ICS 77.100 H 11
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T5687.12—2020
铬铁石 磷、铝、钛、铜、锰、钙含量的测定电感耦合等离子体
+
原子发射光谱法
Ferrochromium-Determination of phosphorus, aluminum, titanium, copper,
manganese,calcium content-Inductively coupled plasma
atomic emission spectrometric method
2020-09-01实施
2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 5687.12—2020
前言
GB/T5687分为以下若干部分：
GB/T 5687.2 铬铁、硅铬合金和氮化铬铁硅含量的测定高氯酸脱水重量法； GB/T 5687.4 氮化铬铁和高氮铬铁氮含量的测定蒸馏-中和滴定法； GB/T5687.10 铬铁 锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法；
—GB/T5687.11 铬铁 钛含量的测定 二安替比林甲烷分光光度法； —GB/T5687.12 铬铁 磷、铝、钛、铜、锰、钙含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光
谱法；
+
本部分为GB/T5687的第12部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国钢铁工业协会提出。 本部分由全国生铁及铁合金标准化技术委员会（SAC/TC318）归口。 本部分起草单位：本钢板材股份有限公司、内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司、广西柳州
钢铁集团有限公司、安徽长江钢铁股份有限公司、江苏省镔鑫钢铁集团有限公司、首钢股份公司迁安钢铁公司、北京中冶设备研究设计总院有限公司、交城义望铁合金有限责任公司、中冶建筑研究总院有限公司、冶金工业信息标准研究院
本部分主要起草人：杨维秀、王亚朋、唐语、田玉伟、陈荣、林志旺、陈海、张显峰、马宁、薄凤华、 顾红琴、于树荣、杜士毅、覃丹柳、王立霞、孙娟、崔玉文、刘飞宇、黄芝敏、卢春生。
1 GB/T5687.12—2020
铬铁、磷、铝、钛、铜、锰、钙含量的测定电感耦合等离子体
原子发射光谱法
警示一一使用本部分的人员应有正规实验室工作实践经验。本部分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，保证符合国家有关法规规定的条件
1范围
GB/T5687的本部分规定了采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定磷、铝、钛、
铜、锰、钙等元素含量的方法。
本部分适用于铬铁中磷、铝、钛、铜、锰、钙含量的测定，硅铬合金相应元素的测定也适用于本部分。 各元素测定范围见表1。
表1元素及测量范围
分析元素
测量范围（质量分数）/%
P A1 Ti Cu Mn Ca
0.010~0.10 0.050~0.60 0.005 0~0.60 0.010~1.50 0.010~1.00 0.10~1.50
规范性引用文件
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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/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T 12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管 GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管 JJG768 发射光谱仪检定规程
3原理
低碳试料以盐酸、过氧化氢、氢氟酸和高氯酸分解，在冒烟状态下，滴加盐酸挥铬后制备为盐酸溶液；高碳试料用过氧化钠在镍内熔融，用酸浸取，并稀释到一定体积。使用耐高盐雾化器和相应雾
1 GB/T5687.12—2020
化室，用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES），测量试液中分析元素的发射光谱强度，或对的相对强度，在校准曲线上，计算出分析元素的质量分数
4试剂
