ICS 77.120.50 H 64
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T4698.2-—2011 代替GB/T4698.2-1996
海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
铁量的测定
Methods for chemical analysis of titanium sponge,titanium and titanium alloys-
Determination of iron content
2012-02-01实施
2011-05-12发布
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 GB/T4698.2—2011
前言
本部分代替GB/T4698.2--1996《海绵钛、钛及钛合金化学分析方法1，10-二氮杂菲分光光度法测定铁量》。
本部分与GB/T4698.2一1996相比主要变化如下：
增加了原子吸收光谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法。 本部分修改采用IS022960：2008《钛及钛合金-铁量的测定-1，10-二氮杂菲分光光度法》（方法一）、
ISO22961：2008《钛及钛合金-铁量的测定-原子吸收光谱法》（方法二）和ISO22962：2008《钛及钛合金铁量的测定-电感耦合等离子体原子发射光谱法》（方法三）。
本部分与ISO22960：2008、ISO22961：2008、229622008的章条号对照情况见附录A。 本部分与ISO22960：2008、ISO22961：2008、22962：2008相比存在技术性差异，这些差异涉及的条
款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（1）进行了标示，附录B给出了相应技术性差异及其原因一览表。
本部分的方法一为仲裁分析方法。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)归口。 本部分方法一起草单位：西北有色金属研究院、宝钛集团有限公司、北京有色金属研究院、西部金属
材料股份有限公司、四川恒为制钛科技有限公司。
本部分方法二起草单位：西北有色金属研究院、北京有色金属研究院、西部金属材料股份有限公司、 四川恒为制钛科技有限公司。
本部分方法三起草单位：宝钛集团有限公司、西北有色金属研究院、北京有色金属研究院、西部金属材料股份有限公司、四川恒为制钛科技有限公司。
本部分方法一主要起草人：李波、禄妮、张磊、朱梅生、黄永红、李震乾、佟伶、李满芝、朱广路、 刘家荣。
本部分方法二主要起草人：李波、杨平平、孙宝莲、吴秦建、张卓、李艳芬、朱广路、李风玲。 本部分方法三主要起草人：黄永红、李剑、雷小燕、王晓艳、李波、童坚、张卓。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T4698.2—1984; —GB/T4698.2-1996。
1 GB/T4698.2-2011
海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
铁量的测定
1范围
本部分规定了海绵钛、钛及钛合金中铁含量的测定方法。 本部分适用于海绵钛、钛及钛合金中铁含量的测定。
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/T6682分析实验室用水规格和试验方法（ISO3696，MOD) GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶（ISO1042，EQV） GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管（ISO648，EQV) GB/T12809实验室玻璃仪器玻璃量器的设计和结构原则（ISO384，EQV） GB/T12810 实验室玻璃仪器玻璃量器的容量校准和使用方法（ISO4787，IDT）
3总则
3.1除非另有说明，在分析中仅使用确认的分析纯试剂；所用水为蒸馏水或去离子水或相当纯度的水，应符合GB/T6682的规定。 3.2所用仪器均应在检定周期内，其性能应达到检定要求的技术参数指标；玻璃容器使用 GB/T12808、GB/T12809、GB/T12806中规定的A级，具体使用方法参照GB/T12810的要求。
