(高清版)GBT 26416.8-2023 稀土鐵合金化學分析方法 第8部分：硅量的測定 光度法

稀土鐵合金化學分析方法第8部分：硅量的測定光度法I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T26416《稀土鐵合金化學分析方法》的第8部分。GB/T26416已經發(fā)布了以下——第1部分：稀土總量的測定；——第2部分：稀土雜質含量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；——第4部分：鐵量的測定重鉻酸鉀滴定法；——第5部分：氧含量的測定脈沖-紅外吸收法；——第6部分：鉬、鎢、鈦量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；——第7部分：碳、硫量的測定高頻-紅外吸收法；——第8部分：硅量的測定光度法；—第9部分：磷量的測定鉍磷鉬藍分光光度法。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國稀土標準化技術委員會(SAC/TC229)提出并歸口。本文件起草單位：國標(北京)檢驗認證有限公司、福建省長汀金龍稀土有限公司、中國北方稀土(集團)高科技股份有限公司、贛州晨光稀土新材料有限公司、江西理工大學、中國科學院海西研究院廈門稀土材料研究所、江陰加華新材料資源有限公司。姚京璧。Ⅱ本文件所指稀土鐵合金為鐵與一種或多種稀土元素組成的中間合金，一般采用熔鹽電解法或熔配法制得，主要作為添加劑用于釹鐵硼永磁材料、磁致伸縮材料、光磁記錄材料等磁性材料或作為脫氧劑、添加劑等用于鋼鐵冶煉?；瘜W成分是稀土鐵合金的重要考核指標。GB/T26416整合了行業(yè)標準XB/T616—2012《釓鐵合金化學分析方法》、XB/T621—2016《鈥鐵合金化學分析方法》、XB/T623—2018《鈰鐵合金化學分析方法》、XB/T624—2018《釔鐵合金化學分析方法》等，建立針對目前所有實現(xiàn)考核的指標的化學分析方法標準，包括稀土總量、稀土雜質含量、非稀土雜質含量的檢測等。根據(jù)檢測對象和檢測手段的不同以及基體的差異等，GB/T26416由以下部分構成：——第1部分：稀土總量的測定；——第2部分：稀土雜質含量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；——第3部分：鈣、鎂、鋁、鎳、錳量的測定——第4部分：鐵量的測定重鉻酸鉀滴定法；——第5部分：氧含量的測定脈沖-紅外吸收法；——第6部分：鉬、鎢、鈦量的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；——第8部分：硅量的測定光度法；——第9部分：磷量的測定鉍磷鉬藍分光光度法。上述各部分通過明確適用范圍、規(guī)范試劑、材料、試驗設備和步驟，并經過多家實驗室多次的試驗和驗證給出精密度數(shù)據(jù)，增強了不同試驗室間數(shù)據(jù)的一致性和可比性，為稀土鐵合金的品質核查建立嚴謹、規(guī)范的標準化工作基礎。本文件采用鉬藍分光光度法測定稀土鐵合金中的硅含量，與電感耦合等離子體發(fā)射光譜法相比，該方法具有儀器設備簡單、靈敏度高、檢測下限低、檢測范圍寬等優(yōu)點，可作為仲裁檢驗方法。本文件的精密度數(shù)據(jù)是在2021年由7家實驗室對6種稀土鐵合金中硅含量的7個不同水平樣品進行共同試驗確定的(其中水平1由6家實驗室共同試驗確定),每個實驗室對每個水平的硅含量在重復性條件下獨立測定11次，試驗數(shù)據(jù)按GB/T6379.2進行統(tǒng)計分析。1稀土鐵合金化學分析方法第8部分：硅量的測定光度法1范圍本文件描述了稀土鐵合金(鑭鐵合金、鈰鐵合金、釓鐵合金、鏑鐵合金、鈥鐵合金、釔鐵合金、鑭鈰鐵合金)中硅含量的測定方法。本文件適用于稀土鐵合金(鑭鐵合金、鈰鐵合金、釓鐵合金、鏑鐵合金、鈥鐵合金、釔鐵合金、鑭鈰鐵合金)中硅含量的測定。測定范圍(質量分數(shù)):0.0050%～0.20%。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定3術語和定義本文件沒有需要界定的術語和定義。4方法提要試料用稀酸溶解，在稀酸介質中，硅與鉬酸銨形成硅鉬雜多酸，在硫酸和草酸介質中分解磷、砷雜多酸，用抗壞血酸還原硅鉬雜多酸為藍色低價絡合物，于分光光度計波長810nm處測量吸光度，以標準曲線法計算相應的硅含量。5試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認為優(yōu)級純及以上試劑和符合GB/T6682規(guī)定的二級及以上蒸餾水或去離子水或相當純度的水，液體試劑均保存于塑料瓶中。優(yōu)先使用有證標準溶液。5.1純鐵(純度>99.98%)。5.2混和酸：將180mL鹽酸(p=1.19g/mL)和60mL硝酸(p=1.42g/mL),加入760mL去離子5.3硫酸溶液(1+2)。5.4硫酸溶液(1+5)。5.5鉬酸銨(50g/L)。5.6草酸-硫酸混合酸：1g草酸溶于100mL硫酸溶液(5.4)中。5.7抗壞血酸(20g/L),用時配制。25.8硅標準貯存溶液：稱取0.2140g二氧化硅(純度>99.9%),120℃烘干2h,置于鉑坩堝中，加入1g無水碳酸鈉(優(yōu)級純),于(1000±20)℃加熱至完全熔融，冷卻，溶于水。