【国家标准(GB)】 钢铁及合金 钨含量的测定 重量法和分光光度法

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ICS77.080.01
中华人民共和国国家标准
GB/T 223.43—2008
代替GB/T223.43—1994
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钨含量的测定
重量法和分光光度法
Iron,steel and alloy--Determination of tungsten content-Gravimetric method and spectrophotometric method2008-05-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-11-01实施
GB/T223.43—2008
GB/T223的本部分代替GB/T223.43—1994《钢铁及合金化学分析方法钨量的测定》。
本部分与GB/T223.43—1994相比较主要进行了以下修改：名称改为《钢铁及合金钨含量的测定重量法和分光光度法》；
—增加了分析中对试剂和水的说明内容并修改溶液浓度的表示方法；修改了称取试料量表示；
修改了结果计算式中量的表示；修改规范了对精密度函数式的说明。本部分的附录A是资料性附录。
本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由全国钢标准化技术委员会归口。本部分起草单位：中国科学院金属研究所、大冶钢厂。本部分主要起草人：朱跃进、许子珊。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB223.43—1985、GB223.43—1994GB223.44—1985。
钢铁及合金钨含量的测定
重量法和分光光度法
GB/T223.43—2008
警告：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/T223的本部分规定了用辛可宁重量法和氯化四苯肿-硫氰酸盐-三氯甲烷萃取分光光度法测定钨含量。
本部分辛可宁重量法适用于合金钢、高温合金和精密合金中质量分数为1.00%~22.00%钨量的测定。
本部分氯化四苯肿-硫氰酸盐-三氯甲烷萃取分光光度法适用于碳钢、合金钢和高温合金中质量分数为0.050%~1.50%钨含量的测定。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T223的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T223.12钢铁及合金化学分析方法·碳酸钠分离-二苯碳酰二肼光度法测定铬量GB/T223.14钢铁及合金化学分析方法钼试剂萃取光度法测定钒含量GB/T223.26钢铁及合金化学分析方法硫氰酸盐直接光度法测定钼量GB/T6379.1
测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法的重复性和再现性的基本方法
GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法3方法一辛可宁重量法
3.1原理
不含锯的试样：在盐酸溶液中，经硝酸氧化、钨形成钨酸沉淀，加入辛可宁使钨沉淀完全，过滤，灼烧后用氢氟酸挥散除硅，灼烧至恒量，即为不纯三氧化钨质量。含锯试样：将五氧化二锯和三氧化钨沉淀用碳酸钠熔融，经镁合剂沉淀分离锯后，再用β-萘酚喹啉或罗丹明B沉淀钨，灼烧至恒量，为不纯三氧化钨质量。将不纯三氧化钨用碳酸钠熔融，过滤。滤液中的钼、铬、钒分别以光度法测定校正之。滤纸上的沉淀为铁、钛等杂质，灼烧成氧化物后称量。由不纯三氧化钨质量中减去这些氧化物的质量，即得纯三氧化钨质量。
3.2试剂
除非另有说明，分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。3.2.1无水碳酸钠。
3.2.2硝酸，p约1.42g/mL。
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3.2.3氢氟酸，p约1.15g/mL。
盐酸，p约1.19g/mL，稀释为1+1。3.2.4
硫酸，p约1.84g/mL，稀释为1+1。硫酸，p约1.84g/mL，稀释为1+6。3.2.6