4方法一1，10-二氮杂菲分光光度法
4.1测定范围
铁的测定范围为0.005%～2.00%（质量分数）。 4.2方法原理
试料用盐酸-氢氟酸溶解，加入硝酸氧化钛。加入硼酸，酒石酸，乙酸铵和盐酸羟胺。加入1，10-二氮杂菲生成1，10-二氮杂菲铁络合物，分光光度计测定其铁含量。 4.3试剂 4.3.1盐酸（1+1）：缓慢地将500mL盐酸（pl.16g/mL~1.19g/mL）加人到500mL水中。 4.3.2硝酸（1十1）：缓慢地将500mL硝酸（pl.42g/mL）加人到500mL水中。 4.3.3氢氟酸（1十1)：小心、缓慢地将100mL氢氟酸（p1.14g/mL)加人到100mL水中。 4.3.4硼酸。
1 GB/T4698.2—2011
4.3.5 5 酒石酸（200g/L）。 4.3.6乙酸铵（500g/L)。 4.3.7 盐酸羟胺溶液（100g/L）。 4.3.81，10-二氮杂菲溶液（2g/L）：溶解2.0g1，10-二氮杂菲于100mL乙醇（体积百分含量不小于 95%)中，用水稀释至1000mL。 4.3.9铁标准溶液 4.3.9.1铁标准贮存溶液（0.500mg/mL）：准确称取0.500g金属铁（wr≥99.9%）于300mL烧杯中(精确至0.0001g），加人30mL盐酸（4.3.1)加热溶解。加人5mL硝酸（4.3.2)氧化铁，继续加热驱除氮的氧化物。冷却，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 4.3.9.2铁标准溶液（0.050mg/mL）：移取10.00mL铁标准贮存溶液（4.3.9.1）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。使用时配制。 4.4仪器
分析天平：可精确至0.1mg。
4.4.1 4.4.2分光光度计。 4.5试样 4.5.1取样
海绵钛、钛及钛合金的取样应按照已颁布的相应标准方法进行。 4.5.2试料
按表1称取试料，精确至0.0001g。
表1试料量和分取试液体积
铁含量/ % 0.005~0.1 >0.1~0.4 >0.4~0.8 >0.8~2.0
试料量/
分取试液体积/
mL 20. 00 10.00 10. 00 10.00
g 1. 0 1. 0 0. 50 0. 20
4.6分析步骤 4.6.1测定次数
独立地进行两次测定，取其平均值。 4.6.2空自试验
随同试料做空白试验。 4.6.3工作曲线的绘制 4.6.3.1移取0.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL铁标准溶液（4.3.9.2)，于5个100mL 容量瓶中。加人15mL酒石酸溶液（4.3.5），25mL乙酸铵溶液（4.3.6），5mL盐酸羟胺溶液（4.3.7），用水稀释至约80mL，混匀。 4.6.3.2加人10mL1，10-二氮杂菲溶液（4.3.8)，用水稀释至刻度，混匀。 4.6.3.3室温放置20min后，移取部分溶液于1cm吸收血中，以水为参比，测定标准溶液的吸光度。
2 GB/T 4698.2—2011
以铁的质量浓度（mg/100mL）为横坐标，吸光度为纵坐标绘制工作曲线。确保线性相关系数优于 0.999。平行移动相关曲线，使之通过坐标原点。 4.6.4测定 4.6.4.1将试料（4.5.2)置于200mL聚四氟乙烯烧杯中。 4.6.4.2加入10mL盐酸（4.3.1），5mL氢氟酸（4.3.3），盖上案乙烯表面血，水浴加热溶解，加人 3mL硝酸（4.3.2)继续加热驱除氮的氧化物。加人3g硼酸（4.3.4），搅拌溶解，冷却至室温。 4.6.4.3将试液移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混勾。按表1分取部分溶液两份（A和B)于 100mL容量瓶中。分别加入15mL酒石酸溶液（4.3.5），25mL乙酸铵溶液（4.3.6），5mL盐酸羟胺溶液（4.3.7），用水稀释至约70mL，混匀。 4.6.4.4在A溶液中加人10mL1，10-二氮杂菲溶液（4.3.8），如试料中含铜，镍等，则补加10mL 1，10-二氮杂菲溶液（4.3.8），用水稀释至刻度，混匀。B溶液用水稀释至刻度，混匀，作为参比溶液。 4.6.4.5在室温下放置20min后，移取部分溶液A于1cm比色Ⅲ中，以B溶液为参比，于分光光度计波长510nm处测量其吸光度，从工作曲线（4.6.3）上查出相应的铁量。 4.7分析结果的计算
