(高清版)GB∕T 20975.16-2020 鋁及鋁合金化學(xué)分析方法 第16部分：鎂含量的測定

GB/T20975.16—2020鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第16部分：鎂含量的測定國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T20975.16—2020 ——第20部分：鎵含量的測定丁基羅丹明B分光光度法； GB/T20975.16—2020本部分為GB/T20975的第16部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替GB/T20975.16—2008《鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第16部分：鎂含量的測定》。本部分與GB/T20975.16—2008相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：——修改了“CDTA滴定法”中稱樣量(見表1,2008年版的6.1);——增加了“術(shù)語和定義”(見第3章);——修改了“CDTA滴定法”的重復(fù)性限(見4.7.1,2008年版的8.1);——修改了“火焰原子吸收光譜法”的方法提要(見5.1,2008年版的第10章);——修改了“火焰原子吸收光譜法”的精密度(見5.7,2008年版的第17章);——增加了“Na?EDTA滴定法”(見第6章);——刪除了“質(zhì)量控制與保證”(見2008年版的第18章);本部分由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。本部分由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC243)歸口。本部分起草單位：東北輕合金有限責(zé)任公司、國標(biāo)(北京)檢驗認(rèn)證有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研柳州銀海鋁業(yè)股份有限公司、有研億金新材料有限公司、山東兗礦輕合金有限公司、長沙礦冶研究院有本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T6987.16—1986、GB/T6987.16—2001; GB/T20975.16—2008。1GB/T20975.16—2020鋁及鋁合金化學(xué)分析方法第16部分：鎂含量的測定警示——使用本部分的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本部分并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。1范圍GB/T20975的本部分規(guī)定了CDTA滴定法、火焰原子吸收光譜法和Na?EDTA滴定法測定鋁及鋁合金中鎂含量。本部分適用于鋁及鋁合金中鎂含量的仲裁測定。CDTA滴定法測定范圍：0.10%～12.00%;火焰原子吸收光譜法測定范圍：0.0020%～5.00%;Na?EDTA滴定法測定范圍：1.00%～52.00%。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T8005.2鋁及鋁合金術(shù)語第2部分：化學(xué)分析GB/T8170—2008數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術(shù)語和定義GB/T8005.2界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4CDTA滴定法4.1方法提要試料以鹽酸溶解，過濾回收殘渣中鎂。在過氧化氫、氰化鉀和少量鐵的存在下，以氫氧化鈉沉淀鎂鋁和鈦。樣品溶液以甲基麝香草酚藍(lán)做指示劑，用CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液從藍(lán)色變?yōu)闇\灰4.2試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和實驗室二級水。4.2.2溴水(飽和溶液)。4.2.3氫氟酸(p=1.14g/mL)。4.2.4過氧化氫(p=1.10g/mL)。2GB/T20975.16—20204.2.6鹽酸(約0.05mol/L)。4.2.7鹽酸(1+1)。4.2.8氨水(1+1)。4.2.9硝酸(2+3)。4.2.10硫酸(1+3)。4.2.11乙醇(1+3)。4.2.12鹽酸(1+5)。4.2.13氨水(1+13)。4.2.14氰化鉀溶液(250g/L)。用時現(xiàn)配。劇毒，使用時注意!4.2.15氫氧化鈉溶液(240g/L)。貯于塑料瓶中。4.2.16氫氧化鈉溶液(20g/L)。貯于塑料瓶中。4.2.17鹽酸羥胺溶液(18g/L)。4.2.18高錳酸鉀溶液(10g/L)。4.2.19三氯化鐵溶液(1mg/mL):稱取0.48g三氯化鐵(FeCl?·6H?O)溶于16mL鹽酸(4.2.12)中，移入100mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg鐵。4.2.20乙二醇-雙(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)溶液(0.05mol/L):稱取1.9gEGTA溶于25mL氫氧化鈉溶液(4.2.16)中，移入100mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。4.2.21鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液A(p?=1mg/mL):優(yōu)先使用有證標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。或稱取1.0000g鎂(wmg≥99.95%)置于500mL燒杯中，加入200mL水，分次加入總量為30mL鹽酸(4.2.7),待完全溶解后，移入1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg鎂。4.2.22鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液B(p?=0.2mg/mL):移取100.0mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液A(4.2.21)于500mL容量瓶中，加入6mL鹽酸(4.2.7),以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含0.2mg鎂。4.2.231,2-環(huán)己二胺四乙酸(CDTA)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液A(c?