ICS 77.120.10 H 12
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T20975.21—2020 代替GB/T20975.21—2008
铝及铝合金化学分析方法第21部分：钙含量的测定
Methods for chemical analysis of aluminium and aluminium alloys-
Part 21:Determination of calcium content
2021-08-01实施
2020-09-29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/T20975.21—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、、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/T20975.21—2020
本部分为GB/T20975的第21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/T20975.21一2008《铝及铝合金化学分析方法第21部分：钙含量的测定火焰
原子吸收光谱法》，与GB/T20975.21一2008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；修改了方法的测定范围，由0.01%～0.30%修改为0.010%~1.00%（见第1章，2008年版的第1章)； -增加了规范性引用文件（见第2章）；
-
-增加了分析使用试剂和水的要求（见4.2）；
一
修改了溶样方法，由碱溶修改为酸溶（见4.5.4.1，2008年版的6.4.1）；
-
修改了原子吸收分光光度法的精密度（见4.7，2008年版的第8章）；删除了“质量控制与保证”（见2008年版的第9章）；增加了“试验报告”（见第6章）。
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：国标（北京)检验认证有限公司、广东省工业分析检测中心、有色金属技术经济研
究院、北京有色金属与稀土应用研究所、西安汉唐分析检测有限公司、贵州省分析测试研究院、北矿检测技术有限公司、河北四通新型金属材料股份有限公司、昆明冶金研究院、长沙矿冶研究院有限责任公司、 中铝洛阳铜加工有限公司、广东韶关市质量计量监督检测所、有研亿金新材料有限公司、东北轻合金有限责任公司。
本部分主要起草人：张晓、谢辉、席欢、刘英、董超波、徐悦、雷祖伟、姚芳、刘雷雷、李家华、韩晓、 王劲榕、戎新格、李子尚、李绍文、袁齐、刘朝方、熊晓燕、王冉、王雪、李颖、刘维理、杨伟绩、陈邵龙、陈继伟、 郭军、杨永刚、庞欣、童坚、周兵。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T6987.21—1986,GB/T6987.21—2001; GB/T20975.21—2008。
II GB/T20975.21—2020
铝及铝合金化学分析方法第21部分：钙含量的测定
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
GB/T20975的本部分规定了采用火焰原子吸收光谱法和Na.EDTA滴定法测定铝及铝合金中钙含量。
本部分适用于铝及铝合金中钙含量的仲裁测定。火焰原子吸收光谱法测定范围：0.010%～ 1.00%；NazEDTA滴定法测定范围：4.00%~30.00%。
规范性引用文件
L
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火焰原子吸收光谱法
4.1方法提要
试料用盐酸、过氧化氢分解。在盐酸介质中，以镧盐作释放剂，8-羟基喹琳作保护剂，于原子吸收光
谱仪波长422.7nm处，使用空气-乙炔富燃火焰，测量钙的吸光度，计算其含量。 4.2试剂
SAG
除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯的试剂和实验室二级水。 4.2.1纯铝（wAl≥99.99%，wc≤0.001%）。 4.2.2盐酸（p=1.19g/mL）。 4.2.3硝酸（p=1.42g/mL）。 4.2.4氢氟酸（p=1.14g/mL）。 4.2.5过氧化氢（p=1.10g/mL）。 4.2.6硫酸（p=1.83g/mL）。 4.2.7 盐酸（1+1)。 4.2.8 镧盐溶液（50g/L）：称取25g氧化镧（wca≤0.001%），置于200mL烧杯中，加入40mL盐酸
1 GB/T 20975.21—2020
