铁矿石 铜含量的测定 火焰原子吸收光谱法 征求意见稿

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中国冶金标准情报网 2014-10-22 13:20 评论(0 浏览(870

    言

本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

本部分修改采用ISO 5418-2:2006(E)《铁矿石—铜含量的测定—第2部分:火焰原子吸收光谱法》。

本部分与国际标准ISO 5418-2:2006(E)相比较,做了如下修改:

——为便于使用,本部分做了编辑性修改;

——用相应的国家标准代替相应的国际标准。

本部分代替GB/T 6730.36-1986《铁矿石化学分析方法 原子吸收分光光度法测定铜量》,与GB/T6730.36-1986相比,主要变化如下:

——增加了“警告”;

——增加了“1 范围”和“2 规范性引用文件”规范性一般要素,并增加了“9 试验报告”规范性技术要素;

——修改了原国家标准5.5.1“试样的分解”中的试剂用量;

——修改了原国家标准5.5.2“试液的处理”中 “底液”的用量;

——修改了原国家标准6.1“铜的百分含量” 的计算公式;

——修改了原国家标准6.3“最终结果的计算”的表述;

—―修改了原国家标准的“精密度”;

——本部分增加了“8.3氧化物换算系数”;

——取消了原国家标准中的附录B《最低稳定性变异系数的计算公式》;

——增加了附录B《精密度表述》和附录C《国际分析试验所得精密度数据》。

本部分附录A为规范性目录,附录B和附录C为资料性目录。

本部分由中国钢铁工业协会提出。

本部分由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会(SAC/TC 317)归口。

本部分起草单位:中华人民共和国上海出入境检验检疫局、冶金工业信息标准研究院。

本部分主要起草人: 任丽萍、张琳琳、朱志秀、闵红、徐杰、陈自斌。

 


铁矿石 铜含量的测定

火焰原子吸收光谱法

警告:本部分有可能涉及到有害物质、危险操作和设备的安全。本部分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要求。

1 范围

本部分规定了火焰原子吸收光谱法测定铁矿石中铜含量的方法。

本部分适用于天然铁矿石、铁精矿和造块,包括烧结产品中铜含量的测定,测定范围(质量分数):0.004 %~0.8 %。

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,仅所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 分析实验室用水规范和试验方法(GB/T 6682-2008, ISO 3696:1987, MOD)

GB/T 6730.1 铁矿石化学分析方法 分析用预干燥试样的制备(GB/T 6730.1-1986, ISO 7764:1985,IDT)

GB/T 10322.1 铁矿石 取样和制样方法(GB/T 10322.1-2000, ISO 3082:1998, IDT)

GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶(GB/T 12806-1991, ISO 1042:1983, MOD)

GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线移液管(GB/T 12808-1991, ISO 648:1977, MOD)

GB/T 12810 实验室玻璃仪器 玻璃量器的容量校准和使用方法(GB/T 12810-1991, ISO 4787:1984,IDT)

3 原理

将试料用盐酸、硝酸和氢氟酸分解,加高氯酸蒸发,定容后于原子吸收光谱仪波长324.7nm处,使用空气-乙炔火焰测定铜的吸光度。

4 试剂

分析中只使用认可的分析纯试剂,只使用符合GB/T 6682规定的二级水。

提取设备不可含铜,去离子水不可接触铜质设备。

4.1 金属铁粉,铜质量分数<0.001%。

4.2 碳酸钠(Na2CO3),无水粉末。

4.3 盐酸,ρ=1.19  g/mL。

4.4 盐酸, 1 2。

4.5 硝酸,ρ=1.42 g/mL。

4.6 硝酸, 1 1。

4.7 高氯酸,ρ=1.67 g/mL

4.8 氢氟酸,ρ=1.15  g/mL

4.9 底液

溶解15g金属铁粉(4.1)于150mL盐酸中(4.4)。溶液冷却至室温,加10mL硝酸(4.5)。加热赶尽氮的氧化物,加250mL高氯酸(4.7),蒸发冒烟10min,冷却,用水稀释至1000mL。

4.10 铜标准溶液

4.10.1 贮存溶液

称取1.000 g纯金属铜(99.9% 以上)溶于30mL硝酸(4.6)中,加热除去氮的氧化物,冷却后移入1000mL容量瓶中。用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL含1.00 mg铜。

4.10.2 标准溶液A

移取100.00 mL铜贮存溶液(4.10.1)于1000 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL含0.10 mg铜。

4.10.3 标准溶液B

移取10.00 mL铜贮存溶液(4.10.2)于100 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。 此溶液1 mL含0.010 mg铜。

5 仪器

除非另有规定,普通实验室仪器,包括容量瓶和移液管,需符合GB/T 12806和GB/T 12808的规定。

5.1 聚四氟乙烯(PTFE)烧杯,容量150 mL。

5.2 原子吸收光谱仪。

警告:按照操作指南点燃和熄灭空气-乙炔火焰,以避免可能的爆炸危险。燃烧器工作过程中,操作人员应佩戴有色防护眼镜。

所用原子吸收光谱仪应达到下列指标:

