ICS 77.080. 01 YB H 11 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T4700—2018 钢铁 硫化锰析出相量的测定 电解 分离-火焰原子吸收光谱法 Iron and steel-Determination of manganese sulfide precipitate content- Flame atomic absorption spectrometric method after electrolytic separation 2018-10-22发布 2019-04-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4700—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：武汉钢铁有限公司、钢铁研究总院。 本标准主要起草人：余卫华、李江文、张穗忠、陈子宏、闻向东、吴立新、范志国、于录军。 YB/T4700—2018 钢铁硫化锰析出相量的测定电解 分离一火焰原子吸收光谱法 警示：使用本标准的人员应有正规实验室工作实践经验。本标准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 本标准规定了采用电解分离-火焰原子吸收法测定硫化锰析出相量的方法。 本标准适用于锰的质量分数小于1.0%且氧的质量分数小于0.01%的低合金钢中硫化锰析出相量 的测定，测定范围（质量分数）：0.01%~0.20% 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的 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 A 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/T6379.1 法与结果的准确度（正确度与精密度） 测量方 第1部分： 总则与定义 GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度） 第2部分：确定标准测量方法的重复 性和再现性的基 本方法 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T7728 冶金产品化学分析 火焰原子吸收光谱法通则 GB/T20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样 方法 3原理 试料采用柠檬酸三钠一氯化钠一硫酸溶液为电解液，室温下电解提取析出相。 用EDTA溶液浸泡电解提取物，使其中的碳化锰与氧化锰、硫化锰分离。过滤后的提取物用 EDTA-双氧水溶液浸泡将氧化锰与硫化锰分离。再次过滤后的滤液用硝酸-高氯酸冒烟处理后，用稀盐 酸将盐类溶解。 溶液喷入空气-乙炔火焰中，用锰空心阴极灯作光源，于原子吸收光谱仪波长279.5nm处测量吸光 度。由校准曲线计算锰的质量分数，再换算成硫化锰析出相的质量分数。 4试剂 除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和GB/T6682中规定的二级水。 4.1高氯酸，p1.67g/mL。 4.2硝酸，p1.42g/mL。 4.3盐酸，p1.19g/mL。 4.4盐酸，p1.19g/mL，稀释为1+1。 4.5无水乙醇，p0.789g/mL。 4.6过氧化氢溶液，30%。 4.7电解液。 1 YB/T4700—2018 将50g氯化钠和50g柠檬酸三钠溶解于1L水中，再加人0.5mL硫酸（p约1.84g/mL）。 4.8EDTA溶液，20g/L。 4.9锰标准溶液。 4.9.1锰储备液，1000μg/mL。 称取1.000g已去除表面氧化物的电解锰（质量分数大于99.9%），精确至0.001g，置于250mL烧 杯中。加30mL硝酸(1十1)，加热溶解，煮沸驱尽氮氧化物。冷却至室温，移人1000mL容量瓶中，用水 稀释至刻度，混匀。 此溶液1mL含1000μg锰。 4.9.2锰标准溶液50μg/mL。 移取25.00mL锰储备液（见4.9.1)于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此溶液1mL含50μg锰。 4.10微孔滤膜，孔径0.2μm，尼龙材质。 5仪器 5.1 电源装置，提供50mA2A的稳压恒流电源或者等效的装置。 5.2电解杯，250mL高型烧杯（高约13cm，直径约6cm）。 5.3阴极筒，不锈钢圆筒（高约11cm，直径约5cm）。 5.4电动搅拌器，功率60W。 5.5原子吸收光谱仪，备有空气-乙炔燃烧器和锰空心阴极灯，供给的空气、乙炔气体要足够纯净，不含 油、水和锰，以提供稳定清澈的火焰。按GB/T7728对原子吸收光谱仪性能的判断，所用原子吸收光谱 仪应达到下列要求： a）精密度的最低要求 用最高浓度的校准溶液测量10次吸光度，计算其吸光度平均值和标准偏差。