ICS 77.120.10 H 12
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T20975.3—2020 代替GB/T20975.3—2008
铝及铝合金化学分析方法第3部分：铜含量的测定
Methods for chemical analysis of aluminium and aluminium alloys-
Part 3:Determinationof coppercontent
2020-06-02发布
2021-04-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T20975.3—2020
前言
GB/T20975《铝及铝合金化学分析方法》分为37个部分：
第1部分：汞含量的测定；第2部分：砷含量的测定；第3部分：铜含量的测定；第4部分：铁含量的测定；第5部分：硅含量的测定；第6部分：镉含量的测定；第7部分：锰含量的测定；第8部分：锌含量的测定；第9部分：锂含量的测定火焰原子吸收光谱法；第10部分：锡含量的测定；第11部分：铅含量的测定；第12部分：钛含量的测定；第13部分：钒含量的测定；第14部分：镍含量的测定；第15部分：硼含量的测定；第16部分：镁含量的测定；第17部分：锶含量的测定；第18部分：铬含量的测定；第19部分：锆含量的测定；第20部分：镓含量的测定丁基罗丹明B分光光度法；第21部分：钙含量的测定；第22部分：铍含量的测定；第23部分：锑含量的测定；第24部分：稀土总含量的测定；第25部分：元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；第26部分：碳含量的测定红外吸收法；第27部分：铺、镧、含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；第28部分：钻含量的测定 火焰原子吸收光谱法；第29部分：钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法；第30部分：氢含量的测定 加热提取热导法；第31部分：磷含量的测定 钼蓝分光光度法；第32部分：铋含量的测定；第33部分：钾含量的测定 火焰原子吸收光谱法；第34部分：钠含量的测定 火焰原子吸收光谱法；第35部分：钨含量的测定 硫氰酸盐分光光度法；第36部分：银含量的测定 火焰原子吸收光谱法；第37部分：锯含量的测定。 GB/T20975.3—2020
本部分为GB/T20975的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T20975.3一2008《铝及铝合金化学分析方法第3部分：铜含量的测定》。本部分
与GB/T20975.3一2008相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：
增加了标准使用安全警示；增加了“规范性引用文件”（见第2章）；增加了“术语和定义”（见第3章）；删除了“电解重量法”，（见2008年版的方法三电解重量法）；删除了“草酰二酰肼分光光度法”（见2008年版的方法四草酰二酰肼分光光度法）；修改了“新亚铜灵分光光度法”的精密度（见4.7，2008年版的第8章）；修改了“火焰原子吸收光谱法”的精密度（见5.7，2008年版的第17章）；增加了硫代硫酸钠滴定法（见第6章）：增加了“试验报告”（见第7章）。
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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。 本部分起草单位：内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司、有色金属技术经济研究院、西安汉唐分析检
测有限公司、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼广、东北轻合金有限责任公司、昆明冶金研究院、内蒙古锦联铝材有限公司、北京有色金属与稀土应用研究所、广东省韶关市质量计量监督检测所、有研亿金新材料有限公司、长沙矿冶研究院有限责任公司。
本部分主要起草人：李志辉、张燕、席欢、姚永峰、贾梦琳、赵欢娟、郭燕瑶、周兵、刘维理、张馨予、 原建昌、吴庆春、范树辉、延凤泊、袁齐、邱伟明、刘朝方、熊晓东、杨永刚、王悦
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T6987.3—1986、GB/T6987.3—2001; GB/T6987.29—2001; GB/T20975.3—2008。
II GB/T20975.3—2020
铝及铝合金化学分析方法第3部分：铜含量的测定
警示一一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
SAG
GB/T20975的本部分规定了新亚铜灵分光光度法、火焰原子吸收光谱法和硫代硫酸钠滴定法测定铝及铝合金中铜含量。
