GB∕T 15076.7-2020 钽铌化学分析方法 第7部分：铌中磷量的测定 4-甲基-戊酮-[2]萃取分离磷钼蓝分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法.pdf

'犐犆犛７７．１２０．９９犎１４!"#$%&""()*犌犅／犜１５０７６．７—２０２０!"ＧＢ／Ｔ１５０７６．７—１９９４!"#$%&"()７*%："+,-./0４1234［２］56%7,89%::;(<=>?@A7BCDBEF:G(犕犲狋犺狅犱狊犳狅狉犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犪狀狋犪犾狌犿犪狀犱狀犻狅犫犻狌犿—犘犪狉狋７：犇犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳狆犺狅狊狆犺犲狉狌狊犮狅狀狋犲狀狋犻狀狀犻狅犫犻狌犿—４犉狅狉犿狔犾狅狓狔狆犲狀狋狔犾犽犲狋狅狀犲［２］犲狓狋狉犪犮狋犻狅狀狊犲狆犪狉犪狋犻狅狀狆犺狅狊狆犺狅犿狅犾狔犫犱犪狋犲犫犾狌犲狊狆犲犮狋狉狅狆犺狅狋狅犿犲狋狉狔犪狀犱犻狀犱狌犮狋犻狏犲犾狔犮狅狌狆犾犲犱狆犾犪狊犿犪犪狋狅犿犻犮犲犿犻狊狊犻狅狀狊狆犲犮狋狉狅犿犲狋狉狔２０２００３０６EH２０２１０２０１IJ"(+,-./012EH"()*3/0456 犌犅／犜１５０７６．７—２０２０前言ＧＢ／Ｔ１５０７６《钽铌化学分析方法》分为１６个部分：———第１部分：铌中钽量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；———第２部分：钽中铌量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法和色层分离重量法；———第３部分：铜量的测定火焰原子吸收光谱法；———第４部分：铁量的测定１，１０二氮杂菲分光光度法；———第５部分：钼量和钨量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；———第６部分：硅量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；———第７部分：铌中磷量的测定４甲基戊酮［２］萃取分离磷钼蓝分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法；———第８部分：碳量和硫量的测定高频燃烧红外吸收法；———第９部分：钽中铁、铬、镍、锰、钛、铝、铜、锡、铅和锆量的测定直流电弧原子发射光谱法；———第１０部分：铌中铁、镍、铬、钛、锆、铝和锰量的测定直流电弧原子发射光谱法；———第１１部分：铌中砷、锑、铅、锡和铋量的测定直流电弧原子发射光谱法；———第１２部分：钽中磷量的测定乙酸乙酯萃取分离磷钼蓝分光光度法；———第１３部分：氮量的测定惰气熔融热导法；———第１４部分：氧量的测定惰气熔融红外吸收法；———第１５部分：氢量的测定惰气熔融热导法；———第１６部分：钠量和钾含量的测定火焰原子吸收光谱法。本部分为ＧＢ／Ｔ１５０７６的第７部分。本部分按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本部分代替ＧＢ／Ｔ１５０７６．７—１９９４《钽铌化学分析方法铌中磷量的测定》。本部分与ＧＢ／Ｔ１５０７６．７—１９９４相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：———扩大了测定范围，将测定范围由“０．００１０％～０．０５０％”修改为：方法一的测定范围为“０．００１０％～０．０５０％”和方法二的测定范围为“０．００１０％～０．０８０％”（见第１章，１９９４年版的第１章）；———增加了仲裁分析方法（见第１章）；———删除了引用标准（见１９９４年版的第２章）；———增加了样品条款（见第２章）；———将分光光度计波长由“６２５ｎｍ”修改为“７２５ｎｍ”（见３．１，１９９４年版的第３章）；———增加了电感耦合等离子体原子发射光谱法（见第４章）；———增加了精密度条款（见３．６和４．５）；———增加了试验报告条款（见第５章）。