≈0.035mol/L):——配制：稱取12.75gCDTA置于1000mL燒杯中，加入約500mL水，加入10mL氫氧化鈉溶液(4.2.15),攪拌數(shù)分鐘。加入10mL～15mL氫氧化鈉溶液(4.2.15)使其完全溶解。用慢速定量濾紙過濾于1000mL容量瓶中，以水洗滌并稀釋至刻度，混勻。貯存于聚乙烯瓶中。——標(biāo)定：分別移取3份體積(V?)為25.00mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液A(4.2.21)于500mL錐形燒杯中，加入5g氯化銨，以水稀釋至約100mL,加入100mL氨水(4.2.5),冷卻，加入0.05g～0.1g甲基麝香草酚藍(lán)指示劑(4.2.25),用CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液A(4.2.23)滴定至溶液從藍(lán)色變?yōu)闇\灰色，過量2滴顏色不變?yōu)榻K點。平行標(biāo)定所消耗的CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2.23)體積的極差應(yīng)不大于0.15mL,取其平均值(V?)。 計算：按式(1)計算CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度：P?——鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液A(4.2.21)的質(zhì)量濃度，單位為毫克每毫升(mg/mL);V?——移取的鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液A(4.2.21)的體積，單位為毫升(mL);24.305——鎂的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol);V?——標(biāo)定所消耗的CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液A(4.2.23)的體積，單位為毫升(mL)。計算結(jié)果保留四位有效數(shù)字。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中3.2、3.3。4.2.241,2-環(huán)己二胺四乙酸(CDTA)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液B(c?≈0.01mol/L):——配制：稱取3.64gCDTA置于1000mL燒杯中，加入約500mL水，加入5mL氫氧化鈉溶液3GB/T20975.16—2020——標(biāo)定：分別移取3份體積(V?)為30.00mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液B(4.2.22)于500mL錐形燒杯中，加入香草酚藍(lán)指示劑(4.2.25),用CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液B(4.2.24)滴定至溶液從藍(lán)色變?yōu)闇\灰色，過量2滴顏色不變?yōu)榻K點。平行標(biāo)定所消耗的CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2.24)體積的極差應(yīng)不大于0.10mL,取其平均值(V?)。V?——移取的鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液B(4.2.22)的體積，單位為毫升(mL);計算結(jié)果保留四位有效數(shù)字。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中3.2、3.3。將樣品加工成厚度不大于1mm的碎屑。按表1稱取相應(yīng)質(zhì)量(m?)的試樣(4.4),精確至0.0001g。隨同試料(4.5.1)做試劑空白試驗。記錄空白溶液滴定時所消耗的CDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(V?)。4.5.4.1將試料(4.5.1)置于400mL燒杯中，蓋上表積至150mL～200mL,以慢速定量濾紙過濾，用熱鹽酸(4.2.6)洗滌濾紙和殘渣8次～10次，收集濾液清亮。加熱蒸發(fā)至除盡硫酸煙，灼燒10min(≤700℃)。冷卻。加入5mL水和2mL鹽酸(4.2.7),加熱使沉淀完全溶解(如混濁需過濾),將此溶液合并于主樣品溶液中。濃縮體積至約100mL。4GB/T20975.16—2020鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)wMg/%試料質(zhì)量m?/g鹽酸/mL0.10～0.502.00>0.50～2.00>2.00～7.000.50>7.00～12.000.2554.5.4.2加入5mL三氯化鐵溶液(4.2.19)于樣品溶液(4.5.4.1)中，將樣品溶液移入預(yù)先盛有70mL氫氧化鈉溶液(4.2.15)的400mL燒杯中，混勻。加入2mL過氧化氫(4.2.4),煮沸5min～10min。取下。加入5mL氰化鉀溶液(4.2.14),煮沸5min。用熱水稀釋體積至約為250mL。蓋上表皿保溫(但不煮沸)不少于20min。以慢速定量濾紙過濾，用熱氫氧化鈉溶液(4.2.16)洗滌沉淀和濾紙5次。保留燒杯。將濾液無害化處理后，棄去。4.5.4.3用50mL熱鹽酸(4.2.12)和2mL鹽酸羥胺溶液(4.2.17)的混合液將沉淀溶于原燒杯中，用熱水充分洗滌濾紙，保持體積小于70mL,加熱至樣品溶液清亮。滴加溴水(4.2.2)至溴的顏色保持不變并過量3mL,煮沸除去過量溴，以水稀釋至體積約80mL,冷卻。4.5.4.4用氨水(4.2.8)調(diào)樣品溶液至pH4,再用氨水(4.2.13)調(diào)樣品溶液至pH(4.4±0.2),加熱至沸，加入0.3g氧化鋅(4.2.1)(先用水調(diào)成糊狀后移入樣品溶液中),搖勻。滴加高錳酸鉀溶液(4.2.18)至穩(wěn)定的土黃色，加熱至沸。取下，加入2mL乙醇(4.2.11),搖勻。置于沸水浴上加熱5min,加入2mL乙醇(4.2.11),混勻。置于沸水浴上繼續(xù)加熱10min。以慢速定量濾紙將樣品溶液過濾于500mL錐形燒杯中，用熱水洗滌沉淀及濾紙8次，冷卻。4.5.4.5用氨水(4.2.5)調(diào)至微堿性(用試紙檢查)。如樣品溶液無色，加入8mL氰化鉀溶液(4.2.14),如樣品溶液呈藍(lán)色，邊攪拌邊滴加氰化鉀溶液(4.2.14)至樣品溶液變?yōu)闊o色并過量8mL。加入1mL甲基麝香草酚藍(lán)指示劑(4.2.25),搖勻。