3.2.7磷酸，p约1.70g/mL,稀释为1+1。3.2.8
氨水，p约0.90g/mL，稀释为1+1。辛可宁溶液，125g/L。用盐酸（3.2.4)配制，过滤后使用。3.2.9
辛可宁洗液。移取30mL辛可宁溶液（3.2.9)用水稀释至1L，混匀。碳酸铵溶液，50g/L。
镁合剂溶液。称取4g硫酸镁及8g氯化铵，溶于适量水中，加人8mL氨水（p约0.90g/mL），用水稀释至100mL，混匀。
镁合剂洗液。移取25mL镁合剂溶液（3.2.12)用水稀释至100mL，混匀。甲基红乙醇溶液，1g/L。
酚酸乙醇溶液，1g/L。
3.2.16β-萘酚喹啉溶液，20g/L。称取2gβ萘酚唑啉，置于200mL烧杯中，加入50mL水，滴加硫酸（3.2.5）使其溶解，以氨水（3.2.8）调至刚出现沉淀，立即加人4mL硫酸（3.2.5），用水稀释至100mL。混匀。
β-萘酚喹啉洗液。移取5mLβ-萘酚唑啉溶液（3.2.16），用水稀释至100mL，混匀。3.2.17
罗丹明B溶液。称取1g罗丹明B,溶于100mL热水中，混匀。3.2.18
罗丹明B洗液。移取10mL罗丹明B溶液（3.2.18），用水稀释至1L，加人3mL盐酸（pl.19g/mL），混匀。
3.2.20酒石酸溶液，500g/L。
3.3取制样
按GB/T20066或适当的国家标准取制样。3.4分析步骤
3.4.1试料量
按表1称取试样，精确至0.001g。表1称取试样量表
含钨量（质量分数）/%
1.00~3.00
>3.00~6.00
>6.00~10.00
>10.00~22.00
试样量/g
5.00~3.00
3.00~1.50
1.50~1.00
试料量以其溶液中钨量为100mg为宜。试样中钨量在1%2%时，试料量可控制在溶液中钨量为50mg以上。钛量高于钨量时，可适量减少试料量。3.4.2测定
3.4.2.1不含锯试样
3.4.2.1.1将试料（3.4.1)置于400mL烧杯中，加入50mL盐酸（3.2.4)，低温加热溶解，边搅拌边缓慢滴加硝酸（3.2.2)至试料完全溶解，蒸发至糖浆状。加人1mL2mL硝酸（3.2.2)，再蒸发至糖浆状（含高钛的试样则蒸发至溶液体积约为10mL）。3.4.2.1.2加人30mL盐酸（3.2.4），加热使盐类溶解。加入130mL热水，加热微沸1h，缓慢加人5mL辛可宁溶液（3.2.9），充分搅拌后，在70℃～80℃保温4h或放置过夜。用带有少量纸浆的慢速定2
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量滤纸过滤，用辛可宁洗液（3.2.10)以倾泻法洗涤烧杯中沉淀3次，用相同洗液将沉淀移人漏斗中，并洗涤沉淀和滤纸10次。
3.4.2.1.3将沉淀连同滤纸置于铂埚中，并将原烧杯壁沾有的钨酸用氨水（3.2.8)湿润过的滤纸片擦下，一并放人铂中。炭化，于750℃～800℃的高温炉中灼烧40min。取出，冷却，用水湿润沉淀，加人2滴硫酸（3.2.5），加入2mL～3mL氢氟酸（3.2.3），小心加热蒸发至冒尽硫酸白烟为止，再于750℃～800℃的高温炉中灼烧30min。3.4.2.1.4取出，置于干燥器中冷却至室温，称量。再灼烧至恒量（m），即为及不纯三氧化钨的质量。
3.4.2.1.5于埚中加人5g碳酸钠（3.2.1)，熔融，冷却，置于200mL烧杯中，用热水浸取，加热溶解熔块，洗净埚后取出。将溶液煮沸并在70℃～80℃保温（1～2)h。用带有少量纸浆的慢速定量滤纸过滤于100mL容量瓶中，以热碳酸铵溶液（3.2.11）洗涤沉淀和滤纸10次，再用热水洗（1~2）次并人滤液中，冷却至室温，用水稀释至刻度，混匀。溶液供测定钼、铬、钒用。3.4.2.1.6将沉淀连同滤纸置于原铂中，炭化，用750℃～800℃的高温炉中灼烧30min，取出，置于干燥器中，冷却至室温，称量，并灼烧至恒量（m2），即为埚及铁、钛等氧化物质量。3.4.2.1.7钼的测定：移取1.00mL~10.00mL溶液（3.4.2.1.5)两份[视钼量而定，如移取的溶液中钼量小于0.25mg，则可适当多取滤液］，分别置于100mL烧杯中，用硫酸（3.2.5）酸化后，加人4mL酒石酸溶液（3.2.20），加热蒸发至溶液体积小于10mL，移入50mL容量瓶中（溶液体积不得超过10mL）。按GB/T223.26测定铝量，并换算为三氧化钼的质量（m3）。3.4.2.1.8钒的测定：移取25.00mL溶液（3.4.2.1.5），置于100mL烧杯中，用硫酸（3.2.5）酸化并过量1.6mL，加人1.6mL磷酸（3.2.7)，加热蒸发至约10mL，移人60mL分液漏斗中，按GB/T223.14测定钒量（m4）。