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／ＴＣ２４３）归口。本部分起草单位：宁夏东方钽业股份有限公司、西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司、西安汉唐分析检测有限公司、九江有色金属冶炼有限公司、西北有色金属研究院、广东广晟稀有金属光电新材料有限公司。本部分主要起草人：张俊峰、许宁辉、孙洪涛、张众、刘厚勇、邓延安、杨欣、黄双、张苓、王志萍。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：———ＧＢ／Ｔ１５０７６．７—１９９４。Ⅰ 犌犅／犜１５０７６．７—２０２０钽铌化学分析方法第７部分：铌中磷量的测定４甲基戊酮［２］萃取分离磷钼蓝分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法１范围ＧＢ／Ｔ１５０７６的本部分规定了铌中磷含量的测定方法。本部分适用于铌及氢氧化铌、碳化铌中磷含量的测定。方法一４甲基戊酮［２］萃取分离磷钼蓝分光光度法测定范围：０．００１０％～０．０５０％；方法二电感耦合等离子体原子发射光谱法测定范围：０．００１０％～０．０８０％。当方法一与方法二的测定范围重叠时，方法一为仲裁分析方法。２样品２．１碳化铌粒度小于１５０μｍ；铌粉粒度小于１８０μｍ。２．２氢氧化铌应预先在１０５℃～１１０℃烘２ｈ，置于干燥器中冷却至室温，备用。２．３从铌锭顶部１０ｃｍ处至中部任一部位，用刨床去除表皮后刨屑取样，其中碎屑颗粒大小要均匀，并且颗粒要尽量小。３方法一４甲基戊酮［２］萃取分离磷钼蓝分光光度法３．１原理试料用硝酸和氢氟酸溶解，铌与硝酸钾形成氟铌酸钾。磷在含硝酸和氢氟酸介质中与钼酸铵生成磷钼杂多酸，用４甲基戊酮［２］萃取，以氯化亚锡还原为磷钼蓝，于分光光度计波长７２５ｎｍ处测量其吸光度。３．２试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和实验室二级水。３．２．１氢氟酸（ρ＝１．１４ｇ／ｍＬ），优级纯。３．２．２盐酸（ρ＝１．１８ｇ／ｍＬ），优级纯。３．２．３硝酸（ρ＝１．４２ｇ／ｍＬ），优级纯。３．２．４硝酸氢氟酸浸取液：取６０ｍＬ硝酸（３．２．３）于塑料瓶中，加６ｍＬ氢氟酸（３．２．１），补加水至１０００ｍＬ。３．２．５４甲基戊酮［２］（ＭＩＢＫ）。３．２．６高锰酸钾。３．２．７硝酸钾。３．２．８亚硝酸钠。１ 犌犅／犜１５０７６．７—２０２０３．２．９钼酸铵。３．２．１０氯化亚锡（ＳｎＣｌ２·２Ｈ２Ｏ）。３．２．１１高锰酸钾溶液（２０ｇ／Ｌ）。３．２．１２硝酸钾溶液（２００ｇ／Ｌ）。３．２．１３亚硝酸钠溶液（１００ｇ／Ｌ）。３．２．１４钼酸铵溶液（１００ｇ／Ｌ）。３．２．１５氯化亚锡溶液（２０ｇ／Ｌ）：称取１ｇ氯化亚锡（３．２．１０）置于１００ｍＬ烧杯中，加入２５ｍＬ盐酸（２＋１），加热溶解，冷却，加水至５０ｍＬ，混匀。用时现配。３．２．１６金属铌（狑Ｎｂ≥９９．９９％，狑Ｐ≤０．０００１％）。３．２．１７磷标准贮存溶液：称取４．２６３６ｇ预先在１０５℃烘１ｈ并置于干燥器中冷至室温的磷酸氢二铵（基准试剂）置于２００ｍＬ烧杯中，加入５０ｍＬ水溶解，转移入１０００ｍＬ容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液１ｍＬ含１ｍｇ磷。３．２．１８磷标准溶液Ａ：移取１０．００ｍＬ磷标准贮存溶液（３．２．１７）置于１００ｍＬ容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液１ｍＬ含１００μｇ磷。３．２．１９磷标准溶液Ｂ：移取１０．００ｍＬ磷标准溶液Ａ（３．２．１８）置于１００ｍＬ容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液１ｍＬ含１０μｇ磷。３．３仪器设备分光光度计。３．４试验步骤３．４．１试料称取０．１０ｇ样品（第２章），精确至０．０００１ｇ。３．４．２平行试验平行做两份试验，取其平均值。３．４．