分析中，除另有说明外，仅使用优级纯及以上纯度的试剂和符合GB/T6682规定的实验室二级及以上用水。 4.1 纯铬，待测元素含量低于0.001%（质量分数）。 4.2 纯铁（≥99.98%或分析元素已知）。 4.3过氧化钠。 4.47 高氯酸，p=1.67g/mL。 4.5 氢氟酸，p=1.15g/mL。 4.6 6过氧化氢（30%）。 4.7 盐酸，p=1.19g/mL。 4.8 盐酸，1十1。 4.9 硝酸，1.42g/mL。 4.10 硝酸，1+1。 4.11 标准溶液 4.11.1磷标准储备溶液 4.11.1.1磷标准储备溶液，0.50mg/mL
称取2.1968g预先经105℃土5℃干燥至恒重并冷却至室温的磷酸二氢钾（>99.95%），用适量水溶解，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 4.11.1.2磷标准溶液，100.00μg/mL
分取20.00mL磷标准储备液（见4.11.1.1），于100mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.1.3磷标准溶液，10.00ug/mL
分取10.00mL磷标准储备液（见4.11.1.1），于500mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.2铝标准溶液 4.11.2.1铝标准储备液，1.00mg/mL
称取1.0000g金属铝（≥99.95%）于250mL聚四氟乙烯烧杯中，加30mL盐酸（见4.8），低温加热溶解，冷却至室温，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。
注：（称取1.0000g金属铝（≥99.95%）于聚四氟乙烯烧杯中，加30mL氢氧化钠溶液（200g/L），低温加热溶解，
加人100mL水，滴加盐酸（见4.7)酸化并过量10mL，冷却至室温，移人1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀）。
4.11.2.2铝标准溶液，100.00μg/mL
分取10.00mL铝标准储备液（见4.11.2.1）于100mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.2.3铝标准溶液，10.00μg/mL
分取5.00mL铝标准储备液（见4.11.2.1）于500mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释
至刻度，混匀。 4.11.3钛标准溶液 4.11.3.1钛标准储备溶液，0.50mg/mL
称取0.5000g光谱纯金属钛，于100mL铂皿中，加10mL氢氟酸（见4.5）和20mL硫酸（1+1)溶解，加热蒸发至冒硫酸烟，用水冲洗铂皿，继续加热至冒硫酸烟使氟驱尽。冷却至室温，加约50mL水溶
2
SAG GB/T 5687.12—2020
解盐类，移人1000mL容量瓶中，用硫酸（1十9)洗净铂皿，洗液并人于容量瓶中，并用硫酸（1十9）稀释至刻度，混匀。 4.11.3.2钛标准溶液，100.00μg/mL
分取20.00mL钛标准储备液（见4.11.3.1），于100mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.10.3.3钛标准溶液，10.00μg/mL
分取10.00mL钛标准储备液（见4.11.3.1），于500mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.4铜标准溶液 4.11.4.1铜标准储备溶液，1.00mg/mL
称取1.000g金属铜（≥99.95%），于250mL烧杯中，加30mL硝酸（见4.10），低温溶解，加热煮
沸驱尽氮氧化物，冷却至室温，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 4.11.4.2铜标准溶液，100.00μg/mL
分取10.00mL铜标准储备液（见4.11.4.1），于100mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.4.3铜标准溶液，10.00μg/mL
分取5.00mL铜标准储备液（见4.11.4.1），于500mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.5锰标准溶液 4.11.5.1锰标准储备溶液，1.00mg/mL
