ICS 77.080.01 H 11
P
中华人民共和国国家标准
GB/T 223.65--2012 代替GB/T223.65—1988
钢铁及合金 钴含量的测定
火焰原子吸收光谱法
Steel,iron and alloy--Determination of cobalt content-
Flame atomic absorption spectrometric method
(ISO11652:1997,MOD)
2013-10-01实施
2012-12-31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/T 223.65—2012
前 言
本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本部分修改采用ISO11652《钢铁钻含量测定 火焰原子吸收光谱法》，结构和技术内容（除部分
规范性引用文件外)与其致。
为便于使用，本部分做了下列编辑性修改： a）删除国际标准的前言： b）引用标准中用国家标准代替相应的国际标准。 本部分与GB/T223.65一1988相比较，主要做了以下修改：
测定范围由0.01%~0.5%调整为0.003%~5.0%；试料处理由根据不同试料加人不同的酸改为统一由盐酸、硝酸溶解，高氯酸冒烟；由统一的校准曲线改为分段绘制校准曲线。
本部分由中国钢铁工业协会提出。 本部分由全国钢铁标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本部分主要起草单位：国家不锈钢制品质量监督检验中心、国家钢铁及制品质量监督检验中心、钢
铁研究总院。
本部分主要起草人：陈安源、马园园、甘正斌、姚成虎、罗倩华、崔秋红。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T 223.65--1988。 GB/T223.65—2012
钢铁及合金钴含量的测定
火焰原子吸收光谱法
警告：使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分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，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1范围
GB/T223的本部分规定了用火焰原子吸收光谱法测定钢铁中钻含量。 本部分适用于钢铁及合金中质量分数为0.003%～5.0%钻含量的测定。
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/T6379.1 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义 (GB/T 6379.12004,ISO 5725-1:1994,IDT)
GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法（GB/T6379.2—2004，ISO5725-2：1994，IDT)
GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T12805实验室玻璃仪器滴定管 GB/T12806 实验室玻璃仪器单标线容量瓶 GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管 GB/T20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法（GB/T20066一2006，ISO14284：
1996,IDT)
ISO5725-3 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度)第3部分：标准测量方法精密度的中间度量
3原理
试料用盐酸和硝酸分解，加高氯酸蒸发至冒白烟。将溶液喷入空气-乙炔火焰，用钻空心阴极灯作光源，于原子吸收光谱仪波长240.7nm处，进行原子吸收光谱测量。
4试剂
