ICS77.120.30 H13 中华人民共和国国家标准 GB/T5121.29—2015 铜及铜合金化学分析方法 第29部分:三氧化二铝含量的测定 Methodsforchemicalanalysisofcopperandcopperalloys— Part29:Determinationofaluminiumoxidecontent 2015-09-11发布 2016-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T5121《铜及铜合金化学分析方法》共有29部分。 ———第1部分 铜含量的测定; ———第2部分 磷含量的测定; ———第3部分 铅含量的测定; ———第4部分 碳、硫含量的测定; ———第5部分 镍含量的测定; ———第6部分 铋含量的测定; ———第7部分 砷含量的测定; ———第8部分 氧含量的测定; ———第9部分 铁含量的测定; ———第10部分 锡含量的测定; ———第11部分 锌含量的测定; ———第12部分 锑含量的测定; ———第13部分 铝含量的测定; ———第14部分 锰含量的测定; ———第15部分 钴含量的测定; ———第16部分 铬含量的测定; ———第17部分 铍含量的测定; ———第18部分 镁含量的测定; ———第19部分 银含量的测定; ———第20部分 锆含量的测定; ———第21部分 钛含量的测定; ———第22部分 镉含量的测定; ———第23部分 硅含量的测定; ———第24部分 硒、碲含量的测定; ———第25部分 硼含量的测定; ———第26部分 汞含量的测定; ———第27部分 电感耦合等离子体原子发射光谱法; ———第28部分 电感耦合等离子体原子发射质谱法; ———第29部分 三氧化二铝含量的测定。 本部分为GB/T5121的第29部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 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。 本部分负责起草单位:中铝洛阳铜业有限公司、有色金属技术经济研究院。 本部分参加起草单位:中南大学、中国船舶重工集团公司第七二五研究所、北京有色金属研究总院、 苏州有色金属研究院有限公司、广州有色金属研究院、国家铜铝冶炼及加工产品质量监督检验中心、浙 江省冶金产品质量检验站有限公司、绍兴市质量技术监督检测院。 ⅠGB/T5121.29—2015 本部分主要起草人:王庆彦、秦书平、邓飞跃、王士东、岳好锋、原怀保、聂富强、贾志军、张殿凯、 张慧琳、张永进、俞耿华、杜米芳、陈纪东、李月红、佟伶、韩逸、钱晓东、李甜、李景滨、王立、孔水龙、 姚巧萍、李伟、孟时贤、王津、张燕。 ⅡGB/T5121.29—2015 铜及铜合金化学分析方法 第29部分:三氧化二铝含量的测定 1 范围 GB/T5121的本部分规定了铜及铜合金的弥散强化铜中三氧化二铝含量的测定方法。 本部分适用于铜及铜合金的弥散强化铜中三氧化二铝含量的测定。方法1的测定范围为0.030%~ 1.10%;方法2的测定范围为0.030%~1.10%。方法1为仲裁方法。 2 方法1 乙二胺四乙酸二钠络合-乙酸锌滴定法 2.1 方法提要 用稀硝酸在低于25℃水浴中选择性溶解试料中的基体铜和其他金属,过滤。定量分离出的三氧化 二铝用焦硫酸钾熔融,浸出。用乙二胺四乙酸二钠络合-乙酸锌滴定法测定三氧化二铝量。 2.2 试剂与材料 除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。 2.2.1 焦硫酸钾。 2.2.2 冰乙酸(ρ1.05g/mL)。 2.2.3 氨水(ρ0.90g/mL)。 2.2.4 盐酸(1+1)。 2.2.5 硝酸(1+1)。 2.2.6 硝酸(1+10)。 2.2.7 硝酸(1+49)。 2.2.8 氢氧化钠溶液(300g/L)。 2.2.9 氟化钾溶液(150g/L)。 2.2.10 铜溶液(1.0g/L):称取0.100g纯铜(铝的质量分数<0.0005%),加入5mL硝酸(2.2.5)加热 使其溶解,煮沸除去氮的氧化物,冷却。移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。 2.2.11 乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2O8Na2·2H2O)溶液(0.1mol/L):称取37.2g乙二胺四乙酸二钠 (C10H14N2O8Na2·2H2O)溶于约400mL热水中,冷却,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度, 混匀。 2.2.12 六次甲基四胺溶液(300g/L)。 2.2.13 1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)乙醇溶液(2g/L)。 2.2.14 铝标准溶液:称取1.0000g纯铝(铝的质量分数≥99.95%)置于150mL聚四氟乙烯烧杯中,加 入20mL氢氧化钠溶液(2.2.8),缓慢加热溶解完全,冷却。