
ICS 77. 120. 60 CCS H 13
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T1462.3—2021
粗锡化学分析方法第3部分:铜含量的测定
火焰原子吸收光谱法和碘量法
Methods for chemical analysis of crude tin- Part 3: Determination of copper content--
Flame atomic absorption spectrometric method and iodine titration
2021-12-02发布
2022-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布
YS/T1462.3—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是YS/T1462《粗锡化学分析方法》的第3部分。YS/T1462—2021《粗锡化学分析方法》已经发布了以下部分:
-第1部分:锡含量的测定碘酸钾滴定法;一第2部分:铅含量的测定火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法;一第3部分:铜含量的测定火焰原子吸收光谱法和碘量法;一第4部分:铋含量的测定火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法:第5部分:锑含量的测定火焰原子吸收光谱法和硫酸铺滴定法。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口。 本文件负责起草单位:北矿检测技术有限公司、云南锡业股份有限公司、广东省科学院工业分析检测
中心。
本文件方法1起草单位:北矿检测技术有限公司、昆明冶金研究院有限公司、云南锡业股份有限公司、紫金矿业集团股份有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、广西华锡集团股份有限公司、鲮鱼圈海关综合技术服务中心、五矿铜业(湖南)有限公司、大冶有色设计研究院有限公司。
本文件方法2起草单位:广东省科学院工业分析检测中心、广西华锡集团股份有限公司、云南锡业股份有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、紫金矿业集团股份有限公司、西安汉唐分析检测有限公司、昆明冶金研究院有限公司、大冶有色设计研究院有限公司。
本文件方法1主要起草人:杨春林、马丽、冯振华、杨伟、谭凤、张园、龚昌合、刘英波、张薇、郭寒攀、 吴勇、师云春、冉洛莎、周蕾、夏兵伟、胡军凯、葛婷婷、滕菲、谢昆良、李晓瑜、王彩云、何永宏。
本文件方法2主要起草人:谢辉、肖红新、冉洛莎、谭凤、张琦、刘娟、杨平平、杨伟、施小英、师云春、 孟萌萌、谢燕红、刘英波、胡晓帅、张薇。
I
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引言
粗锡是锡矿、再生锡、锡合金等还原熔炼出来冶炼精锡的原料。YS/T1462一2021《粗锡化学分析方法》规定了粗锡中主要元素和主要杂质元素含量的化学分析方法,旨在满足粗锡国内生产厂家、国内外贸易双方、第三方实验室检测的实际需求。
YS/T1462—2021《粗锡化学分析方法》由5个部分组成:
第1部分:锡含量的测定碘酸钾滴定法;一第2部分:铅含量的测定 火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法;第3部分:铜含量的测定 火焰原子吸收光谱法和碘量法; -第4部分:铋含量的测定 火焰原子吸收光谱法和Na2EDTA滴定法;一第5部分:锑含量的测定 火焰原子吸收光谱法和硫酸滴定法。 粗锡冶炼精锡有火法冶金和湿法冶金(电解)两种方法。其中,因火法冶金的生产能力高,金属不会
长期停滞在生产过程中,积压的锡量少,特别是新的除杂技术与设备的使用与投人,火法冶金目前是主流。作为冶金原料的粗锡中常见的杂质有铅、铜、铋、锑等,这些杂质含量的高低对粗锡的火法冶金流程和精锡成品的影响很大。因此准确分析粗锡中铜元素的方法标准对国内生产厂家、国内外贸易双方、第三方实验室检测具有现实的指导意义。
Ⅲ
YS/T1462.3—2021
粗锡化学分析方法第3部分:铜含量的测定
火焰原子吸收光谱法和碘量法
警示一一使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件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,并保证符合国家相关法规规定的条件。
1范围
本文件规定了粗锡中铜含量的测定方法。 本文件适用于粗锡中铜含量的测定。方法1测定范围:0.080%~2.00%;方法2测定范围:>2.00%~
5.00%。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4方法1火焰原子吸收光谱法