3.4.2.1.9铬的测定：移取25.00mL浴溶液（3.4.2.1.5），置于100mL容量瓶中，加人2滴酚献乙醇溶液（3.2.15），滴加磷酸（3.2.7)至粉红色消失，加入4mL硫酸（3.2.6）。按GB/T223.12测量铬量，并换算为三氧化二铬的质量（ms）。3.4.2.2含锯试样
3.4.2.2.1按3.4.2.1.1~3.4.2.1.3进行操作。3.4.2.2.2于铂中加入5g碳酸钠（3.2.1)熔融，冷却，置于300mL烧杯中，用热水浸取，稀释约150mL，加热溶解熔块，洗净后取出。向溶液中加入纸浆，在不断的搅拌下加入25mL镁合剂溶液（3.2.12），充分搅拌，于60℃80℃保温2h以上。用慢速定量滤纸过滤，以镁合剂洗液（3.2.13）洗涤沉淀和滤纸10次。保留滤液，弃去沉淀。3.4.2.2.3滤液（3.4.2.2.2)中加人2滴甲基红乙醇溶液（3.2.14），用盐酸（3.2.4）调至溶液呈红色再过量3滴～4滴，加人35mLβ-萘酚喹啉溶液（3.2.16)C溶液中超过100mg钨量时，按每30mg钨量补加10mLβ萘酚唑啉溶液（3.2.16)计算补充加人β萘酚喹啉溶液，加热至60℃~70℃并保温1h。用慢速定量滤纸过滤，以β-萘酚喹啉溶液（3.2.17）洗涤沉淀和滤纸15次，将沉淀连同滤纸置于已灼烧至恒量的铂埚中，炭化，于750℃～800℃的高温炉中，灼烧40min，取出，置于干燥器中冷却至室温，称量，并灼烧至恒量（m）（试样含钼时，以下按3.4.2.1.5~3.4.2.1.7进行）。如用罗丹明B沉淀钨时，则于滤液（3.4.2.2.2）中加入2滴甲基红乙醇溶液（3.2.14），用盐酸（3.2.4)中和至溶液呈红色，再按每100mL溶液加入1mL过量盐酸（3.2.4)。加热至沸腾，边搅拌边加入25mL罗丹明B溶液（3.2.18），煮沸，稍放置片刻，待沉淀沉降后用加人少量纸浆的慢速定量滤纸过滤，以罗丹明B洗液（3.2.19）洗涤沉淀和滤纸10次，将沉淀连同滤纸置于已灼烧至恒量的铂埚中，炭化，于750℃800℃高温炉中，灼烧40min，取出，置于干燥器中，冷却至室温，称量，并灼烧至恒量（ml）（试样含钼时，以下按3.4.2.1.5~3.4.2.1.7进行）。3
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3.5结果计算
钨含量以质量分数Ww计，数值以%表示，按公式（1)计算：ww=[(mj-m,)-(ms +m +ms)]×0. 793 0 ×m
式中：
埚及不纯氧化钨质量的数值，单位为克（g）；埚及铁、钛等氧化物质量的数值，单位为克（g）；三氧化质量的数值，单位为克（g)；五氧化二钒质量的数值，单位为克（g)；三氧化二铬质量的数值，单位为克（g)；试料质量的数值，单位为克（g）；三氧化钨换算为钨的换算系数。3.6精密度
（1）
本部分的精密度试验是在1993年由8个实验室，对7个水平的钨含量进行测定。每个实验室对每个钨的水平，按照GB/T6379.1规定的重复性条件下测定三次。各实验室报出的原始数据（测定值）见附录A中表A.1。原始数据按照GB/T6379.2进行统计分析，精密度见表2。表2重复性限r和再现性限R
水平范围（质量分数）/%
1.00~21.30
式中：
重复性限r
lgr=—1.3331+0.3587gm
m是两个测定值的平均值，单位为%（质量分数）。重复性限r、再现性限R按以上表2给出的方程求得。再现性限R
lgRm—1.176 4+0.4769m
在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限（r），大于重复性限（r）的情况以不超过5%为前提；
在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限（R)，大于再现性限（R)的情况以不超过5%为前提。
4方法二氯化四苯肿-硫氰酸盐-三氯甲烷萃取分光光度法4.1原理
用酸溶解试料，在9.5mol/L盐酸溶液中，用氯化亚锡将高价铁、钨等离子还原为低价，加入氯化四苯肿后，再加人硫氰酸钠形成黄色的离子缔合物。在7.5mol/L盐酸介质中，以三氮甲烷萃取缔合物，并于分光光度计波长408nm处测量其吸光度。显色液中存在1.5mg钼、6.0mg锰、0.075mg锆、0.75mg铜、7.5tmg铬、0.75mg硼、3.75mg钻、0.75mg钒、0.125mg稀土、20.0mg镍、0.125mg钛、2.0mg铝对测定无影响。4.2试剂与材料