本部分适用于铝及铝合金中铜含量的仲裁测定。新亚铜灵分光光度法测定范围：0.0005%~
0.012%；火焰原子吸收光谱法测定范围：0.0050%～8.00%；硫代硫酸钠滴定法测定范围：3.00%~ 70.00%。
注：铜质量分数为0.0050%~0.012%时，采用新亚铜灵分光光度法为仲裁检验方法；铜质量分数为3.00%~8.00%
时，采用火焰原子吸收光谱法为仲裁检验方法。
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/T8005.2铝及铝合金术语第2部分：化学分析 GB/T8170一2008数值修约规则与极限数值的表示和判定
3术语和定义
GB/T8005.2界定的术语和定义适用于本文件
4弄 新亚铜灵分光光度法
4.1方法提要
试料用盐酸、硝酸溶解，用盐酸羟胺将二价铜离子还原为一价铜离子，于pH4.5左右用三氯甲烷萃
取新亚铜灵与一价铜离子形成的有色络合物，于分光光度计波长460.0nm处测量其吸光度，以此测定铜含量。 4.2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实验室二级水 4.2.1氢氟酸（p=1.14g/mL）。 4.2.2三氯甲烷。 4.2.3盐酸（1+1)。 4.2.4硝酸（1+1）。
1 GB/T20975.3—2020
4.2.5硫酸（1+1）。 4.2.6氨水（1+1）。 4.2.7 盐酸羟胺溶液（100g/L）。 4.2.8柠檬酸铵溶液（500g/L）。 4.2.9新亚铜灵乙醇溶液（1g/L)：称取0.1g2,9-二甲基-1，10-菲啰啉于烧杯中，用无水乙醇稀释至 100mL（放置过夜）。 4.2.10铜标准贮存溶液：称取1.0000g铜（wcu≥99.99%），置于预先盛有20mL水和10mL硝酸（4.2.4)的400mL烧杯中，盖上表面皿，待溶解完全后，置于水浴上蒸发至结晶开始析出，用水溶解，移人1000mL容量瓶中，混匀。此溶液1mL含1mg铜， 4.2.11铜标准溶液：移取5.00mL铜标准贮存溶液（4.2.10）置于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含0.01mg铜。 4.2.12刚果红试纸。 4.3仪器
分光光度计。 4.4试样
将样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。
4.5 分析步骤
4.5.1试料
称取质量（m。）为0.50g的试样（4.4），精确至0.0001g。 4.5.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。 4.5.3空白试验
随同试料（4.5.1）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，加人5mL水和15mL盐酸（4.2.3）。待试料完全溶解后加人2mL硝酸（4.2.4），加热煮沸2min～3min，驱除氮氧化物（空白蒸发至2mL左右），用少量水洗杯壁，冷却至室温。以慢速滤纸过滤（如清亮可不过滤）。用热盐酸（4.2.3）洗涤滤纸和残渣8次～ 10次。收集滤液和洗液于400mL烧杯中，如有大量残渣，将滤纸连同残渣置于铂璃中，烘干后于 550℃灰化完全（不要燃烧），冷却。加入2mL硫酸（4.2.5）和5mL氢氟酸（4.2.1），逐滴滴人硝酸（4.2.4)至溶液清亮。加热蒸发至冒硫酸烟，于700℃灼烧10min（不超过700℃），冷却。加人尽量少的盐酸（4.2.3）和数毫升水，加热使沉淀完全溶解（如浑浊需过滤），将此溶液合并于主试液中。 4.5.4.2在试液中加人8mL柠檬酸铵溶液（4.2.8），5mL盐酸羟胺溶液（4.2.7），混匀，加入5mL新亚铜灵乙醇溶液（4.2.9），投入一小块刚果红试纸（4.2.12），用氨水（4.2.6）调到刚果红试纸变红色后，改用 pH试纸再继续小心调至pH值约4.5，将试液移入250mL分液漏斗中，使体积约60mL70mL，加人 10.00mL三氯甲烷（4.2.2）萃取2min。 4.5.4.3将有机相的部分试液移入1cm吸收池中，以三氯甲烷（4.2.2）作参比，于分光光度计波长
2 GB/T20975.3—2020
460.0nm处测量其吸光度，将所测得吸光度减去空白试验溶液的吸光度后，从工作曲线上查得相应的铜质量（m，）。 4.5.5工作曲线的绘制
移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL铜标准溶液（4.2.11) 于一组250mL烧杯中，各加人20mL水和3mL盐酸（4.2.3），混勺。以下按4.5.4.2进行，无需调整 pH值，以试剂空白溶液为参比，于分光光度计在波长460.0nm处测量其吸光度。以铜量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线 4.6试验数据处理
铜含量以铜质量分数c.计，按式（1）计算：
mlX10-3
X100%
Wcu =
..(1)
+.