4.5.4.6鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.50%時，用CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液B(4.2.24);鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.50%時，用CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液A(4.2.23);滴定至樣品溶液從藍(lán)色變?yōu)闇\灰色，過量2滴顏色不變?yōu)榻K點。記錄消耗的CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2.24或4.2.23)體積(V?)。4.6試驗數(shù)據(jù)的處理鎂含量以鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)wMg計，按式(3)計算：式中：c——CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2.24或4.2.23)的濃度，單位為摩爾每升(mol/L);V?——滴定時所消耗的CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2.24或4.2.23)的體積，單位為毫升(mL);V?——空白試驗所消耗的CDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.2.24或4.2.23)的體積，單位為毫升(mL);24.305——鎂的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/moL);m?——試料的質(zhì)量，單位為克(g)。計算結(jié)果表示到小數(shù)點后兩位。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中的3.2、3.3。GB/T20975.16—2020絕對差值不超過重復(fù)性限r(nóng),超過重復(fù)性限r(nóng)的情況不超過5%。重復(fù)性限r(nóng)按表2數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插WMg/%實驗室之間分析結(jié)果的差值不應(yīng)大于表3所列允許差。WMx/%0.020.020.030.070.120.140.170.205.2.1純鋁(wAi≥99.996%,WMg≤0.0002%)。5.2.2硝酸(p=1.42g/mL)。5.2.3氫氟酸(p=1.14g/mL)。5.2.4過氧化氫(p=1.10g/mL)。5.2.5鹽酸(1+1)。5.2.6硫酸(1+1)。56GB/T20975.16—20205.2.7氯化鍶溶液(50mg/mL):稱取76g氯化鍶于500mL燒杯中，加入400mL水溶解，移入5.2.9鋁溶液B(1mg/mL):移取50.00mL鋁溶液A(5.2.8)于1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，5.2.10鎂標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取1.000g鎂(wmg≥99.95%)置于1000mL錐形燒杯中，加入200mL水和30mL鹽酸(5.2.5),待試料溶解完全后，移入1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。此溶液5.2.12鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液D:移取25.00mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液C(5.2.11)于250mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含0.005mg鎂。——精密度：用最高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液測量10次吸光度，其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不超過平均吸光度的1.0%;標(biāo)準(zhǔn)溶液平均吸光度的0.5%。將樣品加工成厚度不大于1mm的碎屑。稱取質(zhì)量(m?)為0.50g試樣(5.4),精確至0.0001g。7GB/T20975.16—2020于700℃灼燒數(shù)分鐘，冷卻。用盡量少的鹽酸(5.2.5)溶解殘渣(必要時過濾),將此樣品溶液合并于原濾液中。5.5.4.2當(dāng)鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0020%～0.050%時，將樣品溶液(5.5.4.1)移入250mL容量瓶(V?)中，加入20mL氯化鍶溶液(5.2.7),以水稀釋至刻度，混勻。鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.050%～5.00%時，按表4,將樣樣品溶液總體積V?/mL移取樣品溶液體積Vg/mL氯化鍶加入量/mL>0.050～0.255>0.25～1.005>1.00～5.005a)鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0020%～0.010%時：移取0mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液D(5.2.12)分別置于一組250mL容量瓶中，加入25.0mL的鋁溶液Ab)鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為>0.010%～0.050%時：移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液C(5.2.11)分別置于一組250mL容量瓶中，加入25.0mL的鋁溶液Ac)鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為>0.050%～0.25%時：移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL5.00mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液C(5.2.11)分別置于一組250mL容量瓶中，各加入5.0mL的鋁溶液A鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液C(5.2.11)分別置于一組250mL容量瓶中，各加入25.0mL的鋁溶液B(5.2.9),鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液C(5.2.11)分別置于一組250mL容量瓶中，各加入5.0mL的鋁溶液B(5.2.9),加5.6試驗結(jié)果的處理8GB/T20975.16—2020………………po———自工作曲線上查得的空白試驗的質(zhì)量濃度，單位為毫克V?