《鑄造軸承合金化學(xué)分析方法 第3部分：銻含量的測定 硫酸鈰滴定法和溴酸鉀自動電位滴定法》

1YS/T475.3—202X鑄造軸承合金化學(xué)分析方法第3部分：銻含量的測定硫酸鈰滴定法和溴酸鉀自動電位滴定法1范圍本文件描述了鑄造軸承合金中銻含量的測定方法。本文件適用于鑄造軸承合金中銻含量的測定。測定范圍：1.50％～20.00％。方法1：硫酸鈰滴定法；方法2：溴酸鉀自動電位滴定法，適用于待測溶液中砷含量小于50μg樣品的測定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4方法1：硫酸鈰滴定法4.1原理試料用硫酸、硫酸鉀溶解，定量濾紙作還原劑，在硫酸-鹽酸介質(zhì)中，以亞甲基藍、甲基橙為指示劑，用硫酸鈰銨標準滴定溶液滴定。4.2試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純及以上的試劑。4.2.1水，GB/T6682，二級及以上。4.2.2鹽酸(ρ=1.19g/mL)。4.2.3硫酸(ρ=1.84g/mL)。4.2.4硫酸鉀。4.2.5銻標準溶液：稱取1.0000g金屬銻(wSb≥99.99%)1.1971g在105℃下干燥2h的三氧化二銻(wSb2O3≥99.99%或光譜純)置于300mL燒杯中，加入50mL硫酸(4.2.3)，加熱至完全溶解。冷卻后加入2YS/T475.3—202X80mL硫酸(1+2)，搖勻，微熱溶解鹽類，冷卻，用硫酸(1+2)移入1000mL容量瓶中并稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg銻。4.2.6硫酸鈰銨標準滴定溶液(cCe(SO4)2·2(NH4)2SO4·4H2O≈0.025mol/L)，按如下步驟進行配制和標定：a）配制：稱取79g硫酸鈰銨[Ce(SO4)2·2(NH4)2SO4·4H2O]置于燒杯中，用500mL水溶解后加入100mL硫酸(1+2)，加熱至微沸，冷卻至室溫，用棉花過濾于廣口瓶中，用水稀釋至5L，混勻。b）標定：移取25.00mL銻標準溶液（4.2.5）于500mL錐形瓶中，隨同試驗做空白。補加17mL硫酸(4.2.3)。加熱至硫酸煙回流約5min，加入約0.5cm2~3.0cm2定量濾紙，加熱至碳化的黑色消失為止。取下冷卻，以下按4.4.4.2進行。也可用0.2g硫酸肼替代定量濾紙，繼續(xù)加熱10min~15min。取下冷卻，以下按4.4.4.2條進行。按公式(1)計算硫酸鈰銨標準滴定溶液的實際濃度：1=………（1）式中：c1——硫酸鈰銨標準滴定溶液的實際濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；c——銻標準溶液的濃度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；V1——移取銻標準溶液的體積，單位為毫升(mL)；V2——標定時，滴定銻標準溶液所消耗硫酸鈰銨標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；V0——標定時，滴定空白試液所消耗硫酸鈰銨標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；60.88——銻(1/2Sb)的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/moL)。平行標定3份，結(jié)果保留4位有效數(shù)字，其消耗滴定標準溶液的體積極差不大于0.05mL，取其平均值，否則重新標定。4.2.7亞甲基藍溶液(1g/L)。4.2.8甲基橙溶液(1g/L)。4.3樣品鋸取的鋸屑粒度應(yīng)不大于1.25mm。4.4試驗步驟4.4.1試料按表1稱取樣品（4.3精確至0.0001g。表1試料量%g>4.00～8.00>8.00～20.00YS/T475.3—202X4.4.2平行試驗平行做兩份試驗，取其平均值。4.4.3空白試驗隨同試料做空白實驗。4.4.4測定4.4.4.1將試料(4.4.1)置于500mL錐形瓶中，加入2g硫酸鉀（4.2.425mL硫酸(4.2.3)，加熱至溶解完全，繼續(xù)蒸至硫酸煙回流約5min。加入約0.5cm2~3.0cm2定量濾紙，加熱至碳化的黑色消失為止，取下冷卻。也可用0.2g硫酸肼替代定量濾紙，繼續(xù)加熱10min~15min，取下冷卻。4.4.4.2用少量水吹洗瓶壁，沿瓶壁緩慢加入50mL水，搖勻，微沸3min~5min，立即加入25mL鹽酸（4.2.2加2滴甲基橙溶液（4.2.82滴亞甲基藍溶液（4.2.7趁熱(溶液溫度80℃~90℃)用硫酸鈰銨標準滴定溶液（4.2.6）滴定至紅色變淺，緩慢滴定至紅色消失，突變亮藍色(銅高時為亮綠色)為終點。