分析中除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和GB/T6682所规定的二级水。 4.1纯铁，钻含量（质量分数)小于0.0003%。 4.2纯镍，钻含量（质量分数)小于0.0003%。 4.3盐酸，p约1.19g/mL。 4.4硝酸，p约1.42g/mL。 4.5高氯酸，p约1.67g/mL。 GB/T 223.65—2012
4.6钴标准溶液 4.6.1钻贮备液A，每升相当于1.0g钻。称取1.000g金属钻[纯度>99.9%（质量分数)]，精确至 0.1mg，置于250mL烧杯中，加15mL水，15mL硝酸（4.4），盖上表面皿，缓慢加热，直到完全分解，煮沸除去氮氧化物。冷却至室温，将溶液定量移人1000mL单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 此标准溶液1mL含1.00mg钻。 4.6.2钻标准溶液B，每升相当于0.200g钻。移取20.00mL贮备液（4.6.1)于100mL单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此标准溶液1mL含0.200mg钻。 4.6.3钻标准溶液C，每升相当于0.080g钻。移取8.00mL贮备液（4.6.1)于100mL单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
用前配制。此标准溶液1mL含0.080mg钻。
5仪器
所有玻璃量器均应符合GB/T12805、GB/T12806或GB/T12808规定的A级。 5.1原子吸收光谱仪，配备钻空心阴极灯，供给的空气-乙炔气体要足够纯净，不含水、油以及钻，以提供稳定清澈的贫燃火焰。
原子吸收光谱仪按照7.3.4优化后，检出限和特征浓度应与仪器制造商提供的参数一致，并满足 5.1.1~5.1.3中的精密度指标。
仪器还应达到5.1.4给出的附加性能要求。 5.1.1最低精密度(见A.1)
用最高浓度的校准溶液，测量10次吸光度，计算其标准偏差，此标准偏差不得超过此溶液吸光度平均值的1.5%。
用最低浓度校准溶液（不是零校准溶液），测量10次吸光度，计算其标准偏差，此标准偏差不得超过最高浓度校准溶液吸光度平均值的0.5%。 5.1.2检出限(见A.2)
检出限定义为浓度水平略高于零校准溶液的溶液中分析元素的10次吸光度测量值的标准偏差的 2倍。
在与最终试料溶液基体相似的溶液中，对波长240.7nm，钻的检出限应小于0.05μg/mL。 5.1.3校准曲线的线性（见A.3)
用同样的方法测定时，校准曲线上部20%浓度范围的斜率值（表示为吸光度的变化）与下部20%浓度范围的斜率值之比应不小于0.7。
对于用2个或更多标准样品自动校准的仪器，应在分析之前，用获得的吸光度读数建立曲线线性满足上述要求的校准曲线。 5.1.4特征浓度（见A.4）
在与最终试料溶液基体相似的溶液中，对波长240.7nm，钻的特征浓度应当小于0.3μg/mL。 5.2辅助装置
建议使用合适的记录仪或数字读数装置来评价5.1.1～5.1.3中的指标和进行以后的测量。
2 GB/T223.65—2012
可放大刻度，直到观察到的噪声大于读数误差，并推荐吸光度低于0.1。如果不得不用到刻度放大，而又无法读取放大倍数时，可用下述方法得到放大倍数：分别在使用和不使用刻度放大的情况下测量合适溶液的吸光度，计算所测信号之比。
为了减少FeO分子吸收带对钻的干扰，分析高合金钢时，建议采用配有氛灯的背景校正器。
6制样
根据GB/T20066或适当的钢铁国家标准进行制样。
7分析步骤
警告：通常在有氨、亚硝酸烟雾或有机物存在时，冒高氯酸烟可能会引起爆炸。 7.1试料
根据钻含量，称取试料量如下：
钻含量（质量分数)小于2.0%时，称取约1.0g试料，精确至0.001g。
a)
b）钻含量（质量分数)为2.0%5.0%时，称取约0.50g试料，精确至0.0005g。 7.2空白试验
按照相同的步骤，随同试料做空白试验。对每个含量范围（见7.1）使用相同的试剂，包括纯铁 (4.1)的使用量也应相同，但不含试料。 7.3测定 7.3.1试液的制备 7.3.1.1试料溶解
将试料（7.1)置于250mL烧杯，加入10mL盐酸（4.3），4mL硝酸（4.4），盖上表面皿，低温加热溶解到反应停止。加入10mL高氯酸（4.5)，高温加热，直至高氯酸烟在烧杯壁上形成稳定的回流。