4.1原理
试料用盐酸、硝酸、酒石酸溶解。在稀盐酸介质中,使用空气-乙炔火焰,于原子吸收光谱仪波长 324.7nm处,测量铜的吸光度。按标准工作曲线法计算铜含量。 4.2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。 4.2.1酒石酸。 4.2.2盐酸(p=1.19g/mL)。 4.2.3硝酸(p=1.42g/mL)。 4.2.4硝酸(1+1)。 4.2.5盐酸(2十98)。 4.2.6酒石酸溶液(100g/L)。 4.2.7铜标准贮存溶液:称取1.0000g金属铜(wc≥99.99%),置于250mL烧杯中,缓慢加人50mL 硝酸(4.2.4),盖上表面皿,低温加热至完全溶解,加热煮沸驱尽氮的氧化物,取下冷却至室温。用水洗涤表面皿及杯壁,移入1000mL容量瓶中,补加50mL硝酸(4.2.4),用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL 含1mg铜。 4.2.8铜标准溶液:移取10.00mL铜标准贮存溶液(4.2.7)置于100mL容量瓶中,加人10mL硝酸(4.2.3),用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含100μg铜。
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4.3仪器设备
原子吸收光谱仪,附铜空心阴极灯。 在仪器最佳工作条件下,凡能达到下列指标者均可使用: a)特征浓度:在与测量试料溶液的基体相一致的溶液中,铜的特征浓度应不大于0.05μug/mL; b)精密度: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1.0%;最
低浓度的标准溶液(不是“零”浓度标准溶液)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0.5%;
c)工作曲线线性:将工作曲线按浓度分成五段,最高段的吸光度差值与最低段的吸光度差值之比
应不小于0.8。
4.4样品
锯取,锯屑粒度应不大于1.25mm。 4.5试验步骤 4.5.1试料
称取1.00g样品(4.4),精确至0.0001g。 4.5.2平行试验
平行做两份试验。 4.5.3空白试验
随同试料做空白试验。 4.5.4测定 4.5.4.1将试料(4.5.1)置于250mL烧杯中,用少量水润湿,加人10mL酒石酸溶液(4.2.6)、50mL 硝酸(4.2.4)、10mL盐酸(4.2.2),盖上表面血,置于电热板上低温加热至试料溶解完全,加热至微沸并保持2min~3min。取下稍冷,用少量盐酸(4.2.5)吹洗表面血及杯壁,移入500mL容量瓶中,冷却至室温,用盐酸(4.2.5)稀释至刻度,混匀。 4.5.4.2按表1分取试液于100mL容量瓶中,加入5mL盐酸(4.2.2),用水稀释至刻度,混匀。使用空气-乙炔火焰,于原子吸收光谱仪波长324.7nm处,以水调零,测定试液及随同试料空白溶液的吸光度。在工作曲线上查出相应的铜的质量浓度。
表1试液分取体积
铜含量wca
分取试液体积
mL 20. 00 10.00 5. 00
% 0.080~0.50 >0.50~1.00 >1.00~2.00
4.5.5工作曲线的绘制
移取0mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL铜标准溶液(4.2.8)置于一组
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100mL容量瓶中,分别加人5mL盐酸(4.2.2),用水稀释至刻度,混匀。
使用空气-乙炔火焰,于原子吸收光谱仪波长324.7nm处,以水调零,测量系列铜标准溶液的吸光度,减去系列标准溶液中“零”浓度标准溶液的吸光度,以铜的质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。 4.6试验数据处理
铜含量以铜的质量分数wca计,按公式(1)计算:
(p1po) : V.V2×10-6
X100%
Wcu=
(1)
m·Vi
式中: p1 po V V2 m V, 计算结果当铜含量不小于0.10%时,表示到小数点后两位;小于0.10%时,表示到小数点后三位。
自工作曲线上查得的试液中铜的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);自工作曲线上查得的空白溶液中铜的质量浓度,单位为微克每毫升(ug/mL);试液总体积,单位为毫升(mL);测定试液的体积,单位为毫升(mL);试料的质量,单位为克(g);分取试液体积,单位为毫升(mL)。
4.7精密度 4.7.1重复性