移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含100μg硅。5.9硅標準溶液：移取10.00mL硅標準貯存溶液(5.8)于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含10μg硅。5.10鐵基溶液(10mg/mL)。6儀器設備6.2可見分光光度計，在儀器正常工作狀態(tài)下，凡達到下列指標者均可使用：——波長810nm處光譜帶寬不大于10nm,波長測量精確至±2nm;——精密度：用校準曲線最高濃度溶液測量10次吸光度，相對標準偏差不大于0.3%。7樣品塊狀樣品去掉表面氧化層，制成2mm～4mm屑狀或粒狀；屑狀或粒裝樣品應密封保存。每種樣品取樣量不少于10g。制備好的樣品應及時檢測，避免氧化。8試驗步驟硅(質量分數(shù))含量0.0050%～0.10%時，稱取2.00g樣品，精確至0.0001g。硅含量(質量分數(shù))0.10%～0.20%時，稱取1.50g樣品，精確至0.0001g。8.2平行試驗平行做兩份試驗。隨同試料做空白試驗。其中鑭鐵合金、鈰鐵合金、鑭鈰鐵合金試料，根據(jù)試料溶液中的鐵含量，稱取適量純鐵(5.1),隨同試料做鐵基空白試驗。8.4分析試液的制備將試料(8.1)置于250mL聚四氟乙烯燒杯中，加入約20mL水、40mL混和酸(5.2),蓋上燒杯蓋，低溫微熱溶解試料，溶解過程中不斷補加水，保持溶液體積無明顯減少。至試料溶解完全后取下，用水沖洗燒杯壁及燒杯蓋，冷卻至室溫，將溶液轉移至250mL塑料容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。8.5測定8.5.1分取5.00mL試液(8.4)于50mL容量瓶，加入10mL水、0.4mL硫酸溶液(5.3)、5.銨溶液(5.5),搖勻，在不低于20℃的室溫下放置20min;加入5.0mL草酸-硫酸混合酸(5.6);立即加入5.0mL抗壞血酸溶液(5.7),搖勻。用水稀釋至刻度，混勻，放置20min。8.5.2將試料溶液(8.5.1)移入1cm吸收池中，以試劑空白溶液為參比，于分光光度計波長810nm處測量吸光度。從工作曲線上查出相應的硅含量(質量分數(shù))。38.6工作曲線的繪制與測定依次移取0mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL硅標準溶液(5.9)于7個50mL容量瓶，用水分別稀釋至約20mL。加入10mL水、0.4mL硫酸溶液(5.3)、5.0mL鉬酸銨溶液(5.5),搖勻，在不低于20℃的室溫下放置20min;加入5.0mL草酸-硫酸混合酸(5.6);立即加入5.0mL抗壞血酸溶液(5.7),搖勻。用水稀釋至刻度，混勻，放置20min。根據(jù)實際試料所含鐵量，移取適量體積的鐵基溶液(5.10)于7個50mL容量瓶中，依次移取0mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL硅標準溶液(5.9),用水稀釋至約20mL。以下操作按8.6.1進行。將系列標準溶液移入1cm吸收池中，以試劑空白溶液為參比，于分光光度計波長810nm處，測量吸光度。以硅含量為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制工作曲線。9試驗數(shù)據(jù)處理硅的含量以質量分數(shù)(w),按式(1)計算： (1)式中：m?——自標準曲線上查得的試液中的硅含量，單位為微克(μg);m?——自標準曲線上查得的空白試液中的硅含量，單位為微克(μg);V——試液總體積，單位為毫升(mL);m——樣品的質量，單位為克(g);V?——分取試液的體積，單位為毫升(mL)。兩次平行測定結果絕對差值不大于表1中相應重復性限時，取其平均值作為測定結果，所得結果保留兩位有效數(shù)字，數(shù)值修約按GB/T8170的規(guī)定執(zhí)行。10精密度共同試驗統(tǒng)計結果表明，硅含量的平均值(Ws)與其重復性限(r)和再現(xiàn)性限(R)間呈對數(shù)關系，函數(shù)關系式計算結果見表1。共同試驗的詳細結果見附錄A。精密度數(shù)據(jù)圖示見附錄B。在重復性條件下，獲得在兩次獨立分析結果差值的絕對值不超過重復性限(r),超過重復性限(r)的情況不超過5%。在再現(xiàn)性條件下，獲得在兩次獨立分析結果差值的絕對值不超過再現(xiàn)性限(R),超過再現(xiàn)性限(R)的情況不超過5%。硅含量的平均值(ws)%重復性限(r)%再現(xiàn)性限(R)%lgr=1.0697lgws-0.9688lgR=0.9536lgws-0.75984(資料性)共同試驗所得詳細結果共同試驗所得詳細結果見表A.1。表A.1共同試驗所得詳細結果序號試樣硅含量的平均值(ws)%重復性限(r)%再現(xiàn)性限(R)%1釔鐵合金0.00720.00040.00102鈥鐵合金0.0170.0020.0053鈰鐵合金0.0270.0030.0084鑭鈰鐵合金0.0530.0040.0105釓鐵合金0.0770.0050.0156鏑鐵合金0.100.010.027釔鐵合金0.200.020.035