(见4.2.11)于1000 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度并混匀。该标准
溶液1 mL 含 6 μg 磷。
4.3.1 烘箱:温度可控制在105℃±5℃。
4.3.3 铂皿:直径为45 mm, 深度为25 mm。
4.3.4 分液漏斗:容量100 mL,60mL 处有刻度。
4.3.5 单标线容量瓶:应符合GB/T 12806 的规定。
4.3.6 分度吸量管:应符合 GB/T 12807 的规定。
4.4.1 按 GB/T 22564 进行取样和制样。
4.4.2 试样应加工至粒度小于0 .063 mm。
4.4.3 试 样 分 析 前 在 1 0 5 ℃ ± 5 ℃ 下 干 燥 2 h,
置于干燥器中冷却至室温。
对同一试样,至少独立测定两次。
按表4称取试料,精确至0.0001 g。
表 4 试料量
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随同试料做空白试验。
4.5.4.1 将试料放入盛有2 g
无水碳酸钠-硼酸混合熔剂(4.2.1)的铂皿中,再加入0.2 g 硝酸钠(4.2.2),
搅匀。再用2g
无水碳酸钠-硼酸混合熔剂(4.2.1)覆盖,在900℃~950℃温度下熔融10 min~20
min, 直至样品熔融完全。取出冷却。
4.5.4.2 置铂皿于400 mL
无磷烧杯(例如:石英烧杯)中,加入约20 mL 水、10 mL 硝酸(4.2.3),缓慢加
热,直至试样完全溶解。以水洗涤铂皿,洗液收集于烧杯中。
4.5.4.3 加入5 mL
铁溶液(4.2.10)并用水稀释至约200 mL, 用氨水(4.2.6)中和并过量3 mL, 煮沸
1min 后冷却。用无灰快速滤纸过滤,用氨水溶液(4.2.7)洗涤沉淀。
4.5.4.4 用温水将滤纸上的沉淀冲入400 mL
烧杯中,用2 mL 温硝酸(4.2.3)冲洗滤纸至沉淀溶解,以
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温水冲洗。再用2 mL
温硝酸(4.2.3)冲洗,再用温水冲洗4次~5次。加热溶液至沉淀完全溶解。冷
却待用。
4.5.4.5 校准曲线的绘制:
a) 按表5移取不同体积的磷标准溶液(4.2. 12)分别置于7个100 mL
分液漏斗(4.3.4)中。
表 5 校准溶液
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b) 比色液的制备:
于每个分液漏斗中加入约20 mL 水、4 mL 硝酸(4.2.3),10 mL
钼酸铵溶液(4.2.8),用水稀释至 60mL 刻度并摇匀,加10 mL
混合溶剂(4.2.5),震荡60 s 使溶液分层,弃去底层液体。用一小块滤纸
擦净分液漏斗内柱水迹。将分液漏斗内溶液移入50 mL 容量瓶中,加入20 mL
氯化亚锡溶液(4.2.9),
用无水乙醇(4.2.4)稀释至刻度,震荡约20 s 至蓝色磷钼蓝络合物生成。
c) 吸光度的测定:
在磷钼蓝络合物生成10 min 内,使用1 cm
比色皿,在分光光度计(4.3.4)波长710 nm 处,以混合
溶剂(4.2.5)为参比,调节零点,测量有机相溶液的吸光度。
d) 绘制校准曲线:
以每种校准溶液的吸光度减去空白校准溶液的吸光度为纵坐标,以磷含量为横坐标,绘制校准
曲线。
4.5.4.6 试料的测量:
a) 比色络合物的制备:
萤石中磷含量≤0.03%时,将试料溶液(4.5.4.4)移入100 mL 分液漏斗中,用约10
mL 水冲洗烧 杯,向分液漏斗中加入10 mL 钼酸铵溶液(4.2.8),用水稀释至60
mL 刻度并摇匀,加10 mL 混合溶剂
4.5.4.5 ,以下按[4.5.4.5](https://4.5.4.5
萤石中磷含量>0.03%时,将试料溶液(4.5.4.4)移入100 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。然 后移取20 mL 于分液漏斗中,加入3.2
mL 硝酸(4.2.3),10 mL 钼酸铵溶液(4.2.8),用水稀释至60 mL
刻度并摇匀,加10 mL 混合溶剂(4.2.5),以下按4.5.4.5b) 规定方法进行萃取。
b) 吸光度的测定:
4.5.4.5 为参比,调节零点,按[4.5.4.5](https://4.5.4.5
的吸光度和空白
4.5.4.5 的吸光度。于校准曲线(见[4.5.4.5](https://4.5.4.5
上查出试料溶液和空白溶液吸光度对应的磷含量。
注:显色温度控制在20℃~30℃。
按式(2)计算试样中磷的质量分数Wp, 数值以%表示:
style="width:3.62669in;height:0.6468in" />
……… ………………
(2)
式中:
Wp— 萤石的磷含量(质量分数),%;
mo— 试料的质量,单位为克(g);
m₁— 试料溶液中磷量,单位为微克(μg);
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m₂— 空白溶液中磷量,单位为微克(μg);
r — 试料溶液与分取溶液的体积比。
根据附录 A
的程序,按式(2)计算独立重复测定结果,并与允许差进行比较,来确定分析结果。
最终结果是试样可接受值的算术平均值,或者是按附录A
中规定的操作测得的其他值。分析结果
按 GB/T8170 的规定修约,将数值修约至三位小数。
两次测定结果的差值应不大于表6所列允许差。
表 6 允许差
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试验报告应包括下列信息:
a) 测试实验室名称和地址;
b) 试验报告发布日期;
c) 本部分的编号;
d) 试样本身必要的详细说明;
e) 分析结果;
f) 标准样品名称和结果;
g)
测定过程中存在的任何异常特性和在本部分中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果
产生影响的任何操作。
style="width:0.9934in;height:0.56012in" />
style="width:1.64004in;height:0.52668in" />GB/T 5195.6—2017
(规范性附录)
试样分析结果接受程序流程图
试样分析结果接受程序流程图如图 A.1 所示。
从独立结果开始
style="width:8.40663in;height:10.49994in" />分析结果x,x₂
是
\|x1-x₂ \| ≤允许差
否
再次测定
\|xzx-Xaial≤1.2允许差
是
style="width:1.33324in;height:0.5533in" />
否
再次测定x
是
\|x-tml≤1.3 允许差
否
μ=中位值 (x₁ ,x₂ ,x₃ ,x)
图 A.1 试样分析结果接受程序流程图
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