4.4.5試驗數(shù)據(jù)處理銻含量以銻的質(zhì)量分數(shù)w1計，按公式（2）計算：1w=×100%………………（2）1式中：c1——硫酸鈰銨標準滴定溶液的實際濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；V4——滴定試料溶液所消耗硫酸鈰銨標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；V3——滴定空白試驗溶液所消耗硫酸鈰銨滴定標準溶液的體積，單位為毫升(mL)；60.88——銻(1/2Sb)的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/moL)；m1——試料的質(zhì)量，單位為克（g）。所得結(jié)果表示至小數(shù)點后兩位。4.5精密度4.5.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在表2給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（r超過重復(fù)性限（r）的情況不超過5%。重復(fù)性限（r）按照表2數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。從實驗室間試驗結(jié)果得到的原始數(shù)據(jù)見表A.1。4YS/T475.3—202X表2重復(fù)性限（r）2.047.730.170.250.270.310.344.5.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在表3給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限（R超過再現(xiàn)性限（R）的情況不超過5%。再現(xiàn)性限（R）按照表3數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。表3再現(xiàn)性限（R）2.047.73R/%0.180.290.300.360.395方法2：溴酸鉀自動電位滴定法5.1原理試料用硫酸氫鉀、硫酸溶解，用硫酸肼還原五價銻為三價銻，于電位滴定儀上，用溴酸鉀-溴化鉀標準滴定溶液進行電位滴定。5.2試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純及以上的試劑。5.2.1水，GB/T6682，二級及以上。5.2.2硫酸氫鉀。5.2.3硫酸肼。5.2.4鹽酸(ρ=1.19g/mL）。5.2.5硫酸(ρ=1.84g/mL）。5.2.6銻標準溶液：稱取1.0000g金屬銻(wSb≥99.99%)或1.1971g在105℃下干燥2h的三氧化二銻(wsb:o:≥99.99%或光譜純)置于300mL燒杯中，加入50mL硫酸（5.2.5）及2g硫酸氫鉀（5.2.2加熱至溶解完全，冷卻，加入80mL硫酸(1＋2)，搖勻，微熱溶解鹽類，冷卻，移入1000mL容量瓶中，用硫酸(1＋2)稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg銻。5.2.7溴酸鉀（KBrO3）-溴化鉀（KBr）標準滴定溶液[c1/6KBrO3≈0.025mol/L]，按照如下步驟配制和標定：a)稱取7.0g溴酸鉀和10g～15g溴化鉀，用少量水溶解并稀釋至10L，混勻。移入棕色玻璃試劑瓶中，靜置一周，待自動電位標定。b）標定：移取25.00mg銻標準溶液（5.2.6）4份置于一組200mL燒杯中，同時做空白試驗。用少量水吹洗杯壁，加入2g硫酸氫鉀（5.2.20.2g硫酸肼（5.2.3）。沿杯壁加入10mL或20mL硫酸（5.2.5）。在250℃以上高溫電爐上加熱溶解完全后，繼續(xù)加熱至液面平靜無小氣泡，取下冷卻。輕微搖動下沿杯壁緩慢加入50mL水，加熱至微沸3min~5min，取下稍冷，5YS/T475.3—202X再加入17mL鹽酸（5.2.4冷卻。用水稀釋至100mL，混勻，待測。將待標定試液置于自動電位滴定儀上，在電磁攪拌下，浸入復(fù)合鉑電極，在攪拌狀態(tài)下，用KBrO3-KBr標準滴定溶液（5.2.7）進行電位滴定，記錄滴定終點，取其平均值。KBrO3-KBr標準滴定溶液的實際濃度按公式（3）計算：c2=…………………(3)式中：c2——KBrO3-KBr標準滴定溶液的實際濃度，單位為摩爾每升（mol/Lρ——銻標準溶液的質(zhì)量濃度，單位為毫克每毫升（mg/mLV5——移取銻標準溶液的體積，單位為毫升（mLV7——標定時消耗KBrO3-KBr標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mLV6——空白試液所消耗KBrO3-KBr標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL60.88——銻(1/2Sb)的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/moL)。