铁含量以铁的质量分数WF。计，数值以%表示，按式（1)计算：
wr。=× 100 × 10-3
(1)
mxy 100
式中： Pi一分取试液中铁质量浓度，单位为毫克每100毫升（mg/100mL)； P2—空白溶液中铁质量浓度，单位为毫克每100毫升（mg/100mL）； V一分取试液的体积，单位为毫升（mL）; m—一试料质量，单位为克（g）。 所得结果表示至小数点后第三位。 同试样两次测定结果的差值不超过相应的允许差范围[式（2）、式（3）、式（4)]。如果超过，应重新
进行分析。 4.8精密度
本方法的允许差按式（2)、式（3)和式（4)表示。 重复性限：
2.8×[0.0055×（wF)+0.0010%
（2)
实验室内再现性限：
2.8×[0.0083×(wr)+0.0010]%
...(3)
实验室间再现性限：
2.8×[0.0233×（w)+0.0008]%
+...(4)
5方法二原子吸收光谱法
5.1测定范围
铁的测定范围为0.01%～2.00%（质量分数）。 5.2原理
试料用盐酸和氢氟酸溶解，加人硝酸氧化钛、铁及其他元素。然后加人硼酸，用原子吸收光谱仪测
3 GB/T4698.2—2011
量试液中铁浓度。 5.3试剂 5.3.1盐酸（1+1）：将500mL盐酸（pl.16g/mL~1.19g/mL)缓慢加人到500mL水中。 5.3.2硝酸(1+1)：将500mL硝酸（pl.42g/mL)缓慢加人到500mL水中。 5.3.3氢氟酸(1十1）：将100mL氢氟酸(pl.14g/mL)缓慢加人到100mL水中。 5.3.4硼酸。 5.3.5纯钛
wri≥99.95%，铁含量已知且应尽可能的低。如果铁含量未知，应采用方法一准确测定。 5.3.6铁标准溶液 5.3.6.1.铁标准贮存溶液（0.500mg/mL）
称取0.500g金属铁[wF≥99.9%于300ml烧杯中（精确至0.0001g），加人30mL盐酸（5.3.1)加热溶解。加人5mL硝酸（5.3.2)氧化铁，继续加热驱除氮的氧化物。冷却，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 5.3.6.2铁标准溶液（0.050mg/mL）
移取10.00mL铁标准贮存溶液（5.3.6.1）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。使用时
配制。 5.4仪器 5.4.1分析天平：可精确至0.1mg。 5.4.2火焰原子吸收光谱仪，采用空气/乙炔火焰，波长248.3nm。 5.5试样 5.5.1试样要求
海绵钛、钛及钛合金的取样应按照已颁布的标准方法进行。 5.5.2试料
称取0.50g试料，精确至0.0001g。 5.6分析步骤
警告：应按照原子吸收光谱仪器使用规程点燃和熄灭空气-乙炔燃烧器，以避免可能的爆炸危险。 5.6.1测定次数
独立地进行两份试料测定，取其平均值。 5.6.2空白试验
随同试料以纯钛（5.3.5)做空白试验。 5.6.3标准溶液的制备 5.6.3.1总则
标准溶液的制备按照5.6.3.2、5.6.3.3进行。 5.6.3.2wr≤0.1% 5.6.3.2.1称取6份纯钛（5.3.5），每份0.50g，置于200mL聚乙烯烧杯中。 5.6.3.2.2加入10mL盐酸（5.3.1)和5mL氢氟酸（5.3.3），盖上聚乙烯表面血，水浴加热溶解。加人3mL硝酸（5.3.2），加热驱除氮的氧化物。加入3g硼酸（5.3.4），搅拌溶解，冷却至室温。 5.6.3.2.3将溶液移至100mL容量瓶中，分别加人0.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、 8.00mL、10.00mL铁标准溶液（5.3.6.2），用水稀释至刻度，混匀。
4 GB/T 4698.2--2011
5.6.3.3Wr>0.1% 5.6.3.3.1称取6份纯钛（5.3.5），每份0.50g，置于200mL聚乙烯烧杯中。 5.6.3.3.2加入10mL盐酸（5.3.1)和5mL氢氟酸（5.3.3），盖上聚乙烯表面血，水浴加热溶解。加人3mL硝酸（5.3.2），继续加热驱除氮的氧化物。加人3g硼酸（5.3.4），搅拌溶解，冷却至室温。 5.6.3.3.3将溶液转移至100mL容量瓶中。 5.6.3.3.4按表2移取部分溶液至6个100mL容量瓶，并补加盐酸（5.3.1）。分别加入0.00mL、 2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL铁标准溶液（5.3.6.2），用水稀释至刻度，混匀。 