用盐酸(2.2.4)调至沉淀消失,溶液清澈,此 时溶液呈酸性,冷却,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含1mg铝。 2.2.15 乙酸锌标准滴定溶液c[Zn(CH3COO)2·2H2O]≈0.0093mol/L。 2.2.15.1 配制:称取2.050g乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]置于250mL烧杯中,加入1.0mL冰乙 酸(2.2.2)、100mL水,搅拌使其溶解。移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。 1GB/T5121.29—2015 2.2.15.2 标定:移取10mL铜溶液(2.2.10)置于250mL锥形瓶中,加入5.00mL铝标准溶液 (2.2.14),用氨水(2.2.3)中和至溶液呈蓝色,逐滴加入盐酸(2.2.4)至蓝色消失并过量1mL。用水稀释 至溶液体积约100mL,以下按2.5.4.4~2.5.4.5款进行。 按式(1)计算乙酸锌标准滴定溶液的实际浓度: c=5.00×10-3 V×26.98×10-3…………………………(1) 式中: c ———乙酸锌标准滴定溶液的实际浓度,单位为摩尔每升(mol/L); V ———标定时所消耗乙酸锌标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); 26.98———铝的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol); 5.00×10-3———标定时加入铝的质量,单位为克(g)。 取3份进行标定,其所消耗的乙酸锌标准滴定溶液体积的极差不超过0.10mL,取其平均值;否则, 重新标定。 2.2.16 纸浆的制备:取定量滤纸撕成碎片在烧杯中,加水浸没碎片,加热煮沸并不断用玻璃棒搅拌,将 滤纸片全部搅碎成纸浆,加水制成悬浮体备用。 2.3 仪器 2.3.1 马弗炉。 2.3.2 石英坩埚:50mL。 2.4 试样 粉末或厚度不大于1mm的碎屑。 2.5 分析步骤 2.5.1 试料 按表1称取试样(2.4),精确至0.0001g。 表1 试料量、硝酸量 三氧化二铝的质量分数/% 试料量/g 硝酸(2.2.5)量/mL 0.030~0.20 5.000 50 >0.20~0.60 2.000 20 >0.60~1.10 1.000 15 2.5.2 测定次数 独立地进行2次测定,取其平均值。 2.5.3 空白试验 随同试料做空白实验。 2.5.4 测定 2.5.4.1 将试料(2.5.1)置于250mL烧杯中,按表1加入硝酸(2.2.5)盖上表皿,于低于25℃水浴中使 2GB/T5121.29—2015 铜基溶解完全。用双层中速滤纸加少量纸浆(2.2.16)过滤,用硝酸(2.2.7)洗涤烧杯及沉淀至无铜离子 的蓝色,用水再洗3次~5次。 2.5.4.2 将沉淀连同滤纸放入石英坩埚中,置于低温电炉上,烘干灰化,于800℃~900℃的马弗炉中 灼烧30min成白色,取出,稍冷。加入2g~3g细碎的焦硫酸钾(2.2.1),再置于600℃~800℃马弗炉 中,熔融2min~5min至熔体清亮,取出冷却。 2.5.4.3 将坩埚连同熔融物置于盛有50mL硝酸(2.2.6)的300mL烧杯中,加热浸出,洗出坩埚冷却至 室温,移入250mL锥形瓶中。用水稀释至体积约100mL,加入10mL铜溶液(2.2.10),用氨水(2.2.3) 中和至溶液呈蓝色,逐滴加入盐酸(2.2.4)至蓝色消失,并过量1mL。 2.5.4.4 加入4.0mL乙二胺四乙酸二钠溶液(2.2.11),加热煮沸约1.5min。加入5mL六次甲基四胺 溶液(2.2.12)、6滴~8滴PAN乙醇溶液(2.2.13),趁热用乙酸锌标准滴定溶液(2.2.15)滴定至溶液呈紫 色(不计读数)。 2.5.4.5 加入10mL氟化钾溶液(2.2.9),加热煮沸约2min。补加1滴PAN乙醇溶液(2.2.13),趁热用 乙酸锌标准滴定溶液(2.2.15)滴定至溶液呈紫色为终点。 2.6 分析结果的计算 按式(2)计算三氧化二铝的质量分数wAl2O3,数值以%表示: wAl2O3=c·(V1-V0)×26.98×1.8895×10-3 m0×100…………………(2) 式中: c ———乙酸锌标准滴定溶液的实际浓度,单位为摩尔每升(mol/L); V1———第二次滴定时所消耗乙酸锌标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); V0———空白溶液第二次滴定时所消耗乙酸锌标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); m0———试料的质量,单位为克(g); 26.98———铝的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol); 1.8895———铝对三氧化二铝的换算系数。 所得结果表示至小数点后第二位。若三氧化二铝的质量分数小