冷却，加人30mL水，微热溶解盐类，再次冷却，定量移人100mL单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
用中速滤纸干过滤，滤掉残渣或沉淀，如石墨碳、硅酸、或钨酸，弃去最初的部分后，将滤液收集在干燥的烧杯中。 7.3.1.2试液的稀释
根据试料中钴的含量，按下列a)～d)准备试液。 a) 钻含量（质量分数)在0.08%以下，用滤液（见7.3.1.1），不稀释。 b) 钻含量（质量分数)在0.08%～0.40%（质量分数），按下述方法稀释滤液。
移取20.00mL滤液于100mL的单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀（见注1）。 钻含量（质量分数）在0.40%～2.0%，按下述方法稀释滤液。 移取10.00mL滤液于250mL的单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀（见注1)。
d) 钻含量（质量分数)在2.0%~5.0%，按下述方法稀释滤液，
移取5.00mL滤液于250mL的单标线容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀（见注1)。 注1：如果试液应稀释，相应的空白也应以同样的方式稀释。
3 GB/T223.65—2012
7.3.2校准溶液的制备 7.3.2.1钻含量（质量分数)在0.08%以下
将（1.00士0.001)g纯铁（4.1)分别加人6个250mL烧杯中，加人10mL盐酸（4.3），5mL硝酸 (4.4)，盖上表面皿，低温加热溶解到反应停止。冷却，按表1用滴定管分别加入钻标准溶液C(4.6.3)。
按7.3.1.1规定的步骤从"加10mL高氯酸（4.5)...."(省略过滤步骤)到7.3.1.2的a)。
表1钻含量在0.08%（质量分数）以下的校准溶液
相当于最终试液中钻的浓度
钻标准溶液C(4.6.3)体积
相当于试样中的钻含量（质量分数）
ml. 0" 2. 00 4. 00 6. 00 8.00 10.00
μg/mL 0 1. 6 3. 2 4. 8 6. 4 8. 0
% 0 0. 016 0. 032 0. 048 0. 064 0. 080
·零校准溶液。
7.3.2.2钻含量（质量分数）为0.08%~0.40%
将1.00g士0.001g纯铁（4.1)分别加人6个250mL烧杯中，加入10mL盐酸（4.3)，5mL硝酸（4.4)，盖上表面Ⅲ，低温加热溶解到反应停止。冷却，按表2用滴定管分别加人钻标准溶液B(4.6.2)。
按7.3.1.1规定的步骤从"加10mL高氯酸（4.5)***."（省略过滤步骤)到7.3.1.2的b)。
表2钴含量（质量分数）在0.08%～0.40%的校准溶液
钻标准溶液B(4.6.2)体积
相当于最终试液中钻的浓度
相当于试样中的钻含（质量分数)
μg/mL 0 1. 6 3. 2 4. 8 6. 4 8. 0
% 0 0. 080 0, 160 0. 240 0, 320 0. 400
mL 0a 4. 00 8.00 12.00 16.00 20.00
：零校准溶液。
7.3.2.3钻含量（质量分数）为0.40%~2.0%
将(1.000.001)g纯铁（4.1)分别加人6个250mL烧杯中，加入10mL盐酸（4.3），5mL硝酸（4.4)，盖上表面血，低温加热溶解到反应停止。冷却，按表3用滴定管分别加人钻贮备液A(4.6.1）。
按7.3.1.1规定的步骤从"加10mL高氯酸（4.5).*"（省略过滤步骤)到7.3.1.2的c)。
4 GB/T223.65—2012
表3钻含量（质量分数）在0.40%~2.0%的校准溶液
钴贮备液A(4.6.1)体积
相当于最终试液中钻的浓度
相当于试样中的钴含量（质量分数）
mL
μg/mL 0 1. 6 3. 2 4. 8 6. 4 8. 0
% 0 0, 40 0.80 1.20 1.60 2. 00
4. 00 8, 00 12.00 16.00 20. 00
零校准溶液。
7.3.2.4钻含量（质量分数)为2.0%~5.0%