３空白试验随同试料做空白试验。３．４．４测定３．４．４．１将试料（３．４．１）置于３０ｍＬ铂坩埚中，加入１ｍＬ硝酸（３．２．３），逐滴加入０．５ｍＬ氢氟酸（３．２．１），待剧烈反应停止后，将坩埚置于沸水浴上，加热至试料完全溶解，滴加高锰酸钾溶液（３．２．１１）至溶液呈紫红色不退，继续加热１ｍｉｎ。取下，加入２ｍＬ硝酸钾溶液（３．２．１２），滴加亚硝酸钠溶液（３．２．１３）至试液无色，继续在水浴上蒸发试液至刚无流动相，盐类呈透明结晶状，取下。３．４．４．２向坩埚中加１０ｍＬ硝酸氢氟酸浸取液（３．２．４），用塑料棒搅拌使盐类完全溶解，将试液移入２５ｍＬ容量瓶中，用１０ｍＬ硝酸氢氟酸浸取液（３．２．４）分两次洗涤坩埚，洗液并入２５ｍＬ容量瓶中，以硝酸氢氟酸浸取液（３．２．４）稀释至刻度，混匀。按表１移取试液于６０ｍＬ分液漏斗中，补加硝酸氢氟酸浸取液（３．２．４）至１７ｍＬ。２ 犌犅／犜１５０７６．７—２０２０表１分取体积磷的质量分数狑Ｐ分取试液体积犞１％ｍＬ０．００１０～０．０１０—＞０．０１０～０．０２０１０．００＞０．０２０～０．０５０５．００３．４．４．３向分液漏斗中加６ｍＬ钼酸铵溶液（３．２．１４），混匀，放置５ｍｉｎ，加１０．００ｍＬＭＩＢＫ（３．２．５），振荡１ｍｉｎ，静置分层，弃去水相，加５ｍＬ硝酸氢氟酸浸取液（３．２．４），振荡３０ｓ，静置分层，弃去水相。以下操作（３．４．４．４～３．４．４．５）需在低于２５℃时进行。３．４．４．４加５ｍＬ氯化亚锡溶液（３．２．１５）于分液漏斗中，振荡３０次，待有机相呈天蓝色后，弃去水相。３．４．４．５立即移取部分有机相于１ｃｍ干燥的比色皿中，以ＭＩＢＫ为参比，于分光光度计波长７２５ｎｍ处测量其吸光度。３．４．４．６减去随同试料空白溶液的吸光度，从工作曲线上查出相应的磷量。３．４．５工作曲线的绘制３．４．５．１移取０ｍＬ、０．１０ｍＬ、０．３０ｍＬ、０．５０ｍＬ、０．７０ｍＬ、１．００ｍＬ磷标准溶液Ｂ（３．２．１９），分别置于一组６０ｍＬ分液漏斗中，称取与试料对等的金属铌（３．２．１６）。其余操作按３．４．４．１～３．４．４．５进行。３．４．５．２减去试剂空白的吸光度，以磷量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。３．５试验数据处理磷含量以磷的质量分数狑Ｐ计，按式（１）计算：狑犿１·犞０×１０－６…………………………（１）Ｐ＝犿·犞１×１００％式中：犿１———从工作曲线上查得的磷量，单位为微克（μｇ）；犞０———试液总体积，单位为毫升（ｍＬ）；犿———试料的质量，单位为克（ｇ）；犞１———分取试液体积，单位为毫升（ｍＬ）。所得结果保留两位有效数字。３．６精密度３．６．１重复性在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表２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（狉），超过重复性限（狉）的情况不超过５％。重复性限（狉）按表２数据采用线性内插法或外延法求得。表２重复性限磷的质量分数／％０．００１７０．００４９０．０１４０．０３４０．０４６狉／％０．０００４０．０００６０．００１０．００２０．００３３ 犌犅／犜１５０７６．７—２０２０３．６．２再现性在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表３给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过再现性限（犚），超过再现性限（犚）的情况不超过５％。再现性限（犚）按表３数据采用线性内插法或外延法求得。表３再现性限磷的质量分数／％０．００１７０．００４９０．０１４０．０３４０．０４６犚／％０．０００５０．０００７０．００２０．００３０．００４４方法二电感耦合等离子体原子发射光谱法４．１原理试料用硝酸和氢氟酸溶解，在稀酸介质中，以氩等离子体为离子化源，直接进行电感耦合等离子体原子发射光谱测定。４．２试剂和材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和实验室二级水。