5.6.4试液的制备 5.6.4.1将试料(5.5)移至200mL聚乙烯烧杯。 5.6.4.2加人10mL盐酸（5.3.1)和5mL氢氟酸（5.3.3），盖上聚乙烯表面皿，水浴加热溶解。加入 3mL硝酸（5.3.2），加热驱除氮的氧化物。加人3g硼酸（5.3.4），搅拌溶解。冷却后将溶液移至 100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 5.6.4.3试料中铁含量>0.1%时，按表2分移取部分溶液于100mL容量瓶中，并补加盐酸（5.3.1），用水稀释至刻度，混匀。
表2铁含量和分取试液体积
铁含量/ % >0.10~0.50 >0.50~2.00
分取试液体积/
加人盐酸(5.3.1)量/
mL 20.00 5. 00
mL 8.0 9. 5
5.6.5测定 5.6.5.1总则
仪器应配有由厂家推荐的铁元素空心阴极灯，波长设定在248.3nm处，用空气-乙炔贫燃性火焰进行测定。当设备具有计算机系统控制功能时，工作曲线的建立、校标（漂移校正、标准化、重新校准）和铁含量的测定应按照计算机软件操作说明书的要求进行。 5.6.5.2工作曲线的绘制
在波长248.3nm处，用空气/乙炔贫燃性火焰，以水调零，测定标准溶液的吸光度。以铁含量为横坐标（mg/100mL），吸光度为纵坐标绘制工作曲线。平行移动相关曲线，使之通过坐标原点。 5.6.5.3试液的测定
在波长248.3nm处，用空气/乙炔贫燃性火焰，以水调零，测定试液的吸光度，从工作曲线查出相应的铁的质量浓度（mg/100mL）。 5.7分析结果计算 5.7.1 Wr≤0.1%
铁含量以铁的质量分数We计，数值以%表示，按式（5)计算：
w (-) ×100 ×10-
·(5)
m
式中： Pi—-试液中铁的质量浓度，单位为毫克每100毫升（mg/100mL）； P2——空白溶液中铁的质量浓度，单位为毫克每100毫升(mg/100 mL); P——5.6.3.2中纯钛(5.3.5)溶液中铁的质量浓度，单位为毫克每100寇升(mg/100mL); m 试料质量，单位为克（g)。
5 GB/T4698.2—2011
所得结果表示至小数点后第三位同一试样两次平行分析结果的差值不超过相应的允许差范围[式（7）、式（8）、式（9)。如果超过，应
重新进行分析。 5.7.2wr>0.1%
铁含量以铁的质量分数WFe计，数值以%表示，按式(6)计算：
[α -(α × 10)
(6)
100X10-3
WF
m
式中： P- -5.6.3.3中纯钛（5.3.5)溶液中铁的质量浓度，单位为毫克每100毫升（mg/100mL）； P4- 分取试液中铁的质量浓度，单位为毫克每100毫升（mg/100mL）； Ps 分取空白溶液中铁的质量浓度，单位为毫克每100毫升（mg/100mL）； V分取试液体积，单位为毫升（mL)； m一分取试液中试料质量，单位为克（g）。 所得结果表示至小数点后第三位。 同一试样两次测定结果的差值不超过相应的允许差范围[式(7)、式（8)、式（9)。如果超过，应重新
进行分析。 5.8精密度
本方法的允许差按式（7）、式（8)和式（9)表示。 重现性限：
2.8×[0.0100×（)+0.0004]%
·(7 )
实验室内再现性限：
2.8×[0.0149×（w)+0.0004]%
·(8)
实验室之间再现性限：
2.8×[0.0270×(wr）+0.0023]%
(9)
6方法三 电感耦合等离子体原子发射光谱法
6.1测定范围
铁的测定范围为0.01%～3.0%（质量分数）。 6.2方法原理
试料用硝酸和氢氟酸或硫酸和氢氟酸溶解，使用电感耦合等离子体（ICP)-原子发射光谱仪测定试样中铁的含量。 6.3试剂 6.3.1盐酸（1+1）：将500mL盐酸（e1.16g/mL~1.19g/mL)缓慢地加人到500mL水中。 6.3.2硝酸(p1.42g/mL)。 6.3.3硝酸（1+1）：将500mL硝酸（p1.42g/mL）缓慢地加人到500mL水中。 6.3.4氢氟酸（1十1）：将100mL氢氟酸（p1.14g/mL)小心、缓慢地加人到100mL水中。 6.3.5硫酸（1+1)：将500mL硫酸（p1.84g/mL)缓慢地加人到500mL水中，冷却。 6.3.6 硫酸（1十3）：将100mL硫酸p1.84g/mL)缓慢地加入到300mL水中，冷却。
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