本文是学习GB-T 5686.4-2022 锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 磷含量的测定 钼蓝分光光度法和铋磷钼蓝分光光度法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本文件描述了采用钼蓝分光光度法和铋磷钼蓝分光光度法测定锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰
中的磷含量的方法。
本文件适用于锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰中磷含量的测定。测定范围(质量分数):
0.0030%~0.650%。方法一:钼蓝分光光度法,适用于锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰中磷含量的
测定,测定范围(质量分数):0.0030%~0.450%;方法二:铋磷钼蓝分光光度法,适用于锰铁、锰硅合金、
氮化锰铁和金属锰中磷含量的测定,测定范围(质量分数):0.0030%~0.650%。
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件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶
GB/T 12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管
GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管
本文件没有需要界定的术语和定义。
试料用硝酸、氢氟酸分解,加高氯酸蒸发至冒烟,使磷氧化成正磷酸。加亚硫酸氢钠使铁等被还原,
加入钼酸铵及硫酸肼,生成磷钼蓝,于分光光度计波长825 nm
处测量其吸光度,计算磷的质量分数。
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂,试验用水为符合 GB/T
6682 规定的三级及
三级以上的蒸馏水、去离子水或纯度与其相当的水。
GB/T 5686.4—2022
4.2.1 硝酸,p=1.42 g/mL。
4.2.2 盐酸,p=1.19 g/mL。
4.2.3 氢氟酸,p=1.15 g/mL。
4.2.4 氢溴酸,p=1.38 g/mL。
4.2.5 高氯酸,p=1.67 g/mL。
4.2.6 亚硫酸氢钠溶液,100 g/L。
称取20 g 钼酸铵[(NH₁)。Mo,O₂ ·4H₂O] 溶解于100 mL 温水中,加入700 mL
硫酸(1+1),冷
却,用水稀释至1000 mL, 混匀。
4.2.8 硫酸肼溶液,1.5 g/L。
4.2.9 显色剂溶液。使用时移取25 mL 钼酸铵溶液(见4.2.7)、10 mL
硫酸肼溶液(见4.2.8),加水
4.2.10 磷标准溶液,100 μg/mL。
称取0.4394 g 预先在110℃±5℃烘2 h
后并于干燥器中冷却至恒重的磷酸二氢钾(基准试剂)于 250mL
烧杯中,以水溶解后移入1000 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1
mL 含
4.2.11 磷标准溶液,20μg/mL。
移取50.00 mL 磷标准溶液(见4.2.10)置于250 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液
分析中仅使用通常的实验室仪器,所用的单标线容量瓶、分度吸量管、单标线吸量管应分别符合
GB/T 12806、GB/T 12807 和 GB/T 12808 的要求。
按 GB/T 4010 的规定进行取制样,试样应全部通过0.125 mm 筛孔。
对同一试样,至少独立测定二次。
按表1称取试样,精确至0.0001 g。
表 1 试料量及比色皿推荐厚度
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GB/T 5686.4—2022
表 1 试料量及比色皿推荐厚度 ( 续 )
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随同试料进行空白试验。
4.5.4.1 试料分解
4.5.4.1.1 金属锰试料分解
将试料(见4.5.2)置于250 mL 烧杯中,用少量水润湿,盖上表面皿,缓慢加入20
mL 硝酸(见 4.2.1),加热使试料完全分解,加入10 mL
高氯酸(见4.2.5),加热蒸发至冒白烟,在高氯酸蒸气沿烧杯
壁呈回流状态时,保持加热约10 min 取下,以下操作按4.5.4.2进行。
