【GB国家标准】 铝及铝合金化学分析方法第7部分:锰含量的测定

ICS 77.120.10
H12
中华人民共和国国家标准
GB/T20975.7—2020
代替GB/T20975.7—2008
铝及铝合金化学分析方法
第7部分：锰含量的测定
Methods for chemical analysis of aluminium and aluminium alloys-Part7:Determinationofmanganesecontent2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-04-01实施
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、镧、含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；火焰原子吸收光谱法；
第28部分：钴含量的测定
第29部分：钼含量的测定
第30部分：氢含量的测定
第31部分：磷含量的测定
第32部分：铋含量的测定；
第33部分：钾含量的测定
第34部分：钠含量的测定
一第35部分：钨含量的测定
硫氰酸盐分光光度法；
加热提取热导法；
钼蓝分光光度法；
火焰原子吸收光谱法；
火焰原子吸收光谱法；
火焰原子吸收光谱法；
第36部分：银含量的测定
火焰原子吸收光谱法；
第37部分：含量的测定
GB/T20975.7—2020
GB/T20975.7—2020
本部分为GB/T20975的第7部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本部分代替GB/T20975.7一2008《铝及铝合金化学分析方法第7部分：锰含量的测定高碘酸
钾分光光度法》，与GB/T20975.7—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；
增加了“规范性引用文件”（见第2章）；增加了“术语和定义”（见第3章）；增加了分析使用试剂和水的要求（见4.2、5.2）：修改了高碘酸钾分光光度法的精密度（见4.7，2008年版的第8章）：增加了“Na2EDTA滴定法”（见第5章）；删除了“质量保证与控制”（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：东北轻合金有限责任公司、有色金属技术经济研究院、贵州省分析测试研究院、中铝材料应用研究院有限公司、河北四通新型金属材料股份有限公司、广西柳州银海铝业股份有限公司、山东南山铝业股份有限公司、西安汉唐分析检测有限公司、山东充矿轻合金有限公司、广东广铝铝型材有限公司、中铝瑞闽股份有限公司。本部分主要起草人：刘双庆、王金花、席欢、王国军、刘云贵、贺铭兰、王文红、张伟、徐升、刘厚勇李永卉、闯宏宇、刘畅、吴云、苏玉龙、高新宇、祁艳华、周兵。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T6987.7—1986,GB/T6987.7—2001;GB/T20795.7—2008。
铝及铝合金化学分析方法
第7部分：锰含量的测定
GB/T20975.7-—2020
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的本部分规定了高碘酸钾分光光度法、Na,EDTA滴定法测定铝及铝合金中锰含量。本部分适用于铝及铝合金中锰含量的仲裁测定。高碘酸钾分光光度法测定范围：0.0040%~2.00%；NazEDTA滴定法测定范围：8.50%~45.00%。本部分中高碘酸钾分光光度法不适用于铺质量分数>0.005%的铝及铝合金。规范性引用文件
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—2008数值修约规则与极限数值的表示和判定术语和定义
GB/T8005.2界定的术语和定义适用于本文件4高碘酸钾分光光度法
4.1方法提要
试料以氢氧化钠溶解，用硫酸、硝酸酸化，在磷酸存在下，用高碘酸钾氧化显色。于分光光度计波长525.0nm处测量其吸光度，以此测定锰含量。4.2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。4.2.1硫酸（p=1.84g/mL)。
4.2.2磷酸（p=1.69g/mL）。
4.2.3硝酸（p=1.42g/mL）。
4.2.4氢氟酸(p=1.14g/mL）。
4.2.5硫酸（1+1)。
4.2.6氢氧化钠溶液（200g/L）。4.2.7氟硼混合酸：将800mL在20℃下饱和的硼酸溶液与200mL氢氟酸（4.2.4）置于塑料瓶中混匀。
GB/T20975.7—2020
4.2.8高碘酸钾溶液（50g/L）：称取5g高碘酸钾溶于水中，加人20mL硝酸（4.2.3），以水稀释至100mL，混匀。