４．２．１氢氟酸（ρ＝１．１４ｇ／ｍＬ）。４．２．２硝酸（ρ＝１．４２ｇ／ｍＬ）。４．２．３金属铌：狑Ｎｂ≥９９．９９％，狑Ｐ≤０．０００１％。４．２．４磷标准贮存溶液：称取４．２６３６ｇ预先在１０５℃烘１ｈ并置于干燥器中冷至室温的磷酸氢二铵（基准试剂）置于２００ｍＬ烧杯中，加入５０ｍＬ水溶解，转移入１０００ｍＬ容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液１ｍＬ含１ｍｇ磷。４．２．５磷标准溶液：移取１０．００ｍＬ磷标准贮存溶液（４．２．４）置于１００ｍＬ容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液１ｍＬ含１００μｇ磷。４．２．６氩气：体积分数不小于９９．９９％。４．３仪器设备４．３．１电感耦合等离子体原子发射光谱仪，配耐氢氟酸进样系统，２００ｎｍ处的分辨率小于０．００６ｎｍ。４．３．２推荐磷分析线为１７８．２２１ｎｍ。４．４试验步骤４．４．１试料称取１．００ｇ样品（第２章），精确至０．０００１ｇ。４．４．２平行试验平行做两份试验，取其平均值。４．４．３空白试验称取与试料对等的金属铌（４．２．３），随同试料做空白试验。４ 犌犅／犜１５０７６．７—２０２０４．４．４分析试液的制备４．４．４．１将试料（４．４．１）置于１００ｍＬ聚乙烯烧杯中，以少许水湿润。４．４．４．２缓慢加入２ｍＬ硝酸（４．２．２），滴加４ｍＬ氢氟酸（４．２．１），待剧烈反应停止后，于沸水浴加热至溶解完全，取下冷却，补加２ｍＬ硝酸（４．２．２）。将溶液移入１００ｍＬ聚乙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。４．４．５工作曲线的绘制称取１．０００ｇ金属铌（４．２．３）６份置于１００ｍＬ聚乙烯烧杯中，分别加入０ｍＬ、０．１０ｍＬ、０．５０ｍＬ、１．００ｍＬ、４．００ｍＬ、８．００ｍＬ磷标准溶液（４．２．５），然后按４．４．４．２操作。４．４．６测定仪器优化后，按推荐的分析线，由低到高测量绘制工作曲线的标准系列中被测元素的发射光强度。以质量浓度为横坐标，分析线发射光强度为纵坐标，计算机自动绘制工作曲线。当工作曲线的线性关系达到０．９９９以上时，测量试料空白溶液（４．４．３）与试料溶液（４．４．４）中被测元素的发射光强度，计算机自动由工作曲线计算出被测元素的质量浓度。４．５试验数据处理磷含量以磷的质量分数狑Ｐ计，按式（２）计算：（ρ１－ρ０）·犞２×１０－６…………………………（２）狑Ｐ＝犿２×１００％式中：ρ１———试液中磷的质量浓度，单位为微克每毫升（μｇ／ｍＬ）；ρ０———空白溶液中磷的质量浓度，单位为微克每毫升（μｇ／ｍＬ）；犞２———试液体积，单位为毫升（ｍＬ）；犿２———试料的质量，单位为克（ｇ）。所得结果保留两位有效数字。４．６精密度４．６．１重复性在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表４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（狉），超过重复性限（狉）的情况不超过５％。重复性限（狉）按表４数据采用线性内插法或外延法求得。表４重复性限磷的质量分数／％０．００１８０．００４９０．０１５０．０４７０．０７０狉／％０．０００５０．０００７０．００１０．００２０．００３４．６．２再现性在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表５给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过再现性限（犚），超过再现性限（犚）的情况不超过５％。再现性限（犚）按表５数据采用５ 犌犅／犜１５０７６．７—２０２０线性内插法或外延法求得。表５再现性限磷的质量分数／％０．００１８０．００４９０．０１５０．０４７０．０７０犚／％０．０００６０．０００８０．００２０．００３０．００４５试验报告试验报告应包括下列内容：———试验对象；———本部分编号；———结果；———观察到的异常现象；———试验日期。６'