4.5.4.1.2 锰铁、锰硅合金、氮化锰铁试料分解
4.5.4.1.2.1 将试料(见4.5.2)置于200 mL 聚四氟乙烯烧杯或100 mL
铂皿中,加入20 mL 硝酸(见
4.2.1),把铂皿置于冷水浴中以降低反应剧烈程度。若试液中含硅量小于或等于50
mg 时,逐滴加入 5mL 氢氟酸(见4.2.3)进行分解除硅;含硅量在50 mg
以上,可采取补加5 mL 氢氟酸(见4.2.3)、5 mL
高氯酸(见4.2.5)进行再次分解除硅(含硅量大于70mg 有干扰)。
4.5.4.1.2.2 加入10 mL 高氯酸(见4.2.5),加热蒸发至冒烟约5 min
取下,驱除氢氟酸,冷却后,用温水 洗涤至150 mL 烧杯中,盖上表面皿。
4.5.4.1.2.3 继续加热蒸发至冒高氯酸烟,并回流约10 min
取下,除尽硝酸,冷却。试液中含砷量小于 或等于0.5 mg
时,可直接按4.5.4.2操作。试液中含砷量在0.5 mg 以上时,加入5 mL
盐酸(见4.2.2),
加热使二氧化锰分解,继续加热蒸发至刚冒高氯酸烟,取下冷却,加入5 mL
氢溴酸(见4.2.4),取下表
面皿,低温加热蒸发,当高氯酸烟出现时,盖上表面皿,继续加热蒸发至冒高氯酸烟,并回流约10
min 取 下,使砷及溴化氢完全逸出(大于0.5 mg
有干扰),以下操作按4.5.4.2进行。
4.5.4.2 显色与测定
4.5.4.2.1 稍冷,取下表面皿,加入约30 mL
温水,加热煮沸使可溶性盐类溶解,取下,滴加亚硫酸氢钠
溶液(见4.2.6)使二氧化锰等分解,用中速滤纸过滤于250 mL
容量瓶中,用温水洗涤至无酸性,冷却至 室温,用水稀释至刻度,混匀。
4.5.4.2.2 移取25 . 00 mL 试液(见4.5.4.2. 1)于100 mL
容量瓶中,加入10 mL 亚 硫 酸 氢 钠 溶 液 ( 见
4.2.6),在沸水浴中加热至溶液呈无色,取下立即加入25 mL 显色剂溶液(见4 .
2 .9),再于沸水浴中加热
15 min,取下,流水冷却至室温,用水稀释至刻度,混匀。
4.5.4.2.3
将试液(见4.5.4.2.2)移入适宜的比色皿中,于分光光度计波长825 nm
处,以水为参比调零,
测量其吸光度。减去随同空白溶液吸光度,得到试料溶液的净吸光度,从校准曲线上查出相应的磷量。
GB/T 5686.4—2022
4.5.5.1
金属锰低磷含量(质量分数0.0030%~0.020%)校准曲线的绘制
4.5.5.1.1 移取0 mL 、2.00 mL 、4.00 mL 、6.00 mL 、8.00 mL 、10.00 mL
、12.00 mL 磷标准溶液(见
4.2.11)置于一组100 mL 烧杯中,分别加入5 mL
高氯酸(见4.2.5),加热蒸发至冒高氯酸烟,取下,以下
4.5.4.2 进行。
4.5.5.1.2 将试液(见4.5.5.1.1)移入3cm 比色皿中,于分光光度计波长825 nm
处,以水为参比调零, 测量其吸光度。
4.5.5.1.3
校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度为磷标准系列溶液的净吸光度,
以磷量为横坐标,以净吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
4.5.5.2
金属锰高磷含量(质量分数0.020%~0.050%)校准曲线的绘制
4.5.5.2.1 移 取 0 mL 、1.00 mL 、2.00 mL 、3.00 mL 、4.00 mL 、5.00 mL
、6.00mL 磷标准溶液(见4.2.10) 置于一组100 mL 烧杯中,分别加入5 mL
高氯酸(见4.2.5),加热蒸发至冒高氯酸烟,取下,以下按
4.5.4.2 进行。
4.5.5.2.2 将试液(见4.5.5.2.1)移入1 cm 比色皿中,于分光光度计波长825 nm
处,以水为参比调零, 测量其吸光度。
4.5.5.2.3
校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度为磷标准系列溶液的净吸光度,
以磷量为横坐标,以净吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
4.5.5.3 锰铁、锰硅合金、氮化锰铁校准曲线的绘制
4.5.5.3.1 移 取 0 mL 、1.00 mL 、3.00 mL 、5.00 mL 、7.00 mL 、9.00mL
磷标准溶液(见4.2.10)置于一组 100mL 烧杯中,分别加入5 mL
高氯酸(见4.2.5),加热蒸发至冒高氯酸烟,取下,以下按4.5.4.2进行。
4.5.5.3.2 将试液(见4.5.5.3.1)移入1 cm 比色皿中,于分光光度计波长825 nm