称取1.000g电解锰（≥99.95%），于250mL烧杯中，加30mL硝酸（见4.10），加热溶解，煮沸驱尽氮氧化物，冷却至室温，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀勾。 4.11.5.2锰标准溶液，100.00g/mL
分取10.00mL锰标准储备液（见4.11.5.1），于100mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.5.3锰标准溶液，10.00mg/mL
分取5.00mL锰标准储备液（见4.11.5.1），于500mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.6钙标准溶液 4.11.6.1钙标准储备溶液，0.50mg/mL
称取2.4973g预先经105℃土5℃干燥并于干燥器中冷却至室温的碳酸钙（>99.95%）于250mL 烧杯中，加20mL水，混均，盖上表面皿，慢慢滴加20mL盐酸（见4.8），至碳酸钙溶解，再加20mL盐酸（见4.8），煮沸除去二氧化碳，冷却至室温，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 4.11.6.2钙标准溶液，100.00μg/m
分取20.00mL钙标准储备液（见4.11.6.1），于100mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.6.3钙标准储备溶液，10.00g/mL
分取10.00mL钙标准储备液（见4.11.6.1），于500mL容量瓶中，加20mL盐酸（见4.7），以水稀释至刻度，混匀。 4.11.7亿标准储备溶液，200.0μg/mL
称取0.2540g预先经750℃土5℃灼烧30min并冷却至室温的氧化钇（>99.95%）于250mL烧杯中，加30mL盐酸（见4.8），加热溶解，冷却至室温，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。
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SAG GB/T5687.12—2020
5 仪器
5.1 单标线移液管、分度移液管和单刻度容量瓶
符合GB/T12806、GB/T12807和GB/T12808的规定， 5.2 电感耦合等离子体（ICP）原子发射光谱仪 5.2.1需配备耐高盐雾化器和相应雾化室。 5.2.2电感耦合等离子体（ICP）原子发射光谱仪应满足表2所规定的检出限（DL）、背景等效浓度（BEC）、短期精密度（RSD)的性能要求。试料溶液中元素浓度高于5000XDL时，只需要满足RSD这 -性能参数要求。检测限（DL）、背景等效浓度（BEC）、短期精度（RSD)的试验，按附录A进行，其结果应低于表2中的数值。
表3列出的推荐的分析谱线，这些谱线不受基体元素明显干扰。本方法不对分析谱线作出限制性的规定，也可采用其他分析谱线，在采用这些分析谱线（包括推荐分析谱线）之前，应仔细评价光谱干扰、 背景和离子化，如果不能满足建议的性能参数，表明可能有干扰。
表2 2推荐的等效浓度和检出限 DL/(μg/ mL)
BEC/(μg/mL)
RSD/(μg/mL)
元素 P Al Ti Cu Mn Ca
≤0.05 ≤0.05 ≤0.025 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05
N0.5 ≤0.5 ≤0.25 ≤0.5 N0.5 ≤0.5
≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 ≤1.0
表3 推荐的分析线
元素 P AI Ti Cu Mn Ca
可能的干扰元素
波长/nm 178.284 213.618 394.401 396.152 334.941 336.121 324.754 327.396 257.610 259.373 317.933 393.366 224.306 324.228 371.030
Cu213.598 SC
210
Cr334.932 Ni336.156 Ti323.022
Y
4 GB/T 5687.12—2020
5.2.3短期稳定性
测定10次每个元素浓度最高的标准溶液的绝对强度或强度比的平均值，计算其相对标准偏差应符合JJG768的要求。 5.2.4长期稳定性
测定3次每个元素浓度最高的标准溶液的绝对强度或强度比的平均值，计算7个平均值的标准偏差，绝对强度法相对标准偏差应符合JJG768的要求，内标法相对标准偏差应符合JJG768的要求。
SZC5.2.5曲线的线性
