铜及铜合金化学分析方法.docx

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铜及铜合金化学分析方法

DY/QW014-01

铜及铜合金化学分析方法

作业指导书

1范围

本指导书规定了铜中锌的测定方法。

本指导书适用于铜中锌量的测定，测定范围：

%～%。

2方法提要

试料用硝酸或硝酸加氢氟酸，或盐酸加过氧化氢溶解后，使用空气-乙炔火焰于原子吸收光谱仪波长处测量锌的吸光度，基体铜的干扰在配制标准溶液系列时加入相应量的铜予以消除，合金中存在的其他元素不干扰测定。

3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蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

氢氟酸（ρmL）

过氧化氢（ρmL）

过氧化氢（1+9）

盐酸（1+1）

硝酸（1+1）

硼酸溶液（40g/L）

铜溶液称：

取10g纯铜（锌质量分数小于%）置于500mL烧杯中，加入70mL硝酸。

加热溶解完全，煮沸除去氮的氧化物，冷却移入500mL容量瓶中。

用水稀释至刻度混匀，此溶液1mL含20mg铜。

锌标准贮存溶液：

称取纯锌（锌质量分数不小于%），置250mL烧杯中加入10mL硝酸，加热至溶解完全，煮沸除去氮的氧化物，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

此溶液1mL含500μg锌。

锌标准溶液：

移取锌标准储存溶液置于500mL容量瓶中，加入100mL硝酸（1+1），用水稀释至刻度混匀。

此溶液1mL含20μg锌。

4仪器

原子吸收光谱仪附锌空心阴极灯

所用原子吸收光谱仪应达到下列指标

特征浓度

锌的特征浓度应不大于mL

工作曲线线性

将工作曲线按浓度等分在五段最高段的吸光度差值与最低段的吸光度差值之比应不小。

精密度最低要求

用最高浓度的标准溶液测量10次吸光度，其标准偏差应不超过平均吸光度的%，用最低浓度的标准溶液（不是浓度为零的标准溶液）测量10次吸光度，其标准偏差应不超过最高浓度标准溶液平均吸光度的%。

恒电流电解仪

网状铂电极

5试样

厚度不大于1mm的碎屑。

6操作步骤

试料

按表1称取试样精确至

表1

锌质量分数/%

试料量/g

溶液体积/mL

移取溶液体积/mL

~

50

全量

＞~

100

全量

＞~

100

全量

＞~

100

全量

＞~

100

10

＞~

500

10

测定次数

独立地进行两次测定，取其平均值。

空白试验

随同试料做空白试验

锌质量分数不大于%时称取与试料中相近量的纯铜（锌质量分数小于%）随同试料做空白试验

试料处理

试料分解

将试料置于150mL烧杯中，加入10mL硝酸，加热溶解完全煮沸除去氮的氧化物，冷却。

试料含锡量大于%将试料置于150mL烧杯中加入10mL盐酸，滴加过氧化氢至试料完全溶解煮沸除去过量的过氧化氢，冷却。

试料含硅量大于%或有硝酸不溶物时将试料置于150mL聚四氟乙烯杯中，加入10mL硝酸和3～5滴氢氟酸（），加热溶解完全。

煮沸除去氮的氧化物，加入10mL硼酸溶液，混匀冷却。

锌质量分数不大于%时将溶液移入100mL容量瓶中以水稀释至刻度混匀。

锌质量分数大于%时，按表1移取溶液于相应的容量瓶中。

以水稀释至刻度，混匀移取试液于100mL容量瓶中，加入5mL硝酸以水稀释至刻度混匀。

对锌质量分数在%～%间的试料，置于250mL高型烧杯中，加入20mL硝酸（），盖上表皿加热至试料完全溶解，煮沸除尽氮的氧化物。

以水洗涤表皿及杯壁，加入30mL过氧化氢（），1滴盐酸（1+120）冷却，用水稀释至130mL左右，用两块半圆表皿盖上，在搅拌下用2A电流电解除铜，待溶液褪色后在不切断电源的情况下边用水冲洗边提起电极，将溶液于电炉上加热蒸发至体积在40mL以下冷却，按表1移入相应容量瓶中。

工作曲线的绘制

锌质量分数为%～%

移取0锌标准溶液20mg/mL，分别置于一组100mL容量瓶中，加入铜溶液5mL硝酸（）以水稀释至刻度混匀。

锌质量分数大于%～%

移取0锌标准溶液20μg/mL，分别置于一组100mL容量瓶中，加入铜溶液5mL硝酸（）以水稀释至刻度混匀。

锌含大于%～%

移取0锌标准溶液20μg/mL，分别置于一组100mL容量瓶中，加入铜溶液5mL硝酸（）以水稀释至刻度混匀。

锌质量分数大于%～%

移取0锌标准溶液20μg/mL，分别置于一组100mL容量瓶中，加入铜溶液5mL硝酸（）以水稀释至刻度混匀。

锌质量分数大于%～%

移取00锌标准溶液2μg/mL，分别置于一组50mL容量瓶中，加入10mL硝酸（）以水稀释至刻度混匀。

锌质量分数大于%～%

移取0锌标准溶液5μg/mL，分别置于一组100mL容量瓶中，加入10mL硝酸（）以水稀释至刻度混匀。

测量

于原子吸收光谱仪波长处，使用空气-乙炔火焰以水调零，测量工作曲线溶液和零浓度溶液的吸光度，减去标准溶液系列中零浓度溶液的吸光度，以锌浓度为横坐标吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