该标准偏差不超过吸 光度平均值的1%。 用最低浓度的校准溶液（不是零浓度标准溶液）测量10次吸光度，计算其吸光度平均值和标准偏差。 该标准偏差不超过最高标准溶液吸光度平均值的0.5%。 b）特征浓度 锰的特征浓度应小于0.10μg/mL。 c）检出限 锰的检出限应小于0.05μg/mL。 d）校准曲线的线性 校准曲线按浓度等分成五段，最高段吸光度差值与最低段吸光度差值之比不应小于0.7。 6取制样 按GB/T20066或适当的国家标准取制样。 7分析步骤 7.1试料 钢板或片状样品加工成长×宽为90mm×20mm的片状试料，厚度在0.2mm10mm之间，距离 试料顶部5mm处，钻-个小孔，用于悬挂试料。试料示意图见图1a）。 棒状样品加工成10mm~15mm的圆柱状试料，长度为90mm，距离试料顶部5mm处，车一圈凹 槽，用于捆绑试料。试料示意图见图1b）。 2 YB/T4700—2018 5mm 90n a)片状试料 b)棒状试料 图1试料示意图 7.2空白试验 随同试料做空白试验。 注：此空白试验是电解液的空白试验。 7.3电解 试料用热盐酸（见4.4)浸泡10s，除去表面氧化物。然后分别用水、乙醇（见4.5)清洗，低温吹风干 燥，放人干燥器内备用。在电解杯（见5.2)中加人200mL电解液（见4.7)，阴极简（见5.3)放置于电解 杯中，试料作为阳极悬挂于阴极筒（见5.3)中央，浸人深度约为70mm。打开电源装置（见5.1)开关，通 过调节电流大小，使电流密度为20mA/cm²～25mA/cm²，电解20min，此过程为预电解。取出试料，洗 净，干燥，称量，质量记为m1。 将电解杯（见5.2)中的电解液（见4.7)弃去，同时清洗电解杯（见5.2)和阴极筒（见5.3)。在电解杯 （见5.2)中重新加人200mL的电解液（见4.7），再次电解，电流密度为20mA/cm²~25mA/cm²，电解 时间为2h。电解完毕后，将试料取出，用水淋洗3次，淋洗液收集于原电解杯（见5.2)中，试料置于另外 一个干净的100mL烧杯中。取出阴极筒（见5.3），用水淋洗3次，淋洗液收集于原电解杯（见5.2）中。 用毛刷或带有胶皮头的玻璃棒）擦拭试料表面，用水冲洗试料表面和毛刷头，将电解提取物收集到 100mL烧杯中。试料用水、乙醇（见4.5)清洗，低温吹风干燥，放人干燥器中，1h后称量，质量记为m²。 7.4析出相溶解 依次将电解杯（见5.2)中的电解液和100mL烧杯中的提取物溶液采用微孔滤膜（见4.10)抽滤，最 后用水洗沉淀5次～6次。沉淀连同微孔滤膜（见4.10）移人预先盛有50mLEDTA溶液（见4.8）的 250mL烧杯中，用电动搅拌器（见5.4)搅拌30min（转速约为300r/min），再次采用微孔滤膜（见4.10） 抽滤，保留沉淀。沉淀连同微孔滤膜（见4.10)放入盛有30mLEDTA溶液（见4.8）和20mL过氧化氢 （见4.6)的250mL烧杯中，用电动搅拌器（见5.4)搅拌60min(转速约为300r/min）。采用滤纸过滤，用 水洗涤烧杯和沉淀各4次，滤液收集于锥形瓶中，控制滤液体积约150mL。收集有滤液的锥形瓶中加1 3 YB/T4700—2018 mL硝酸（见4.2），加热5min后取下稍冷。再加入5mL高氯酸（见4.1），继续加热，冒高氯酸烟至近干。 取下稍冷，加入10mL盐酸（见4.4），煮至微沸，取下，冷却至室温。移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻 度，混匀。对于硫化锰含量大于0.08%的试样，分取10mL溶液于50mL容量瓶中，加人9mL盐酸（见 4.4)，用水稀释至刻度，混匀。 7.5校准溶液的制备 移取0、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL锰标准溶液（见4.9.2），分别置于6个 50mL容量瓶中，加人10mL盐酸（见4.4)，用水稀释至刻度，混匀，得到系列校准溶液。 7.6测定 按仪器生产厂商的操作说明，将原子吸收光谱仪（见5.5）调节至最佳工作条件，使仪器信号稳定，并 达到5.5a)～5.5d)的要求。 以空气-乙炔火焰，于波长279.5nm处，测量空白溶液、各校准溶液和试料溶液（或分取后的试料溶 液)的吸光度。 7.7校准曲线的绘制 系列校准溶液中每一校准溶液的吸光度减去零浓度校准溶液的吸光度为净吸光度。以溶液中锰的 质量为横坐标，净吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。 8结果计算 用校准曲线（见7.7)将试料溶液和空白试液的吸光度转化成锰的质量，以mg计。 按式(1)计算锰的含量WM，数值以%表示。 m-moy (1) WMn mi-m2 1000 式中： 空白试液中锰的质量，单位为毫克（mg)； mo" 电解前试料的质量，单位为克（g)； mi 电解后试料的质量，单位为克（g)； m2" 一试料溶液中锰的质量，单位为毫克(mg)； K一一分取系数，对于硫化锰含量大于0.08%的试样，K=