将（0.50土0.0001)g纯铁（4.1)分别加入6个250mL烧杯中，加人10mL盐酸（4.3），5mL硝酸（4.4)，盖上表面血，低温加热溶解到反应停止。冷却，按表4用滴定管分别加人钻贮备液A（4.6.1)。
按7.3.1.1规定的步骤从"加10mL高氯酸（4.5)**..”(省略过滤步骤）到7.3.1.2的d)。
表4钻含量（质量分数)在2.0%~5.0%的校准溶液
钻贮备液A(4,6.1)体积
相当于最终试液中钻的浓度
相当于试样中的钴含量（质量分数）
% 0 1. 00 2. 00 3. 00 4. 00 5, 00
mL 0" 5, 00 10. 00 15. 00 20. 00 25. 00
μg/mL 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5, 0
零校准溶液。
7.3.3原子吸收光谱仪的调整
仪器的调整见表5。
表5仪器的调整
特 性钻空心阴极灯 240.7 nm
要 素灯的类型波长火焰灯电流带宽
具有最大钻响应的空气-乙炔贫燃火焰
按照制造厂家的建议按照制造厂家的建议
警告：应严格按照制造厂家的建议，尤其应注意以下安全要点： a) 乙炔具有爆炸性，使用时应时常关注；
需戴有色眼镜保护操作者眼睛不受紫外辐射的伤害；应保持燃烧头清洁，不结盐，燃烧头堵塞可能会导致回火；
b) 2 d) 应保证液体阱中充满水； e) 在喷入试液、空白溶液和/或校准溶液之间，应喷入水。
5 GB/T 223.652012
7.3.4原子吸收装置的最优化
按照仪器制造厂家的说明书准备仪器。 调节灯电流、波长、气体流量，点燃火焰，喷人水，直到装置显示已达到稳定状态。 用水调节吸光度为零。 选择衰减设定或积分时间，使仪器信号足够稳定，达到5.1.1～5.1.3中的指标。 将火焰调整为贫燃，将燃烧头高度调整在光路以下10mm处，交替喷人最高浓度校准溶液和零校
准溶液。调节气体流量和燃烧头位置（水平、垂直和旋转），直至校准溶液之间的吸光度之差达到最大值。检查光谱仪，使光谱仪设定在要求波长的准确位置。
合金元素（尤其是镍和铬）的存在可能在火焰中产生化学干扰，为避免这种干扰，应按照预试验结果调整火焰条件。预试验步骤如下：
按7.3.2.1的方法制备钻含量（质量分数)不大于0.08%的系列校准溶液，但是，用0.700g纯铁 (4.1)和0.300g纯镍(4.2)代替1.00g士0.001g纯铁(4.1)。
记录每个钻含量得到相同吸光值的流速，并计算平均流速。此流速应用于光谱测量中。 评价5.1.1～5.1.3指标，以及附加特性要求5.1.4，保证仪器适用于钻的测定
7.3.5光谱测量
设置刻度放大，使最高浓度校准溶液的吸光度接近满刻度。按照5.1.1给出的精密度规定，仪器达到稳定后，选取两个校准溶液，一个略低于试液的吸光度，另一个略高于试液的吸光度，先按浓度递增顺序，然后按递减顺序喷入校准溶液，试液夹在中间测量，每次均测量相对于水的吸光度。再按递增和递减顺序测量校准范围内的所有校准溶液，包括零校准溶液，最后将校准溶液递增与递减吸光度的平均值用于绘制校准曲线。
应当指出，这些步骤不适用于只用两个校准溶液的自动原子吸收光谱仪，在这种情况下，建议不要将两个“夹层”溶液用于绘制校准曲线，而应与试液交替分析。
在成批样品的测定过程中，过一段时间就喷一下校准溶液。如果结果显示因堵塞而导致精度降低，应清理燃烧头。
得到各校准溶液的平均吸光度。 得到试液和空白溶液的平均吸光度。 注2：测量结束后，应喷水除去残留的高氯酸盐（见7中警告）。
7.4校准曲线的绘制
对于每个测量系列和待测钴含量范围，都需要制作新的校准曲线。 如果零校准溶液有显著的吸收，则需要按式(1)计算零校准溶液中钻的浓度：
A
Pco. = Pco.cl × Aco.ci - A,
..(1)
式中： Pco.c1——加到第一份校准溶液的钻浓度，μg/mL； A—零校准溶液的吸光度； AcocI—第一份校准溶液的吸光度。 将计算出的β值加到各校准浓度中去，使校准曲线通过坐标原点。 以每个校准溶液的平均吸光度值对钻含量（μg/mL)作图，建立校准曲线。
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