（4.2.2），微热溶解，冷却，移入500mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀 4.2.98-羟基喹啉溶液（50g/L）：称取25g的8-羟基喹啉（wca≤0.001%），置于200mL烧杯中，加人 30mL盐酸（4.2.2），微热溶解，冷却，移人500mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 4.2.10铝溶液（20mg/mL）：称取20.00g经酸洗的纯铝（4.2.1)置于500mL烧杯中，盖上表面皿，分次加人总量为200mL盐酸（4.2.7），待剧烈反应停止后，缓慢加热至完全溶解，加人数滴过氧化氢（4.2.5），煮沸数分钟，取下冷却。将溶液移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀 4.2.11钙标准溶液：称取0.2497g预先于105℃烘干的碳酸钙（工作基准试剂），置于300mL烧杯中，盖上表面皿，加入10mL水，逐滴加入盐酸（4.2.2）至完全溶解并过量20mL，煮沸驱除二氧化碳，冷却，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100μg钙。
4.3仪器
原子吸收光谱仪，附钙空心阴极灯。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，钙的特征浓度应不大于0.20ug/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 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。
4.4试样
将样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。 4.5试验步骤 4.5.1试料
5ZC
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
称取纯铝（4.2.1）代替试料（4.5.1），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，加人15mL盐酸（4.2.7），待剧烈反应停止后，加入3滴～ 5滴过氧化氢（4.2.5)煮沸，继续加热至湿盐状，稍冷，以少量水吹洗杯壁，加入4mL盐酸（4.2.7)加热至盐类溶解，取下冷却。 4.5.4.2如有不溶物，将溶液（4.5.4.1)以中速定性滤纸过滤，以水洗涤5次～8次，将残渣连同滤纸置于铂埚中，灰化，于550℃灼烧，冷却。加人2mL硫酸（4.2.6），5mL氢氟酸（4.2.4），并逐滴加人硝酸（4.2.3)至溶液清亮。加热蒸发至干，在700℃灼烧数分钟，冷却。用尽量少的盐酸（4.2.7）溶解残渣（必要时过滤）。将此试液合并于原滤液中，移入100mL容量瓶（V），以水稀释至刻度，混匀。对于钙质量分数>0.10%～1.00%的试料，移取10mL试液（V），移人100mL容量瓶（V.），补加4mL盐酸，以水稀释至刻度，混匀。
2 GB/T20975.21—2020
4.5.4.3使用空气-乙炔富燃火焰，于原子吸收光谱仪波长422.7nm处，与系列标准溶液同时用水调零，测量空白溶液和试料溶液的吸光度，从工作曲线上查出空白溶液中钙质量浓度。和试料溶液中钙质量浓度（p）。 4.5.5工作曲线的绘制 4.5.5.1根据钙质量分数，工作曲线系列标准溶液的配制分为以下两种：
a）4 钙质量分数为0.010%~0.10%时：移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、
5.00mL钙标准溶液（4.2.11），分别置于100mL容量瓶中，各加人25mL铝溶液（4.2.10）、 2mL镧盐溶液（4.2.8）及1mL8-羟基喹啉溶液（4.2.9），以水稀释至刻度，混匀。
b）4 钙质量分数为>0.10%~1.00%时：移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、
5.00mL钙标准溶液（4.2.11），分别置于100mL容量瓶中，各加入2.5mL铝溶液（4.2.10）、 2mL镧盐溶液（4.2.8）及1mL8-羟基琳溶液（4.2.9），以水稀释至刻度，混匀
4.5.5.2 2在与试料溶液测定相同条件下，用水调零，测量系列标准溶液的吸光度，减去系列标准溶液中 “零”浓度溶液的吸光度，以钙的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。 4.6 6试验数据处理
钙含量以钙质量分数Wca计，按式（1)计算：
(p-p。)VV ×10-6
X100%
·(1)
ICa:
mV
式中： p Po V Vi 移取试液体积，单位为毫升（mL）；
自工作曲线上查得试料溶液中钙的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；自工作曲线上查得空白溶液中钙的质量浓度，单位为微克每毫升（ug/mL）；试液体积，单位为毫升（mL）；
试料的质量，单位为克（g）；
m VI 测试体积，单位为毫升（mL）。 计算结果保留两位有效数字。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，超过重复性限r的情况不超过5%，重复性限按表1数据采用线性内插法或外延法求得
表 1
0.40 0.03
Wca/ % r/%