1)最低灵敏度:在10cm火焰宽度时,最高浓度标准溶液(7.4.3)的吸光度应不低于0.3。

2)工作曲线的线性:用同样方法测定时,工作曲线顶部20 %与底部20 %浓度范围的斜率值(表示为吸光度的变化)之比不应小于0.7。

3)最低稳定性:最高浓度标准溶液与零浓度标准溶液,经多次重复测定,吸光度的标准偏差与最高浓度标准溶液吸光度平均值之比应分别小于1.5%和0.5 %。

建议使用纸带记录仪或者数字仪读数,评估以上指标及以后的测量。

注1:建议使用配有氢或氘空心阴极灯的背景校正器。

注2:仪器参数因型号而异,下列参数可供参考:

铜空心阴极灯电流(mA)      3

波长(nm)                324.7

空气流速(l/min)          10

乙炔流速(l/min)          2

对以上气体流量不合适的系统中,气体流速的比率仍可作为有用的参考。

6 取样和制样

6.1 实验室样品

按照GB/T 10322.1进行取制样。一般试样粒度应小于100 μm,如试样中化合水或易氧化物含量高时,其粒度应小于160 μm。

注:化合水和易氧化物含量较高的规定在GB/T 6730.1中。

6.2 预干燥试样的制备

充分混匀实验室样品,缩分法取样。按GB/T 6730.1在105℃� 2℃下干燥试样。

7 分析步骤

7.1 测定次数

对同一预干燥试样,至少独立测定2次。

注:“独立”一词是指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中,此条件意味着同一操作者在不同的时间或不同操作者进行重复测定,包括采用适当的再校准。

7.2 空白试验和验证试验

7.2.1 空白试验

随同试料分析做空白试验。分析多个试料时,可使用一个空白值。

7.2.2验证试验

随同试料分析同类型标准样品。分析相同类型的多个试料时,可使用一个标准样品。

7.3 试料量

称取0.5g预干燥试样(6.2),精确至0.0002 g。

应快速称取,避免样品再吸湿。

7.4 测定

7.4.1 试料的分解

将试料(7.3)置于聚四氟乙烯烧杯中,加少量水湿润,加入15mL盐酸(4.3),盖上表面皿,加热,在微沸条件下至不再发生溶解反应。加入5 mL硝酸(4.5),加热10 min。移去表面皿,加入3mL氢氟酸(4.8),加热10 min。用水冲洗杯壁,加入5mL高氯酸(4.7)。缓慢加热至产生高氯酸白烟,冒烟2~3min。冷却后,加入50mL水,缓慢加热溶解盐类。用致密滤纸将溶液过滤,收集滤液和淋洗液于100mL容量瓶中。用温水彻底洗涤滤纸和残渣。溶液冷却后,用水稀释至刻度,混匀。

注:在分解试料操作中有值得注意量的残渣,或怀疑残渣含有可观量的铜,应将残渣分离测定。残渣用碳酸钠(4.2)熔融,用稀硝酸(150)浸取,然后检测铜含量。相应地制备空白溶液。将残渣和主液的测定结果合并。

7.4.2 试液的分取

当试料的铜含量高于0.2%时,按以下步骤进行稀释:移取部分试液(xmL,x≥20)于100 mL容量瓶中,加入0.2(100- x)mL 底液(4.9),用水稀释至刻度,混匀。样品铜含量小于0.2%时,试液无需稀释。

试液进行稀释,则空白溶液按同样方法操作。

使用高灵敏度仪器,铜含量高于0.1%即可能需要稀释,铜含量在0.5%以上,移取试液体积x不得小于10 mL。

7.4.3 工作曲线系列溶液的配制

根据待测试料的铜含量,选择标准溶液A(4.10.2)或者标准溶液B(4.10.3)进行工作曲线系列溶液的配制。铜含量在0.01%~0.8%之间,使用标准溶液A。铜含量在0.004%~0.02%之间,使用标准溶液B。

分别移取1.00mL、3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL、10.00 mL相应的标准溶液于100mL容量瓶中,加20.00 mL底液(4.9)。用水稀释至刻度,混匀。移取20.00 mL底液(4.9)于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度并混匀,即得零浓度标准溶液。

7.4.4 测量

在调整好的原子吸收光谱仪上,以空气-乙炔火焰,用水调零,按浓度从低到高的顺序,依次吸入系列标准溶液,于波长324.7nm处测量吸光度。以铜浓度(μg/mL)为横坐标,标准溶液的净吸光度(减去“零浓度”溶液的吸光度)为纵坐标,绘制工作曲线。

在同样条件下,吸入空白试液、试料溶液和标准样品溶液,测量吸光度。根据溶液的净吸光度(减去空白试液吸光度),从工作曲线上查出铜的浓度(μg/mL)。

8 结果计算

8.1 铜含量的计算

按式(1)计算铜含量ωCu(质量分数),用百分数表示(%):

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