处,以水为参比调零, 测量其吸光度。
4.5.5.3.3
校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度为磷标准系列溶液的净吸光度,
以磷量为横坐标,以净吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
按式(1)计算试样中磷的含量wp, 以质量分数(%)表示:
style="width:3.05998in;height:0.64658in" /> (1)
式中:
mi— 自校准曲线上查得的磷量,单位为微克(μg);
m ——试料量,单位为克(g);
V₁— 分取试液的体积,单位为毫升(mL);
V — 试液的总体积,单位为毫升(mL)。
实验室内和实验室之间分析结果的差值应不大于表2所列允许差。否则应按附录
A 中的规定追
加测量次数并确定分析结果。
GB/T 5686.4—2022
表 2 钼蓝分光光度法允许差
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试料以硝酸、氢氟酸分解,加高氯酸蒸发至冒烟,使磷氧化成正磷酸。在硫酸介质中,用硫代硫酸钠
还原高价砷,磷与硝酸铋、钼酸铵形成三元配合物。用抗坏血酸还原后,磷形成铋磷钼蓝,于分光光度计
波长700 nm 处测量其吸光度,计算磷的质量分数。
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂,试验用水为符合 GB/T
6682 规定的三级及
三级以上的蒸馏水或纯度与其相当的水。
5.2.1 硝酸,p=1.42 g/mL。
5.2.2 氢氟酸,p=1.15 g/mL。
5.2.3 高氯酸,p=1.67 g/mL。
5.2.6 亚硫酸钠溶液,100 g/L。
称取100 g 无水亚硫酸钠,溶于水后,用水稀释至1000 mL, 混匀。
5.2.7 氢氧化钠溶液,250 g/L。 贮于塑料瓶中。
5.2.8 硫代硫酸钠溶液,10 g/L。
称取1.0 g 硫代硫酸钠,2.0 g 无水亚硫酸钠,溶于100 mL
水中,混匀。用时现配。
称取30 g 硝酸铋[Bi(NO₃)₃ ·5H₂O], 溶解于100 mL
硝酸(见5.2.1)中,待完全溶解后,加入
5.2.10 钼酸铵溶液,30 g/L。
称取30g 钼酸铵[(NH₁)₆Mo₇O₂ ·4H₂O], 置于400 mL 烧杯中,加入300mL
水,温热溶解,过滤
后加入700 mL 水,混匀。
5.2.11 抗坏血酸溶液,10 g/L。 乙醇溶液(1+1)配制,用时现配。
GB/T 5686.4—2022
5.2.12 硝酸铁溶液,40 g/L。
称取20 g 硝酸铁[Fe(NO₃), ·9H₂O] 于250 mL 烧杯中,用水溶解后移入500
mL 容量瓶中,以水
稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含铁约5.5 mg。
5.2.13 硫酸铁铵溶液,45 g/L。
称取22.5 g 硫酸铁铵[NH₄Fe(SO₄)₂ · 12H₂O] 于250 mL 烧杯中,加入5 mL
硫酸(1+1),用水溶
解后移入500 mL 容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL 含铁约5 mg。
5.2.14 磷标准溶液,100 μg/mL。
称取0.4394g 预先在110℃±5℃烘2 h
后并于干燥器中冷却至恒重的磷酸二氢钾(基准试剂)于 250mL
烧杯中,以水溶解后移入1000 mL 容量瓶中,用水稀至刻度,混匀。此溶液1 mL
含磷100 μg。
5.2.15 磷标准溶液,10μg/mL。
移取50.00 mL 磷标准溶液(见5.2.14)于500 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL
含磷10 μg。
5.2.16 磷标准溶液,2.5 μg/mL。
移取25.00 mL 磷标准溶液(见5.2. 14)于1000 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液
5.2.17 酚酞溶液,1 g/L。
称取0.1g 酚酞置于150 mL 烧杯中,加入50 mL 乙醇(950 g/L)
溶解,加水稀释至100 mL, 混匀。
分析中仅使用通常的实验室仪器,所用的单标线容量瓶、分度吸量管、单标线吸量管应分别符合
GB/T 12806、GB/T 12807 和 GB/T 12808 的要求。
按 GB/T 4010 规定进行取制样,试样应全部通过0.125 mm 筛孔。
对同一试样,至少独立测定二次。
按表3称取试样,精确至0.0001 g。
表 3 试料量及比色皿推荐厚度