除非另有说明，分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。4.2.1三氯甲烷，分析纯。
4.2.2硝酸，p约1.42g/mL。
4.2.3盐酸，p约1.19g/mL,稀释为1+1。4.2.4磷酸，P约1.70g/mL,稀释为1+1。4.2.5硝酸-盐酸混合酸：以1份硝酸（4.2.2)与1份盐酸（p约1.19g/mL)混匀。4.2.6硫酸-磷酸混合酸：以3份硫酸（p约1.84g/mL)与3份磷酸（p约1.70g/mL）和14份水混匀。4
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4.2.7氯化亚锡溶液，50g/L。称取5.0g氯化亚锡（SnCl·2HzO），溶于适量盐酸（p约1.19g/mL）中，并用该盐酸稀释至100mL，混勾。用时现配。4.2.8氯化亚锡洗液，30g/L。称取3.0g氯化亚锡（SnCl22H2O)，溶于70mL盐酸（p约1.19g/mL）中，用水稀释至100mL，混匀。用时现配。4.2.9硫氰酸钠溶液，500g/L。
4.2.10氯化四苯肿溶液，10g/L。称取1.0g氯化四苯肿溶于80mL水中，过滤后用水稀释至100mL，混匀（如稍有浑浊对测定无影响）。4.2.11钨标准溶液
4.2.11.1钨储备液，1.00mg/mL。称取0.6305g预先于800℃灼烧30min并于干燥器中冷却至室温的三氧化钨（质量分数99.9%以上），置于200mL烧杯中，加人30mL氢氧化钠溶液（100g/L），加热至溶解，冷却，移入500mL容量瓶中用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1.00mg钨。4.2.11.2钨标准溶液A，300μg/mL。移取30.00mL钨储备液（4.2.11.1），置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含300pg钨。4.2.11.3钨标准溶液B,250μg/mL。移取50.00mL钨储备液（4.2.11.1），置于200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含250μg钨。4.2.11.4钨标准溶液C,50μg/mL。移取10.00mL钨储备液（4.2.11.1)，置于200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混勾。此溶液1mL含50μg钨。4.2.12脱脂棉。
4.3仪器
分光光度计。
4.4取制样
按照GB/T20066或适当的国家标准取制样。4.5分析步骤
4.5.1试料量
根据钨含量按表3称取试样，精确至0.1mg。表3
钨含量（质量分数)/%
0.05~0.50
>0.50~1.00
>1.00~1.50
4.5.2空白试验
随同试料做空白试验。
4.5.3测定
试料量/g
4.5.3.1将试料（4.5.1)置于150mL锥形瓶中（如试料为高温合金或高合金钢，且称取试料中含铁量小于50mg时，补充铁至试料中铁量为50mg），加入15mL硫酸-磷酸混合酸（4.2.6），L难溶试料可加人硝酸-盐酸混合酸4.2.5），含硅高的试料，滴加氢氟酸助溶]，加热溶解。滴加硝酸（4.2.2)氧化，高温加热至冒白烟并持续冒烟1min～2min，取下，冷却，加入20mL水，低温加热煮沸至盐类溶解后，冷却，转移至50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。4.5.3.2移取5.00mL溶液于100mL锥形瓶中，加入20mL氯化亚锡溶液（4.2.7)，低温加热至微沸30s～60s（煮沸温度不能过高，时间不能过长）。取下，冷却。移入125mL分液漏斗中，用10mL盐酸（4.2.3)[试样含、钼时，改用5mL磷酸（4.2.4)和5mL盐酸（4.2.3），校准曲线也同条件操作］分两次洗涤锥形瓶，洗涤液合并于分液漏斗中。5