1.02 0.07
0.011 0.002
0.016 0.002
0.16 0.02
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
3 GB/T20975.21—2020
内插法或外延法求得。
表 2
wea/ % R/%
0.011 0.003
0.16 0.03
1.02 0.07
0.016 0.003
0.40 0.04
5NazEDTA滴定法
5.1 1方法提要
试料用氢氧化钠分解，过滤分离大部分的干扰元素。沉淀经酸溶解后用六次甲基四胺和铜试剂再次分离剩余干扰元素。过滤，移取部分滤液，在pH值>12时以钙羧酸为指示剂，用Na2EDTA标准滴定溶液滴定，测得结果为钙锶合量，减去锶含量后即为钙含量
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实验室二级水。 5.2.1氧化锌（工作基准试剂）。 5.2.2 氢氧化钠。 5.2.3 六次甲基四胺。 5.2.4 铜试剂。 5.2.5 蔗糖。 5.2.6 氢氧化钾。 5.2.7 盐酸羟胺。 5.2.8 三乙醇胺。 5.2.9 盐酸（p=1.19g/mL）。 5.2.10 硝酸（p=1.42g/mL）。 5.2.11 高氯酸（p=1.76g/mL）。 5.2.12 氨水（p=0.90g/mL）。 5.2.13 氨-氯化铵缓冲溶液（pH值=10）：称取54g氯化铵于1000mL烧杯中，加入350mL氨水（5.2.12），用水稀释至1000mL，搅拌溶解完全。 5.2.14 氢氧化钠溶液（200g/L）。 5.2.15 氢氧化钠洗液（20g/L）。 5.2.16 盐酸（1+1)。 5.2.17 六次甲基四胺溶液（250g/L）。 5.2.18 铜试剂溶液（100g/L）。 5.2.19 三乙醇胺溶液（1十1）。 5.2.20 氢氧化钾溶液（200g/L）。 5.2.21 铬黑T指示剂：称取0.2g铬黑T、20g硫酸钾于研钵中研细混匀，存放于磨口瓶中，保存于干燥器内。 5.2.22 2钙羧酸指示剂：称取0.2g钙羧酸指示剂、20g硫酸钾于研钵中研细混匀，存放于磨口瓶中，保存于干燥器内。 5.2.23 乙二胺四乙酸二钠（NaEDTA)标准滴定溶液（c~0.030mo1/L）：
4 GB/T20975.21—2020
配制：称取质量为11.20g乙二胺四乙酸二钠（C1H1aNzO1oNa2·2HO)于400mL烧杯中，加水微热溶解，冷至室温，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，放置3天后标定。 标定：称取质量（m。）为0.10g（精确至0.0001g）预先于850℃灼烧至恒重的氧化锌（5.2.1）于 250mL烧杯中，加人少量水润湿，加入3mL盐酸（5.2.16），微热溶解完全，加水至100mL，用氨水（5.2.12)调节溶液pH至7~8，加人20mL氨-氯化铵缓冲溶液（5.2.13），少量铬黑T指示剂（5.2.21）.搅拌溶解，用NaEDTA标准滴定溶液（5.2.23）滴定至溶液由紫色变为纯蓝色为终点，记录消耗NazEDTA标准滴定溶液（5.2.23)的体积（V。）。平行标定四份，其极差应不大于7×10-5mol/L，取其平均值。随同标定做空白试验，记录消耗NazEDTA标准滴定溶液（5.2.23）的体积（V。）。 计算：按式（2)计算Na2EDTA标准滴定溶液的浓度：
m。X1000
·( 2)
c=(V。-V,) ×81.38
式中： mo V。" 标定时消耗NazEDTA标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）； V.
称取氧化锌质量，单位为克（g）；
空白试验消耗NazEDTA标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；
81.38— 氧化锌的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol)。 结果保留四位有效数字。数值修约执行GB/T8170一2008中3.2、3.3。
5.3试样
将样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。 5.4分析步骤 5.4.1试料
按表3称取质量（m，）为1.00g的试样（5.3），精确至0.0001g。
表3
质量分数wc
移取试液体积
% 4.00~15.00 >15.00~30.00
mL 50.00 25.00
5.4.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。 5.4.3空白试验
随同试料做空白试验。 5.4.4测定 5.4.4.1将试料（5.4.1)置于250mL聚四氟乙烯烧杯中，加人40mL氢氧化钠溶液（5.2.14），待剧烈反应停止后置于低温电炉板上加热至金属试样溶解完全。用水稀释至约100mL，低温微沸10min并保
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