平行標定三份，其極差值不大于1.8×10-4mol/L，取其平均值，否則重新標定。5.3儀器自動電位滴定儀，附鉑電極。5.4樣品鋸取的鋸屑粒度應(yīng)不大于1.25mm。5.5試驗步驟5.5.1試料按表4稱取樣品（5.4精確至0.0001g。表4試料量%g>5.00～12.0>12.0～20.05.5.2平行試驗平行做兩份試驗，取其平均值。6YS/T475.3—202X5.5.3空白試驗隨同試料做空白實驗。5.5.4測定5.5.4.1將試料（5.5.1）置于200mL燒杯中，加入2g硫酸氫鉀（5.2.20.2g硫酸肼（5.2.320mL硫酸（5.2.5）。5.5.4.2在250℃以上高溫電爐上加熱溶解完全后，繼續(xù)加熱至液面平靜無小氣泡，取下冷卻。5.5.4.3在輕微搖動下沿杯壁緩慢加入50mL水，加熱至微沸3min~5min，取下稍冷，再加入17mL鹽酸（5.2.4冷卻。用水稀釋至100mL，待測。5.5.4.4于電位滴定儀上，按儀器操作程序在選定的參數(shù)下，插入鉑電極（5.3在電磁攪拌下，用KBrO3-KBr標準滴定溶液（5.2.7）進行電位滴定。5.5.5試驗數(shù)據(jù)處理銻含量以銻的質(zhì)量分數(shù)w2計，按公式（4）計算：2w2=×100%…………（4）2式中：c2——KBrO3-KBr標準滴定溶液的實際濃度，單位為摩爾每升（mol/LV9——滴定試液時所消耗KBrO3-KBr標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mLV8——滴定空白試驗所消耗KBrO3-KBr標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL60.88——銻(1/2Sb)的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/moL)。m2——試料的質(zhì)量，單位為克（g）。所得結(jié)果表示至小數(shù)點后兩位。5.6精密度5.6.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在表5給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（r超過重復(fù)性限（r）的情況不超過5%。重復(fù)性限（r）按照表5數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。從實驗室間試驗結(jié)果得到的原始數(shù)據(jù)見表A.2。表5重復(fù)性限（r）5.6.2再現(xiàn)性7YS/T475.3—202X在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在表6給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限（R超過再現(xiàn)性限（R）的情況不超過5%。再現(xiàn)性限（R）按照表6數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。表6再現(xiàn)性限（R）R/%6試驗報告試驗報告至少應(yīng)給出以下幾個方面的內(nèi)容：a)試驗對象；b)本文件編號；c)所使用的方法；d)分析結(jié)果及其表示；e)與基本分析步驟的差異；f)觀測到的異?，F(xiàn)象；g)試驗日期。8YS/T475.3—202X附錄A精密度試驗原始數(shù)據(jù)精密度數(shù)據(jù)是在2023年由13家試驗室對5個不同水平樣品進行共同試驗確定的。每個實驗室對每個水平的樣品在重復(fù)性條件下獨立測定7~11次。方法1原始數(shù)據(jù)見表A.1，方法2原始數(shù)據(jù)見表A.2。表A.1方法1精密度試驗原始數(shù)據(jù)wSb/%11234567892123456789312345678YS/T475.3—202X表A.1方法1精密度試驗原始數(shù)據(jù)（續(xù)）wSb/%394123456789----------5123456789612345678971YS/T475.3—202X表A.1方法1精密度試驗原始數(shù)據(jù)（續(xù)）wSb/%7234567898123456789912345678912345YS/T475.3—202X表A.1方法1精密度試驗原始數(shù)據(jù)（續(xù)）wSb/%6789123456789----------12345678-----9---------------123456789YS/T475.3—202X表A.1