【国家标准】 稀土铁合金化学分析方法 第8部分：硅量的测定 光度法

ICS77.120.99
CCS H 14
中华人民共和国国家标准
GB/T26416.8—2023
稀土铁合金化学分析方法
第8部分：硅量的测定
光度法
Chemical analysis methods for rare earth ferroalloy-Part 8 : Determination of silicon content-Spectrophotometry2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-12-01实施
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
GB/T26416.8—2023
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件是GB/T26416《稀土铁合金化学分析方法》的第8部分。GB/T26416已经发布了以下部分：
第1部分：稀土总量的测定；
一第2部分：稀土杂质含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；——第3部分：钙、镁、铝、镍、锰量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；第4部分：铁量的测定重铬酸钾滴定法；第5部分：氧含量的测定
脉冲-红外吸收法；
第6部分：钼、钨、钛量的测定
电感耦合等离子体发射光谱法；一第7部分：碳、硫量的测定高频-红外吸收法；光度法；
第8部分：硅量的测定
一第9部分：磷量的测定
铋磷钼蓝分光光度法。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国稀土标准化技术委员会（SAC/TC229)提出并归口。本文件起草单位：国标（北京）检验认证有限公司、福建省长汀金龙稀土有限公司、中国北方稀土（集团)高科技股份有限公司、赣州晨光稀土新材料有限公司、江西理工大学、中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所、江阴加华新材料资源有限公司。本文件主要起草人：邓楠、栗生辰、刘鹏宇、王金凤、王佳敏、徐宁、王宝华、凌乐玖、刘和连、张其凯姚京璧。
GB/T26416.8—2023
本文件所指稀土铁合金为铁与一种或多种稀土元素组成的中间合金，一般采用熔盐电解法或熔配法制得，主要作为添加剂用于钕铁硼永磁材料、磁致伸缩材料、光磁记录材料等磁性材料或作为脱氧剂、添加剂等用于钢铁冶炼。化学成分是稀土铁合金的重要考核指标。GB/T26416整合了行业标准XB/T616—2012《钊铁合金化学分析方法》、XB/T621一2016《铁铁合金化学分析方法》、XB/T6232018《铈铁合金化学分析方法》、XB/T624一2018《钇铁合金化学分析方法》等，建立针对目前所有实现规模化生产的稀土铁合金（包括镧铁、铁、镧铺铁、钕铁、镐铁、钇铁、钦铁和铁等）生产、应用中需要考核的指标的化学分析方法标准，包括稀土总量、稀土杂质含量、非稀土杂质含量的检测等。根据检测对象和检测手段的不同以及基体的差异等，GB/T26416由以下部分构成：第1部分：稀土总量的测定；
一第2部分：稀土杂质含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；第3部分：钙、镁、铝、镍、锰量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；一第4部分：铁量的测定重铬酸钾滴定法：一第5部分：氧含量的测定脉冲-红外吸收法；一第6部分：钼、钨、钛量的测定电感耦合等离子体发射光谱法；一第7部分：碳、硫量的测定高频-红外吸收法；一第8部分：硅量的测定光度法；第9部分：磷量的测定铋磷钼蓝分光光度法，上述各部分通过明确适用范围、规范试剂、材料、试验设备和步骤，并经过多家实验室多次的试验和验证给出精密度数据，增强了不同试验室间数据的一致性和可比性，为稀土铁合金的品质核查建立严谨、规范的标准化工作基础。
本文件采用钼蓝分光光度法测定稀土铁合金中的硅含量，与电感耦合等离子体发射光谱法相比，该方法具有仪器设备简单、灵敏度高、检测下限低、检测范围宽等优点，可作为仲裁检验方法。本文件的精密度数据是在2021年由7家实验室对6种稀土铁合金中硅含量的7个不同水平样品进行共同试验确定的（其中水平1由6家实验室共同试验确定），每个实验室对每个水平的硅含量在重复性条件下独立测定11次，试验数据按GB/T6379.2进行统计分析。1范围
稀土铁合金化学分析方法
第8部分：硅量的测定光度法
GB/T26416.8—2023
本文件描述了稀土铁合金（镧铁合金、铺铁合金、铁合金、镐铁合金、钦铁合金、钇铁合金、镧铈铁合金)中硅含量的测定方法
本文件适用于稀土铁合金（镧铁合金、铈铁合金、铁合金、镐铁合金、钦铁合金、钇铁合金、镧铈铁合金）中硅含量的测定。测定范围（质量分数）：0.0050%～0.20%。规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6682
分析实验室用水规格和试验方法数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T8170
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。4方法提要
试料用稀酸溶解，在稀酸介质中，硅与钼酸铵形成硅钼杂多酸，在硫酸和草酸介质中分解磷、砷杂多酸，用抗坏血酸还原硅钼杂多酸为蓝色低价络合物，于分光光度计波长810nm处测量吸光度，以标准曲线法计算相应的硅含量。
5试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确认为优级纯及以上试剂和符合GB/T6682规定的二级及以上蒸馏水或去离子水或相当纯度的水，液体试剂均保存于塑料瓶中。优先使用有证标准溶液。5.1纯铁（纯度>99.98%）。
5.2混和酸：将180mL盐酸（p-1.19g/mL）和60mL硝酸（p-1.42g/mL），加入760mL去离子水，混合均匀。
5.3硫酸溶液（1十2)。
5.4硫酸溶液（1+5）。