4.2.9亚硝酸钠溶液（20g/L）。4.2.10亚硫酸钠溶液（10g/L）：称取1g亚硫酸钠，加人硫酸（1+20）溶解完全，以硫酸（1+20)稀释至100mL，混匀
4.2.11无还原剂的水：于每升水中，加人10mL硫酸（4.2.5)酸化并煮沸，加人少量高碘酸钾，继续煮沸约10min，冷却后备用。
4.2.12锰标准贮存溶液：优先使用有证标准溶液配制。或称取1.000g锰（wM≥99.99%）于烧杯中，加人20mL硫酸（4.2.5）、约80mL水，加热溶解完全后煮沸3min，冷却，移人1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混勾。此溶液1mL含1mg锰，4.2.13锰标准溶液：移取50.00mL锰标准贮存溶液（4.2.12）于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含0.05mg锰。
4.3仪器
分光光度计。
4.4试样
将样品加工成厚度不大于1mm的碎屑。4.5分析步骤
4.5.1试料
eiKAca=
按表1称取相应质量（m）的试样（4.4），精确至0.0001g。表1
锰质量分数
Ma/%
0.0040~0.040
>0.040~0.40
>0.40~2.00
4.5.2平行试验
试料质量
mo/g
1.00
0.50
样品溶液总体积
Vo/ml
100
250
平行做两份试验，取其平均值。4.5.3空白试验
移取样品溶液体积
Vi/mL
20.00
10.00bzxZ.net
补加酸体积/mL
硝酸（4.2.3）
10.0
硫酸（4.2.5）
12.0
14.5
随同试料做空白试验。于250mL烧杯中，加入8mL硝酸（4.2.3），12mL硫酸（4.2.5），蒸发至干（注意不要烧焦）。用少量温水溶解残渣，加人2mL硝酸（4.2.3），18mL硫酸（4.2.5），40mL氢氧化钠溶液（4.2.6），混匀，加热至溶液清亮，用水稀释至约65mL，以下按4.5.4.3进行。当铝合金试料中硅的质量分数>10.0%且锰的质量分数<0.040%时，按照下述操作：于250mL烧杯中，加入8mL硝酸（4.2.3），12mL硫酸（4.2.5），蒸发至干（注意不要烧焦），用少量温水溶解残渣。加人2mL硝酸（4.2.3），8mL硫酸（4.2.5），用水稀释至约60mL，加入2mL氟硼混合酸（4.2.7）.用水稀释至约65mL以下按4.5.4.3进行。
4.5.4测定
GB/T20975.7—2020
4.5.4.1将试料（4.5.1)置于铂（或镍）Ⅲ中，分次加人总量为40mL氢氧化钠溶液（4.2.6），盖上铂（或镍）表皿，待剧烈反应后，加热溶解后蒸发至糊状，稍冷。用尽量少的温水洗涤杯壁及表皿，微热使盐类溶解。将样品溶液小心移人预先盛有30mL硫酸（4.2.5）和10mL硝酸（4.2.3）的250mL烧杯中：若在铂（或镍）杯壁上粘附有氢氧化锰沉淀，则用少量微沸的亚硫酸钠溶液（4.2.10）溶解，将溶液合并于样品溶液中，用温水洗涤铂（或镍）皿，将样品溶液加热至清亮，冷却4.5.4.2锰的质量分数为0.0040%～0.040%时，按表1补加酸后，将样品溶液体积加热浓缩至65mL。锰的质量分数为>0.040%～2.00%时按表1将样品溶液（4.5.4.1）移人相应的容量瓶（V）中，以水稀释至刻度，混匀：移取相应体积（Vi）样品溶液于250mL烧杯中，补加相应量的酸.以水稀释至约65mL。
4.5.4.3当铝合金试料中硅的质量分数>10%且锰的质量分数<0.04%时，用下述操作代替4.5.4.1和4.5.4.2。将试料（4.5.1）置于250mL烧杯中，加人20mL硫酸（4.2.5），10mL硝酸（4.2.3），2mL氟硼混合酸（4.2.7），盖上表皿，微热至试料完全溶解.加热至沸，除尽氮氧化物。用温水稀释至约50mL，加人少量滤纸浆，加热数分钟，用慢速滤纸过滤，用温水洗涤，收集滤液于250mL烧杯中。将残渣连同滤纸置于铂中，于500℃～600℃灰化完全（勿使滤纸燃着），冷却。加人数滴硫酸（4.2.1），2mL～5mL氢氟酸（4.2.4）.滴加硝酸（4.2.3)至溶液清亮，蒸发至干，于700℃灼烧数分钟，冷却。用加有数滴硫酸（4.2.5）的少量温水溶解残渣，加热至完全溶解（必要时过滤）。将此溶液并入样品溶液中，浓缩至约65mL。
4.5.4.4加人5mL磷酸（4.2.2）.将样品溶液加热至沸，加人10mL高碘酸钾溶液（4.2.8），继续煮沸至红色出现后，在不断补加无还原剂的水（4.2.11）保持样品溶液体积不变的情况下，再煮沸15min～30min，保温15min～20min，冷却。将样品溶液移人预先用无还原剂的水（4.2.11）冲洗过的100mL容量瓶中，以无还原剂的水（4.2.11)稀释至刻度，混匀4.5.4.5将部分样品溶液（4.5.4.4）和空白试验溶液（4.5.3），移人相应的吸收池中，以无还原剂的水（4.2.11)为参比，于分光光度计波长525.0nm处分别测量其吸光度（A、A：）。将容量瓶中剩余的溶液加入2滴亚硝酸钠溶液（4.2.9混匀，使高锰酸褪色，分别测量其吸光度（A2、A，）。根据溶液中锰的吸光度（A），从工作曲线上查出相应的锰质量（ml）。4.5.4.6按式（1)计算溶液中锰的吸光度A：A=(A,-A,)-(A;-A,)