m o
式中： m1一一自工作曲线上查得的铜质量，单位为毫克（mg）； mo 一试料的质量，单位为克（g）。 铜质量分数≥0.0010%时，计算结果保留两位有效数字；铜质量分数<0.0010%时，计算结果保留
一位有效数字。数值修约执行GB/T8170一2008中3.2、3.3。 4.7精密度 4.7.1重复性
在重复性条件下获得的两个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按表1数据采用线性内插法或外延法求得。
表 1
Wcu /% r/%
0.000 7 0.000 1
0.001 7 0.000 2
0.003 7 0.000 3
0.006 1 0.000 4
0.011 0.001
4.7.2再现性
在再现性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，两个测试结果的绝对差值不大于再现性限R，超过再现性限R的情况不超过5%。再现性限R按表2数据采用线性内插法或外延法求得。
表 2
Wcu / % R/%
0.000 7 0.000 1
0.001 7 0.000 3
0.003 7 0.000 5
0.006 1 0.000 7
0.011 0.002
5 火焰原子吸收光谱法
5.1方法提要
试料用盐酸和过氧化氢溶解，于原子吸收光谱仪波长324.7nm处，用空气-乙炔（或一氧化二氨氮-乙
3 GB/T20975.3—2020
炔）贫燃性火焰测量铜吸光度，以此测定铜含量。
5.2 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实验室二级水。
5.2.1纯铝（wAl≥99.99%，wc≤0.0010%）。 5.2.2氢氟酸（p=1.14g/mL）。 5.2.3 硝酸（p=1.42g/mL）。 5.2.4过氧化氢（p=1.10g/mL）。 5.2.5盐酸(1+1)。 5.2.6硫酸（1+1)。 5.2.7 铝溶液（20mg/mL）：称取20.00g纯铝（5.2.1）置于1000mL烧杯中，盖上表皿，分次加人总量为600mL的盐酸（5.2.5）。待剧烈反应停止后，缓慢加热至完全溶解，然后加人数滴过氧化氢（5.2.4），煮沸数分钟以分解过量的过氧化氢，冷却。将溶液移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 5.2.8铜标准贮存溶液：称取1.000g铜（wcu≥99.95%），置于250mL烧杯中，盖上表皿，加人5mL硝酸（5.2.3），缓慢加热至完全溶解，冷却。将溶液移人1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铜 5.2.9铜标准溶液A：移取100.00mL铜标准贮存溶液（5.2.8）置于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀（用时现配）。此溶液1mL含0.1mg铜。 5.2.10铜标准溶液B：移取50.00mL铜标准贮存溶液（5.2.8）置于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀（用时现配）。此溶液1mL含0.05mg铜 5.3 仪器
SAC
原子吸收光谱仪，附铜空心阴极灯。仪器应满足下列条件：
特征浓度：在与测量试料溶液基体一致的溶液中，铜的特征浓度应不大于0.033μg/mL； -精密度：用最高浓度的标准溶液测量吸光度10次，其标准偏差应不超过吸光度平均值的
一
1.0%，用最低浓度的标准溶液（不是零浓度溶液）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%；
一工作曲线线性：将工作曲线按浓度等分为五段，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0.70。
5.4试样
将样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。
5.5 分析步骤 5.5.1试料
称取质量（m2）为1.00g的试样（5.4），精确至0.0001g。 5.5.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值 5.5.3空白试验
称取1.00g纯铝（5.2.1）代替试料（5.5.1），随同试料做空白试验
?