精密度数据是在2019年由9家实验室对铜含量的5个不同水平样品进行共同试验确定的。每个实验室对每个水平的铜含量在重复性条件下独立测定7次。测量的原始数据见附录A。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(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%,重复性限(r)按表2数据采用线性内插法或外延法求得。
表2重复性限(方法1) 0. 36
Wca/% r/%
0. 082 0.008
0. 84 0. 05
1. 21 0. 06
1. 99 0. 11
0. 03
4.7.2再现性
在再现性条件下获得的两次独立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)按表3数据采用线性内插法或外延法求得。
表3再现性限(方法1) 0. 36
Wcu/% R/%
0.082 0. 015
1. 99 0. 20
0. 84 0. 09
1.21 0.10
0. 05
5方法2 碘量法 5.1原理
试料用盐酸、硝酸、硫酸分解,用盐酸-氢溴酸混合酸除去锡、锑,用氨水沉淀分离其他干扰元素。调
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节溶液pH值为3.0~4.0,加人碘化钾与二价铜作用,析出的碘以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至终点。根据消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积,计算得到试料中铜的质量分数。 5.2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。 5.2.1金属铜(wcu≥99.99%):将金属铜放人适量冰醋酸(5.2.3)中,加热微沸1min,取下,冷却。将金属铜从冰醋酸(5.2.3)中取出,用煮沸并冷却的去离子水冲洗2次以上,再用无水乙醇冲洗2次,在已升温至50℃士5℃的烘箱中烘4min,取出,冷却,置于磨口瓶中备用。 5.2.2碘化钾。 5.2.3冰醋酸(p=1.05g/mL)。 5.2.4盐酸(o=1.19g/mL)。 5.2.5 5硝酸(p=1.42g/mL)。 5.2.6硫酸(o=1.84g/mL)。 5.2.7 氢溴酸(p=1.49g/mL)。 5.2.8氨水(p=0.90g/mL)。: 5.2.9 硫酸(1十1)。 5.2.10 盐酸(1十1)。 5.2.11 氨水(1十1)。 5.2.12 氨-氯化铵洗液:称取1g氯化铵固体溶于98mL水中,加入2mL氨水(5.2.8),混匀。 5.2.13 氟化氢铵饱和溶液。 5.2.14淀粉溶液(5g/L):用时现配。 5.2.15碘溶液(p=0.04mol/L):称取1.02g碘、40g碘化钾(5.2.2)于100mL烧杯中,加入60mL 水,摇动使碘溶解完全,用水稀释至100mL,混匀,转入棕色瓶中保存。 5.2.16硫氰酸钾溶液(500g/L):称取50g硫氰酸钾于200mL烧杯中,加人80mL水溶解,加人2g 碘化钾(5.2.2),搅拌溶解后加人2mL淀粉溶液(5.2.14),滴加碘溶液(5.2.15)至恰好呈蓝色。用硫代硫酸钠标准滴定溶液(5.2.18)滴定至蓝色刚好消失为终点,用水稀释到100mL,混匀。 5.2.17铜标准溶液:称取3.5000g金属铜(5.2.1)于300mL锥形瓶中,加入100mL水、30mL硝酸(5.2.5),盖上表面血,低温加热溶解完全,冷却。移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含3.5mg铜。 5.2.18硫代硫酸钠标准滴定溶液按以下步骤配制和标定:
a) 配制:称取50g硫代硫酸钠(Na2SzO3·5H2O)和4g无水碳酸钠于2000mL烧杯中,用
1000mL煮沸并冷却至室温的去离子水溶解完全后,移入10L棕色试剂瓶中,用煮沸并冷却至室温的去离子水稀释至约10L,混匀,静置两周。使用时过滤。此硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度为[c(NazSzO3·5HzO)~0.020mol/L]。此溶液每两周标定一次。
b) 标定:移取铜标准溶液(5.2.17)10.00mL于300mL锥形瓶中,低温蒸至溶液体积约1mL,取
下,冷却至室温,用约30mL水吹洗杯壁,重复蒸至溶液体积约1mL,取下,稍冷,加入100mL 水于电热板上低温加热至盐类溶解完全,取下,冷却至室温。滴加氮水(5.2.8)至铜氨蓝色不再加深,加人3mL冰醋酸(5.2.3),1mL氟化氢铵饱和溶液(5.2.13),摇匀,冷却至室温。以下按照5.4.4.5步骤进行。
随同标定做空白试验。 按公式(2)计算硫代硫酸钠标准滴定溶液的实际浓度:
mi
c=(Vs-V)·MX10-3
..(2)
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