随后测定空白试验溶液及试样溶液的吸光度，从工作曲线上查出相应的锌量。

7分析结果的表述

按下式计算试料中锌的质量分数

，数值以％表示：

式中：

——从标准加入曲线上查得的被测试液的锌浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

——从标准加入曲线上查得的试料空白溶液的锌浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；

V——试液的总体积，单位为毫升（mL）；

V2——被测试液的体积，单位为毫升（mL）；

V1——移取试液的体积，单位为毫升（mL）。

m——试料的质量，单位为克（g）；

8精密度

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，在以下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（r），超过重复性限（r）的情况不超过5%。

重复性限（r）按数据采用线性内插法求得。

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，在以下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（R），超过再现性限（R）的情况不超过5%。

再现性限（R）按数据采用线性内插法求得。

9质量保证与控制

每周用自制的控制标样（如有国家级或行业级标样时，应首先使用）校核一次本标准分析方法的有效性。

当过程失控时，应找出原因，纠正错误，重新进行校核。

方法2

10范围

本标准规定了铜及铜合金中锌含量的测定方法。

本标准适用于铜及铜合金中锌量的测定，测定范围：

%～%。

11方法提要

锌（II）与硫氰酸盐在稀盐酸介质中形成络阴离子，用4-甲基-戊酮-2萃取分离除去大部分干扰元素后，在六次甲基四胺缓冲溶液中加入掩蔽剂以二甲酚橙为指示剂用乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准滴定溶液滴定。

12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蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

4-甲基-2-戊酮

过氧化氢（质量分数30%）

氢氟酸（ρmL）

盐酸（1+1）

硫脲溶液（100g/L）

氟化铵溶液（200g/L）储于塑料瓶中。

硫氰酸铵溶液（500g/L）

二甲酚橙溶液（2g/L）

缓冲溶液称取150g六次甲基四胺溶于水中加入30mL盐酸（1+1）用水稀释至500mL

混匀。

洗液取10mL硫氰酸铵溶液（500g/L）加入4mL盐酸（1+1）加水至100mL混匀。

锌标准溶液称取纯锌置于150mL烧杯中加入10mL盐酸溶解，冷却，移入500mL容量瓶中，以水稀释至刻度混匀此溶液1mL含1mg锌。

EDTA标准滴定溶液c（EDTA）=L。

配制

称取溶于约200mL热水中移入2000mL容量瓶中以水稀释至刻度混匀。

标定

移取锌标准溶液（1mg/mL）于250mL烧杯中，加约70mL水20mL缓冲溶液，3～5滴二甲酚橙溶液，用EDTA标准滴定溶液L）滴定至溶液由紫红色变为黄色为终点。

按下式计算EDTA标准滴定溶液的实际浓度。

式中c：

EDTA标准滴定溶液的实际浓度mol/L

V0：

标定时所消耗EDTA标准滴定溶液的体积mL

与标准滴定溶液c（Na2EDTA）=mol/L相当的锌的质量g/mol，取3份标定，标定所消耗的EDTA标淮滴定溶液体积的极差不超过取其平均值。

13试样

厚度不大于1mm的碎屑。

14分析步骤

测定次数

独立地进行两次测定，取其平均值。

试料

称取试料，精确至。

空白试验

随同试料做空白试验。

测定

将试料置于150mL烧杯中，加入10mL盐酸，2～3mL过氧化氢，微热至试料溶解完全，煮沸，除尽过量的过氧化氢，冷却。

若试料含硅量大于%时，将试料置于150mL聚四氟乙烯烧杯中加入10mL盐酸，2～3mL过氧化氢，微热溶解，待试料基本溶尽加入2～3滴氢氟酸（）继续溶解完全，煮沸除尽过量的过氧化氢冷却。

将试液移入125mL分液漏斗中，加入10mL氟化铵溶液[如出现混浊补加4mL盐酸]，40mL硫脲溶液，加水至70mL左右，混匀加入10mL硫氰酸铵溶液，20mL4-甲基－2－戊酮，振荡2min，静置分层后弃去水相。

于有机相中加入15mL洗液，5mL氟化铵溶液振荡30s静置分层后弃去水相。

将有机相移入250mL烧杯中，用50mL水洗涤分液漏斗，洗液并入主液中，加入20mL缓冲溶液激烈搅拌1min，加入5mL氟化铵溶液，5mL硫脲溶液和3～5滴二甲酚橙溶液，用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由红色变为黄色为终点。

15分析结果的计算与表述

按下式计算试料中锌的质量分数

，数值以％表示：

式中：

c——EDTA标准滴定溶液的实际浓度,mol/L

V1——测定时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；

m——试料的质量，单位为毫升（mL）；

——与标准滴定溶液c（Na2EDTA）=mol/L相当的锌的质量。

16精密度

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，在以下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（r），超过重复性限（r）的情况不超过5%。

重复性限（r）按数据采用线性内插法求得。

再现性

17质量保证与控制

每周用自制的控制标样（如有国家级或行业级标样时，应首先使用）校核一次本分析方法的有效性。

当过程失控时，应找出原因，纠正错误，重新进行校核。