4 GB/T20975.3—2020
5.5.4测定
5.5.4.1将试料（5.5.1)置于250mL烧杯中，盖上表皿，加入约10mL水，分次加入总量为30mL盐酸（5.2.5），待剧烈反应停止后，缓慢加热至试料完全溶解。滴加适量的过氧化氢（5.2.4），加热煮沸 10min，以除去过量的过氧化氢，冷却。 5.5.4.2如有不溶物需用定量滤纸过滤、洗涤，保留此溶液为主滤液，将残渣连同滤纸置于铂埚中，灰化（勿使滤纸燃着），在约550℃灼烧，冷却。加人2mL硫酸（5.2.6）和5mL氢氟酸（5.2.2），并逐滴加入硝酸（5.2.3）至溶液清亮（约1mL），加热蒸发至干。在约700℃下灼烧10min，冷却。用尽量少的盐酸（5.2.5）和少量水溶解残渣（必要时过滤），将此溶液合并于主滤液中。 5.5.4.3按表3将试液或处理不溶物后合并的试液移入相应容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
表3
铜质量分数wcu/% 试液总体积V。/mL 分取体积V1/mL 0.0050~0.050
测试体积V/mL
补加盐酸/mL
100 1 000 500 1 000
>0.050~0.50 >0.50~5.00 >5.00~8.00
100 250
20.00 10.00
10 25
5.5.4.4按表3移取相应体积的试液于相应容量瓶中，补加相应体积的盐酸（5.2.5），用水稀释至刻度，混匀。将空白试验溶液及试液于原子吸光谱仪波长324.7nm处，以空气-乙炔贫燃性火焰，以水调零，测量铜的吸光度。用试液的吸光度（减去空白试验溶液的吸光度）从工作曲线上查出相应的铜的质量浓度(p)。 5.5.5工作曲线的绘制 5.5.5.1根据试料中铜的质量分数，系列标准溶液的制备分为以下4种：
a）铜的质量分数为0.0050%~0.050%时，移取0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、
8.00mL、10.00mL铜标准溶液B(5.2.10），分别置于一组100mL容量瓶中，加人50.0mL铝溶液（5.2.7），以水稀释至刻度，混匀；
b) 铜质量分数为>0.050%~0.50%时，移取0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、
8.00mL、10.00mL铜标准溶液B（5.2.10），分别置于一组100mL容量瓶中，加人5.0mL铝溶液（5.2.7），以水稀释至刻度，混匀；
c） 铜质量分数为>0.50%~5.00%时，移取0mL、2.00mL、4.00mL、8.00mL、12.00mL、
16.00mL、20.00mL铜标准溶液A（5.2.9），分别置于一组100mL容量瓶中，加人2.0mL铝溶液（5.2.7）、10mL盐酸（5.2.5）以水稀释至刻度，混匀；铜质量分数为>5.00%~8.00%时，移取0mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL、7.00mL、8.00mL
d)
铜标准溶液A（5.2.9），分别置于一组250mL容量瓶中，加人0.5mL铝溶液（5.2.7）、25mL盐酸（5.2.5），以水稀释至刻度，混匀。
5.5.5.2将系列标准溶液（5.5.5.1）于原子吸收光谱仪波长324.7nm处，用空气-乙炔贫燃性火焰，以水调零，测量系列标准溶液的吸光度。以铜的质量浓度为横坐标，吸光度（减去“零”浓度溶液的吸光度）为纵坐标，绘制工作曲线。
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