式中：
A，—显色样品溶液的吸光度；
A2——褪色样品溶液的吸光度；A3—显色空白试验溶液的吸光度；A.———褪色空白试验溶液的吸光度。4.5.5工作曲线的绘制
....(1)
4.5.5.1移取0mL0.80mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL.8.00mL、10.00mL锰标准溶液（4.2.13）于一组250mL烧杯中，依次分别加人15mL硫酸（4.2.5）10mL硝酸（4.2.3），5mL磷酸（4.2.2），以水稀释至约70mL.加热至沸。加入10mL高碘酸钾溶液（4.2.8），继续煮沸至红色出现后，在不断补加无还原剂的水（4.2.11）保持体积不变的情况下，再煮沸15min～30min，保温15min～20min，冷却。将溶液移人预先用无还原剂的水（4.2.11)冲洗过的一组100mL容量瓶中，以无还原剂的水（4.2.11）稀释至刻度，混匀。
4.5.5.2将部分系列标准溶液（4.5.5.1)和试剂空白溶液（不加锰标准溶液者）移入相应的吸收池中，以无还原剂的水（4.2.11)为参比，于分光光度计波长525.0nm处分别测量其吸光度（A，、A，）。将容量瓶3
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中剩余试液加人2滴亚硝酸钠溶液（4.2.9）混勺.使高锈酸褪色，分别测量其吸光度（A6A：）。以锰质量为横坐标，溶液吸光度（A）为纵坐标，绘制工作曲线。4.5.5.3按式（2)计算溶液中锰的吸光度A：A=(A—A)-(A,-A:)
式中：
A；显色标准溶液的吸光度；
A。褪色标准溶液的吸光度；
A，——显色试剂空白溶液（不加锰标准溶液者）的吸光度；褪色试剂空白溶液（不加锰标准溶液者）的吸光度A
4.6试验数据处理
锰含量以锰的质量分数M计，按式（3)计算：ZUMn
式中：
mVo
m.V/×1000×100%
自工作曲线上查得的锰量，单位为毫克（mg）；V.
试液的总体积，单位为毫升（mL）；mo——试料的质量，单位为克（g)；V——移取试液的体积，单位为毫升（mL）。......(2)
·（3)
锰质量分数<1.00%时，计算结果保留两位有效数字：锰质量分数≥1.00%时，计算结果表示到小数点后两位，数值修约按GB/T8170—2008中3.2、3.3执行。4.7精密度
4.7.1重复性
Kae
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r，超过重复性限r的情况不超过5%。重复性限按表2数据采用线性内插法或外延法求得。
eMa/%
r/%
4.7.2再现性
0.0075
0.0007
0.11
0.01
0.74
0.03
1.98
0.05
在再现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，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3数据采用线性内插法或外延法求得。
eMm/%
R/%
0.0075
0.0015
0.11
0.02
0.74
0.04
1.98
0.08
5Na2EDTA滴定法
5.1方法提要
GB/T20975.7—2020
在弱酸性溶液中，用过量的NazEDTA标准滴定溶液络合锰。以二甲酚橙作指示剂，用锌标准滴定溶液滴定剩余的NazEDTA标准滴定溶液至橙红色，以此测定锰含量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三级水。5.2.1氨水（p=0.90g/mL）。
5.2.2混合酸：300mL盐酸（1+1）与50mL硝酸（1+1）混匀。5.2.3盐酸（1+1）。
5.2.4六次甲基四胺溶液（300g/L）。5.2.5氢氧化钠溶液（150g/L）。5.2.6氟化铵溶液（150g/L)。
5.2.7
硫脲溶液（100g/L）。
5.2.8盐酸羟胺溶液（100g/L）。5.2.9氢氧化钠溶液（10g/L）。0锌标准滴定溶液（ca=0.025mol/L）。称取1.6348g锌（wz≥99.99%），加人30mL盐酸5.2.10
（5.2.3)加热溶解完全，冷却，移人1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。5.2.11