——樣品溶液的總體積，單位為毫升(mL);V?——測定時樣品溶液的體積，單位為毫升(mL);鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)<1.00%時，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字；鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1.00%時，計算結(jié)果表示到小數(shù)點后兩位。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中的3.2、3.3。5.7精密度5.7.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限r(nóng),超過重復(fù)性限r(nóng)的情況不超過5%。重復(fù)性限r(nóng)按表5數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。WMx/%5.7.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩個獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限R,超過再現(xiàn)性限R的情況不超過5%。再現(xiàn)性限R按表6數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。WMg/%6Na?EDTA滴定法6.1方法提要試料以鹽酸溶解，用氫氧化鈉沉淀鎂并與大量鋁分離，再以二乙基二硫代氨基甲酸鈉沉淀分離其他干擾元素，然后在pH約為10的溶液中，以鉻黑T作指示劑，用三乙醇胺掩蔽剩余少量鋁，用Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色為終點，以此測定鎂含量。6.2試劑與材料除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和實驗室二級水。9GB/T20975.16—20206.2.2過氧化氫(p=1.10g/mL)。6.2.3無水乙醇。6.2.5氫氧化鈉溶液(200g/L)。6.2.6氫氧化鈉溶液(20g/L)。6.2.7鹽酸(1+1)。6.2.8鹽酸(1+19)。6.2.9三乙醇胺(1+1)。6.2.10二乙基二硫代氨基甲酸鈉溶液(50g/L):稱取5.0g二乙基二硫代氨基甲酸鈉于250mL燒杯中，加入水至100mL,加熱并攪拌使其溶解完全。6.2.11氨-氯化銨緩沖溶液(pH10):稱取54g氯化銨溶于200mL水中，加入350mL氨水(6.2.4),稀釋至1000mL。入30mL鹽酸(6.2.7),加熱溶解完全，冷卻，轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，用水定容，搖勻。6.2.13乙二胺四乙酸二鈉(Na?EDTA)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(c?≈0.005mol/L):——配制：稱取1.7gNa?EDTA溶于200mL熱水中，冷卻，移入1000mL容量瓶中，以水稀釋至——標(biāo)定：分別移取3份體積(V?o)為10.00mL鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液E(6.2.12)于250mL錐形瓶中，加入80mL水，10mL氨-氯化銨緩沖溶液(6.2.11),5mL三乙醇胺(6.2.9),加入10滴鉻黑T指示劑(6.2.15),用Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(6.2.13)由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色為終點。平行標(biāo)定所消耗的Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(6.2.13)體積的極差應(yīng)不大于0.10mL,取其平均值(V?)。--—計算：按式(5)計算Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度：………(5)式中：P?——鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液E(6.2.12)的質(zhì)量濃度，單位為毫克每毫升(mg/mL);V?0--——移取鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL);24.305——鎂的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol);V———消耗Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)。計算結(jié)果保留四位有效數(shù)字。數(shù)值修約執(zhí)行GB/T8170—2008中的3.2、3.3。6.2.14剛果紅試紙。6.2.15鉻黑T指示劑：稱取0.5g鉻黑T于燒杯中，加入20mL無水乙醇(6.2.3),溶解完全后，用無水乙醇(6.2.3)稀釋至50mL,貯于棕色滴瓶中(現(xiàn)用現(xiàn)配)。將試樣加工成厚度不大于1mm的碎屑。6.4分析步驟按表7稱取相應(yīng)質(zhì)量(m?)試樣(6.3),精確至0.0001g。GB/T20975.16—2020鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)wMg/%試料的質(zhì)量m?/g定容體積V?3/mL移取樣品溶液體積V??/mL1.00～4.0050.004.00～16.000.5025.0016.00～52.000.406.4.2平行試驗平行做兩份試驗，取其平均值。6.4.3空白試驗隨同試料(6.4.1)做空白試驗，記錄消耗Na?EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(6.2.13)體積(V?2)。6.4.4.1將試料(6.4.1)置于400mL燒杯中，加入約10mL水，分次緩慢加入總量25mL鹽酸(6.2.7),待劇烈反應(yīng)停止后，滴加過氧化氫(6.2.2),加熱至試料完全溶解。邊攪拌邊加入60mL氫氧化鈉溶液(6.2.5),加水至溶液體積約為200mL,加熱至沸并保溫15min,用中速定量濾紙過