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4.5.3.3加人2.0mL氯化四苯肿溶液（4.2.10），振荡30s，加入2.0mL硫氰酸钠溶液（4.2.9），混匀。加入20.0mL三氮甲烷（4.2.1），充分振荡1min（黄色缔合物在有机相中，温度低于25℃时可稳定2h，高于25℃时，稳定性较差，宜逐个萃取）。静置，待有机相与水相完全分开后，将有机相移入另一只125mL分液漏斗中[三价铁与氧化性物质能使有机相返红。为此，吸收皿、分液漏斗需预先用盐酸（4.2.3）清洗，再用水清洗，晾干」，加入20mL氯化亚锡洗液（4.2.8），振荡1min，静置，待两相分开，将有机相通过预先置于分液漏斗末端排液管中的脱脂棉（4.2.12）至放出的有机相无红色，再放掉1mL~2mL，将部分余下的有机相移入吸收皿中（钨质量分数为0.5%～1.5%时，用1cm~2cm吸收皿；钨质量分数为0.02%～0.5%时，用3cm吸收皿）。以水为参比，于分光光度计波长408nm处测量吸光度。4.5.3.4测得的试液的吸光度值减去空白溶液的吸光度值，得到净吸光度值。从校准曲线上查出相应的钨质量（μg）。
4.5.4校准曲线的绘制
称取与试料量相同的纯铁或碳素钢（钨质量分数小于0.002%)6份，分别置于6只150mL锥形瓶中，按表4加人钨标准溶液，以下按4.5.3.1～4.5.3.3进行。测得的标准溶液的吸光度值减去零校准溶液的吸光度值，得净吸光度值。以钨质量为横坐标，净吸光度值为纵坐标，绘制校准曲线。表4
钨的质量分数/%
0.05~0.10
0.10~0.50
0.50~1.00
1.00~1.50
4.6结果计算
加人的钨标准溶液
含量以质量分数ww计，数值以%表示，按公式（2)计算：mxV
mxV/x10%×100
式中：
分取试液体积的数值，单位为毫升（mL)；Vi
试液总体积的数值，单位为毫升（mL）；V
从校准曲线上查得的钨质量的数值，单位为微克（μg）；mi
试料量的数值，单位为克（g）。m
4.7精密度
加人钨标准溶液的体积/mL
0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.000.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.000.00、2.00、3.00、4.00.5.00.6.000.00、3.00、4.00、5.00、6.00.7.00·（2）
本部分的精密度试验是在1993年由8个实验室，对7个水平的钨含量进行测定；每个实验室对每个水平的钨含量在GB/T6379.1规定的重复性条件下测定3次。各实验室报出的原始数据（测定结果）见附录A中表A.2。根据GB/T6379.2,对得到的测定结果进行统计分析，精密度见表5。表5
钨的质量分数/%
0.05~1.50
式中：
重复性限
Igr=-1.4559+0.6611lgm
m是两个测定值的平均值，单位为%(质量分数)。重复性限r、再现性限R按以上表5给出的方程求得。6
再现性限R
lgR=-1.3112+0.6327lgm
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在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限（r），大于重复性限（r）的情况以不超过5%为前提；
在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限（R)，大于再现性限（R)的情况以不超过5%为前提。
试验报告
试验报告应包括下列内容：
鉴别试料、实验室和分析日期等资料；a）
遵守本部分规定的程度；
分析结果及其表示；
测定中观察到的异常现象；
对分析结果可能有影响而本部分未包括的操作或者任选的操作。GB/T223.43—2008
附录A
（资料性附录）
共同精密度试验原始数据
A.1辛可宁重量法精密度实验原始数据见表A.1。表A.1
实验室
钨含量（质量分数）/%
氯化四苯肿-硫氰酸盐-三氯甲烷萃取分光光度法精密度试验原始数据见表A.2。表A.2
实验室
钨含量(质量分数)/%
实验室
表A.2（续）
钨含量（质量分数)/%
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中华人民共和
国家标准
钢铁及合金钨含量的测定
重量法和分光光度法
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