5.5钼酸铵（50g/L)。
5.6草酸-硫酸混合酸：1g草酸溶于100mL硫酸溶液（5.4)中。抗坏血酸(20g/L),用时配制。
GB/T26416.8—2023
5.8硅标准贮存溶液：称取0.2140g二氧化硅（纯度>99.9%），120℃烘干2h，置于铂埚中，加人1g无水碳酸钠（优级纯），于（1000士20)℃加热至完全熔融，冷却，溶于水。移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100μg硅。5.9硅标准溶液：移取10.00mL硅标准贮存溶液（5.8）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含10μg硅。
5.10铁基溶液（10mg/mL）。
6仪器设备
6.1电子天平：分度值0.1mg。
6.2可见分光光度计，在仪器正常工作状态下，凡达到下列指标者均可使用：波长810nm处光谱带宽不大于10nm，波长测量精确至士2nm；一精密度：用校准曲线最高浓度溶液测量10次吸光度，相对标准偏差不大于0.3%。7样品
块状样品去掉表面氧化层，制成2mm～4mm屑状或粒状；屑状或粒装样品应密封保存。每种样品取样量不少于10g。制备好的样品应及时检测，避免氧化。8试验步骤
8.1试料
硅（质量分数）含量0.0050%～0.10%时，称取2.00g样品，精确至0.0001g。硅含量（质量分数）0.10%~0.20%时，称取1.50g样品，精确至0.0001g。8.2平行试验
平行做两份试验。
8.3空白试验
随同试料做空白试验。其中镧铁合金、铈铁合金、镧铈铁合金试料，根据试料溶液中的铁含量，称取适量纯铁（5.1)，随同试料做铁基空白试验。8.4分析试液的制备
将试料（8.1)置于250mL聚四氟乙烯烧杯中，加入药20mL水、40mL混和酸（5.2），盖上烧杯盖，低温微热溶解试料，溶解过程中不断补加水，保持溶液体积无明显减少。至试料溶解完全后取下，用水冲洗烧杯壁及烧杯盖，冷却至室温，将溶液转移至250mL塑料容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。8.5测定
8.5.1分取5.00mL试液（8.4)于50mL容量瓶，加人10mL水、0.4mL硫酸溶液（5.3）、5.0mL钼酸铵溶液（5.5），摇匀，在不低于20℃的室温下放置20min；加入5.0mL草酸-硫酸混合酸（5.6）；立即加入5.0mL抗坏血酸溶液（5.7)，摇匀。用水稀释至刻度，混匀，放置20min。8.5.2将试料溶液（8.5.1)移人1cm吸收池中，以试剂空白溶液为参比，于分光光度计波长810nm处测量吸光度。从工作曲线上查出相应的硅含量（质量分数）。2
8.6工作曲线的绘制与测定
8.6.1钒铁合金、镝铁合金、铁铁合金、铁合金工作曲线的绘制GB/T26416.8—2023
依次移取0mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL硅标准溶液（5.9）于7个50mL容量瓶，用水分别稀释至约20mL。加入10mL水、0.4mL硫酸溶液（5.3）、5.0mL钼酸铵溶液（5.5），摇匀，在不低于20℃的室温下放置20min；加入5.0mL草酸-硫酸混合酸（5.6）；立即加人5.0mL抗坏血酸溶液（5.7)，摇匀。用水稀释至刻度，混匀，放置20min。8.6.2镧铁合金、铈铁合金、镧铈铁合金工作曲线的绘制根据实际试料所含铁量，移取适量体积的铁基溶液（5.10)于7个50mL容量瓶中，依次移取0mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL硅标准溶液（5.9），用水稀释至约20mL。以下操作按8.6.1进行。
8.6.3测定
将系列标准溶液移人1cm吸收池中，以试剂空白溶液为参比，于分光光度计波长810nm处，测量吸光度。以硅含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。9
试验数据处理
硅的含量以质量分数（w），按式（1)计算：(ml-m。)V×10-6
式中：
自标准曲线上查得的试液中的硅含量，单位为微克（ug)；自标准曲线上查得的空白试液中的硅含量，单位为微克（ug)；m。
试液总体积，单位为毫升（mL)；样品的质量，单位为克（g)；
分取试液的体积，单位为毫升（mL）。..（1）bzxz.net
两次平行测定结果绝对差值不大于表1中相应重复性限时，取其平均值作为测定结果，所得结果保留两位有效数字，数值修约按GB/T8170的规定执行。10精密度
共同试验统计结果表明，硅含量的平均值（wsi）与其重复性限（r）和再现性限（R）间呈对数关系，函数关系式计算结果见表1。共同试验的详细结果见附录A。精密度数据图示见附录B。在重复性条件下，获得在两次独立分析结果差值的绝对值不超过重复性限（r），超过重复性限（r)的情况不超过5%。在再现性条件下，获得在两次独立分析结果差值的绝对值不超过再现性限（R），超过再现性限（R)的情况不超过5%。
表1精密度
硅含量的平均值（ws）
0.0050~0.20
重复性限（r）
lgr=1.069 7lgwsi —0.9688
再现性限（R）
IgR=0.9536lgwsi—0.7598
GB/T26416.8—2023
共同试验所得详细结果见表A.1。附
（资料性）
共同试验所得详细结果
钇铁合金
钦铁合金
铺铁合金
镧铈铁合金
铁合金
铁合金
钇铁合金
共同试验所得详细结果
硅含量的平均值（ws）
重复性限（r）
再现性限（R）
附录B
（资料性）
精密度数据图
GB/T26416.8—2023
硅含量的平均值(wsi）与重复性限（r)及再现性限（R)的对数关系图见图B.1。0.04
硅含量/%
重复性限（）
再现性限（R）
重复性限（）
再现性限（R）
注1：硅含量的平均值（ws）与其重复性限（r）的函数关系式：lgr=1.0697lgws-0.9688注2：硅含量的平均值（ws）与其再现性限（R）的函数关系式：lgR=0.9536lgws一0.7598图B.1
硅含量的平均值（wsi）与重复性限（r）及再现性限（R）的对数关系图5
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