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GB/T 5686.4—2022
随同试料进行空白试验。
5.5.4.1 试料分解
5.5.4.1.1 金属锰试料分解
将试料(见5.5.2)置于铂皿或聚四氟乙烯烧杯中,以少许水润湿样品,缓慢少量分次加入10
mL 硝
酸(见5.2.1)、3滴~5滴氢氟酸(见5.2.2),于电热板上微热至试料溶解无黄烟,加入10
mL 高氯酸(见
5.2.3),加热至高氯酸开始冒烟,取下稍冷。将试液转入已预先盛有5 mL
硝酸铁溶液(见5.2.12)的 200
mL烧杯中继续加热蒸发至冒高氯酸浓烟,盖上表面皿,使高氯酸烟回流约10
min~12min, 试液体 积 4 mL~5mL 左右,取下稍冷,加入10mL
亚硫酸钠溶液(见5.2.6)还原试液至澄清。用水吹洗杯壁,
调整体积至约30 mL。 以下按5.5.4.1.4及5.5.4.2步骤进行。
5.5.4.1.2 锰铁试料分解
将试料(见5.5.2)置于铂皿或聚四氟乙烯烧杯中,加入10 mL
硝酸(见5.2.1)、3滴~5滴氢氟酸 (见5.2.2),加入8 mL
高氯酸(见5.2.3),于电热板上加热溶解试料至高氯酸开始冒烟,取下稍冷,将试
液转入200 mL
烧杯中继续加热蒸发至冒高氯酸浓烟,盖上表面皿,使高氯酸烟回流约10 min~ 15
min,试液体积1 mL~3mL 左右,取下稍冷,加入5 mL
亚硫酸钠溶液(见5.2.6)还原试液至澄清。
用水吹洗杯壁,调整体积至约30 mL。 以下按5.5.4.1.4及5.5.4.2步骤进行。
5.5.4.1.3 锰硅合金试料分解
将试料(5.5.2)置于铂皿或聚四氟乙烯烧杯中,加入10 mL
硝酸(见5.2.1),微热,逐滴分次滴加
10滴~20滴氢氟酸(见5.2.2)并于电热板上加热至试料溶解完全,取下,加入8 mL
高氯酸(见5.2.3),
于电热板上加热溶解试料至高氯酸开始冒烟,取下稍冷。将试液转入200 mL
烧杯中继续加热蒸发至
冒高氯酸浓烟,盖上表面皿,使高氯酸烟回流约10 min~15 min,试液体积1
mL~3mL 左右,取下稍
冷,加入5mL
亚硫酸钠溶液(见5.2.6)还原试液至清亮。用水吹洗杯壁,调整体积至约30 mL。
以下按
5.5.4.2 步骤进行。
5.5.4.1.4 调整母液酸度
滴加氢氧化钠溶液(见5.2.7)调至试液中刚好出现沉淀[锰硅合金、锰铁的空白则加1滴酚酞溶液
(见5.2.17),再滴加氢氧化钠溶液(见5.2.7)至试液刚好出现红色],加入25 mL
硫酸(见5.2.4),加热溶
解盐类。取下,冷却至室温,移入100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
5.5.4.2 显色与测定
移取20.00 mL 试液(见5.5.4.1.4)于50 mL
容量瓶中[若磷含量范围在0.450%~0.650%,则移取 15.00mL
试液(见5.5.4.1.4)后,补加5 mL 硫酸(见5.2.5)],加入5 mL
硫代硫酸钠溶液(见5.2.8),混 匀,加入5 mL
硝酸铋溶液(见5.2.9),用水吹洗瓶壁,摇匀。加入5 mL
钼酸铵溶液(见5.2.10),用水吹
洗瓶壁,摇匀;加入5 mL
抗坏血酸溶液(见5.2.11),混匀,以水稀释至刻度,混匀。静置15 min。
将试液移入适宜的比色皿中,于分光度计波长700 nm
处,以水作参比调零,测定其吸光度,减去随
同空白溶液吸光度得到试料溶液的净吸光度,从校准曲线上查出相应的磷量。
GB/T 5686.4—2022
5.5.5.1
金属锰中低磷含量(质量分数0.0030%~0.020%)校准曲线的绘制
5.5.5.1.1 移 取 0 mL 、1.00 mL 、3.00 mL 、5.00 mL 、7.00 mL 、9.00 mL
磷标准溶液(见5.2.16)置于一组 50mL 容量瓶中,分别移入1.00 mL
硫酸铁铵溶液(见5.2.13),加5.00 mL 硫酸(见5.2.4),以水调整体 积约20 mL,
加 入 5 mL 硫代硫酸钠溶液(见5.2.8),混匀,加入5 mL
硝酸铋溶液(见5.2.9),用水吹洗瓶 壁,摇匀;加入5 mL
钼酸铵溶液(见5.2.10),用水吹洗瓶壁,摇匀;加入5 mL
抗坏血酸溶液(见5.2.11), 混匀,以水稀释至刻度,混匀。静置15 min。
5.5.5.1.2 将试液(见5.5.5.1.1)移入3cm 比色皿中,于分光光度计波长700 nm
处,以水为参比调零, 测量其吸光度。
5.5.5.1.3
校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度为磷标准系列溶液的净吸光度,