校准曲线的线性通过相关系数进行检查，相关系数应大于0.999。
6试样
6.1 用于分析的实验室试样，按照GB/T4010的要求制备 6.2 高碳铬铁、中碳铬铁（粉末样品）、硅铬合金试样应通过0.125mm的筛孔。 6.3行 微碳、低碳、中碳铬铁试样（钻样）应通过1.68mm的筛孔。
7分析步骤
7.1 测定次数
每个试样至少进行2次独立分析。 7.2 2试料量
称取0.20g，精确至0.0001g。 7.3空白试验
随同试样平行做空白试验。 7.4测定 7.4.1试料分解 7.4.1.1 中碳、低碳、微碳铬铁（屑状样品）酸溶分解法
将试料置于300mL玻璃烧杯中，加入20mL盐酸（见4.7），加入5mL过氧化氢（见4.6），微热溶
解至试料无明显反应，继续加热至激烈反应停止，加约5mL高氯酸（见4.4），盖上表面皿，低温加热至高氯酸冒烟，当铬被氧化时，分3次4次共滴加5mL～10mL盐酸（见4.7）挥铬至无黄色，低温加热冒尽高氯酸烟（约2mL~3mL溶液），取下，稍冷，用水冲洗杯壁及表面皿，加20mL盐酸（见4.8），滴加2mL过氧化氢（见4.6），加热溶解，冷却至室温。将试液移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。如用内标法测量，在稀释之前，加入5.00mL亿标准溶液（见4.11.7）。 7.4.1.2中碳铬铁（粉末样品）、硅铬酸溶分解法
将试料置于200mL聚四氟乙烯烧杯中，加人20mL盐酸（见4.7），加人5mL过氧化氢（见4.6），微热溶解至试样无明显反应，用塑料管小心滴加约5mL氢氟酸（见4.5），至激烈反应停止，加约5mL
5 GB/T5687.12—2020
高氯酸（见4.4），盖上聚四氟乙烯表面皿，低温加热至高氯酸冒烟，以下同7.4.1.1。
7.4.1.3 高碳铬铁碱熔分解法
称取1.5g过氧化钠（见4.3)均匀铺在镍埚底部，然后称取试料，使试料与过氧化钠充分搅匀，再称取0.5g过氧化钠（见4.3）均匀覆盖表面上。将盛有试料的镍放入马弗炉中，徐徐加热至 760℃使试料融化，每隔5min摇晃一次，直至试料融化至亮红色，关门15min，待试料完全溶解后取出，自然冷却后，将放入400mL玻璃烧杯中，加人50mL热水、5mL盐酸（见4.7）、10mL硝酸（见4.9），加热煮沸后洗出镍埚，继续加热至沸腾，待盐类溶解后取下冷却至室温，转移至 100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。如用内标法测量，在稀释之前，加人5.00mL钇标准溶液（见4.11.7） 7.4.2校准溶液的制备
用相当于试料中铬和铁量的纯铬（见4.1)和纯铁（见4.2)代替试料，按7.4.1操作，在最终稀释到 100mL以前，加入各分析元素，推荐按表4加人被测元素的标准溶液。其浓度范围要覆盖所有分析元素的浓度范围，每一校准曲线需要5点（含5点）以上校准溶液组成，并成合适梯次。为使校准溶液的离子浓度基本一致，某一校准溶液由各分析元素不应都是最高或最低，如果由于浓度过高使得校准曲线成非线性，使用次灵敏线或者适当稀释试样溶液和校准溶液。
表4 推荐制作标准曲线的标准溶液
元素
标准溶液
数值
加人磷标准溶液4.11.1.3体积/mL 2.00
6.00
10.00
磷 加磷标准溶液4.11.1.2体积/mL
1.40 2.00 0.07
相应试料中元素含量/% 加入铝标准溶液4.11.2.3体积/mL 6.00
0.01
0.03 10.00
0.05
0.10
1.40 2.00 6.00 12.00
铝 加人铝标准溶液4.11.2.2体积/mL
相应试料中元素含量/% 加入钛标准溶液4.11.3.3体积/mL 0.40
0.03 0.05 0.07 0.10 0.30 0.60
1.00 1.40 2.00 6.00
0.002 0.005 0.007 0.01 0.03
相应试料中元素含量/%
加入钛标准溶液4.11.3.3体积/mL 6.00 加人钛标准溶液4.11.3.2体积/mL
10.00
钛
12.00 0.60
6.00 0.30
1.40 0.07
2.00 0.10
0.03
0.05
相应试料中元素含量/%
加入铜标准溶液4.11.4.3体积/mL 2.00 6.00 10.00 加人铜标准溶液4.11.4.2体积/mL
1.40 2.00
0.05 0.07 0.10
相应试料中元素含量/% 加入铜标准溶液4.11.4.2体积/mL 2.00 6.00 10.00 加入铜标准溶液4.11.4.1体积/mL
0.01
0.03
铜
2.00 3.00
1.40 0.7
相应试料中元素含量/%
1.5
0.1
0.3
0.5
1.0
6