乙二胺四乙酸二钠（Na,EDTA）标准滴定溶液（c～0.05mol/L）：配制：称取18.61g乙二胺四乙酸二钠（NazEDTA）于烧杯中，加人500mL水，加热溶解完全，冷却.过滤于1000mL容量瓶中.以水稀释至刻度.混匀。标定：移取体积（V)为30.00mL锌标准滴定溶液（5.2.10）于400mL锥形烧杯中，加50mL水，10mL六次甲基四胺溶液（5.2.4）、2滴二甲酚橙溶液（5.2.12），用NazEDTA标准滴定溶液（5.2.11)滴定至溶液呈亮黄色为终点，记录消耗NazEDTA标准滴定溶液体积（V.）。计算：按式（4)计算NazEDTA标准滴定溶液的浓度c1：coV
式中：
锌标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；V2
移取锌标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；V
5.2.12
滴定时消耗NazEDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）。二甲酚橙溶液（5g/L)。
5.2.13
对硝基酚溶液（2g/L）。
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
称取质量（m）为0.50g的试样（5.3），精确至0.0001g。...(4)
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5.4.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。5.4.3测定
5.4.3.1将试料（5.4.1）置于400mL烧杯中，缓慢加人30mL氢氧化钠溶液（5.2.5），加热至试料溶解完全，用水稀释至约100mL煮沸，用中速定量滤纸过滤。用氢氧化钠溶液（5.2.9）洗涤沉淀2次～3次，再用热水洗涤沉淀5次6次，弃去滤液5.4.3.2分次加人总量为30mL热混合酸（5.2.2）于漏斗中，溶解沉淀于原烧杯中，用热水洗涤沉淀及滤纸，冷却，将滤液移入100mL容量瓶（V）中，以水稀释至刻度，混匀。5.4.3.3移取体积（V.）为20.00mL样品溶液（5.4.3.2）于锥形烧杯中，加25mL氟化铵溶液（5.2.6）、3mL硫脲溶液（5.2.7）、7mL盐酸羟胺溶液（5.2.8）、2滴对硝基酚溶液（5.2.13），用氨水（5.2.1）中和至黄色，再用盐酸（5.2.3）调至无色并过量4滴。加入40mL六次甲基四胺溶液（5.2.4）、体积（V）为20.00mL的Na2EDTA标准滴定溶液（5.2.11）、2滴二甲酚橙溶液（5.2.12），用锌标准滴定溶液（5.2.10）滴定至橙红色为终点。记录消耗锌标准滴定溶液体积（V，）。注：临近终点时.滴定速度要缓慢，试液呈橙红色后需继续振荡10s以上，直至红色不褪色方为终点。5试验数据处理
锰含量以锰的质量分数WM计，按式（5）计算：Mn
式中：
54.94
(ciV,-coV.)VX54.94
mVX1000
X100%
NazEDTA标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/L)；加人NazEDTA标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）；锌标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；滴定消耗锌标准滴定溶液体积，单位为毫升（mL）：样品溶液的总体积，单位为毫升（mL）；锰的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol)；试料的质量，单位为克（g）；
移取样品溶液的体积，单位为毫升（mL）。计算结果表示到小数点后两位，数值修约按GB/T8170—2008中3.2、3.3执行。6精密度
5.6.1重复性
（5)
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r，超过重复性限r的情况不超过5%。重复性限r按表4数据采用线性内插法或外延法求得。
eMm/%
r/%
9.54
0.25
21.12
0.29
29.15
0.37
39.93
0.42
5.6.2再现性
GB/T20975.7—2020
在再现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，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5数据采用线性内插法或外延法求得。
WM/%
R/%
试验报告
9.54
0.30
试验报告至少应给出以下几个方面的内容：本部分编号、名称及所使用的方法；a)
21.12
0.37
29.15
0.42
b）关于识别样品、实验室、分析日期、报告日期等所有的必要的信息；c)
以适当的形式表达试验结果；
试验过程中出现的异常现象；
审核、批准等人员的签名。
39.93
0.52
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