以磷量为横坐标,以净吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
5.5.5.2
金属锰中高磷含量(质量分数0.020%~0.050%)校准曲线的绘制
5.5.5.2.1 移 取 0mL 、1.00 mL 、2.00 mL 、3.00 mL 、4.00 mL 、5.00 mL
、6.00 mL 磷标准溶液(见5.2.15) 置于一组50 mL 容量瓶中,分别移入1.00 mL
硫酸铁铵溶液(见5.2.13),加入5.00 mL 硫酸(见5.2.4), 以水调整体积约20mL,
加 入 5 mL 硫代硫酸钠溶液(见5.2.8),混匀,加入5 mL 硝酸铋溶液(见5.2.9)
用水吹洗瓶壁,摇匀;加入5 mL
钼酸铵溶液(见5.2.10),用水吹洗瓶壁,摇匀;加入5 mL 抗坏血酸溶液
(见5.2.11),混匀,以水稀释至刻度,混匀。静置15 min。
5.5.5.2.2 将试液(5.5.5.2.1)移入1 cm 比色皿中,于分光光度计波长700 nm
处,以水为参比调零,测 量其吸光度。
5.5.5.2.3
校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度为磷标准系列溶液的净吸光度,
以磷量为横坐标,以净吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
5.5.5.3 锰铁、锰硅合金、氮化锰铁校准曲线的绘制
5.5.5.3.1 移 取 0 mL 、2.00 mL 、4.00 mL 、6.00 mL 、8.00 mL 、10.00
mL 磷标准溶液(见5.2.15)置于一 组 5 0 mL 容量瓶中,分别移入1.5 mL
硫酸铁铵溶液(见5.2.13),加入5.00 mL 硫酸(见5.2.4),以水调 整体积约20 mL,
加 入 5 mL 硫代硫酸钠溶液(见5.2.8),混匀,加入5 mL
硝酸铋溶液(见5.2.9),用水 吹洗瓶壁,摇匀。加入5 mL
钼酸铵溶液(见5.2.10),用水吹洗瓶壁,摇匀;加入5 mL 抗坏血酸溶液(见
5.2.11),混匀,以水稀释至刻度,混匀。静置15 min。
5.5.5.3.2 将试液(见5.5.5.3.1)移入0.5 cm 比色皿中,于分光光度计波长700 nm
处,以水为参比调 零,测量其吸光度。
5.5.5.3.3
校准曲线系列每一溶液的吸光度减去零浓度溶液的吸光度为磷标准系列溶液的净吸光度,
以磷量为横坐标,以净吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
按式(2)计算试样中磷的含量 wp, 以质量分数(%)表示:
style="width:3.27993in;height:0.67342in" /> ………………………… (2)
式中:
m₃— 从校准曲线上查得的磷量,单位为微克(μg);
m₂—— 试料量,单位为克(g);
GB/T 5686.4—2022
V:- 分取试液的体积,单位为毫升(mL);
V:— 试液的总体积,单位为毫升(mL)。
实验室内和实验室之间分析结果的差值应不大于表4所列允许差。否则应按附录
A 中的规定追
加测量次数并确定分析结果。
表 4 铋磷钼蓝分光光度法允许差
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试验报告应包括下列内容:
a) 样品标识、实验室名称和试验日期;
b) 本文件编号;
c) 结果与表示形式;
d) 测定中发现的异常现象;
e)
在测定过程中注意到的任何特性和本文件中没有规定的可能对试样和认证标准物质的结果产
生影响的任何操作。
style="width:3.1067in" />
style="width:1.6133in;height:0.53988in" />GB/T 5686.4—2022
(规范性)
试样分析结果接受程序流程图
style="width:9.48673in;height:10.40006in" />试样分析结果(μ)接受程序流程见图
A.1。
从2个独立测量结果Xj、X₂ 开始
IX-X₂I≤r
是
style="width:1.19998in;height:0.5401in" />
否
再次测定X
是
IXra X,I≤1.2r
否
再次测定X,
1.Xms-Xur
≤1.3/
是
X₁+X₂+X₃+X₄
F
4
否
μ=中位值 (Xi、X₂ 、X₃ 、Y)
图 A.1 试样分析结果接受程序流程图
更多内容 可以 GB-T 5686.4-2022 锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 磷含量的测定 钼蓝分光光度法和铋磷钼蓝分光光度法. 进一步学习