| 标准编号 | GB/T 3653.4-2025 (GB/T3653.4-2025) | | 中文名称 | 硼铁 铝含量的测定 EDTA滴定法、铬天青S分光光度法和电感耦合等离子体发射光谱法 | | 英文名称 | Ferroboron - Determination of aluminum content - EDTA titrimetric method, chrome azurol S spectrophotometric method and inductively coupled plasma atomic emission spectrometric method | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H11 | | 国际标准分类 | 77.100 | | 字数估计 | 18,162 | | 发布日期 | 2025-08-29 | | 实施日期 | 2026-03-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 3653.4-2008 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 3653.4-2025: 硼铁 铝含量的测定 EDTA滴定法、铬天青S分光光度法和电感耦合等离子体发射光谱法
ICS 77.100
CCSH11
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 3653.4-2008
硼铁 铝含量的测定
EDTA滴定法、铬天青S分光光度法和
电感耦合等离子体发射光谱法
2025-08-29发布
2026-03-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 3653的第4部分。GB/T 3653已经发布了以下部分:
---硼铁 硼含量的测定 碱量滴定法(GB/T 3653.1);
---硼铁化学分析方法 气体容量法测定碳量(GB/T 3653.2);
---硼铁 硅含量的测定 高氯酸脱水重量法(GB/T 3653.3);
---硼铁 铝含量的测定 EDTA滴定法、铬天青S分光光度法和电感耦合等离子体发射光谱法
(GB/T 3653.4);
---硼铁化学分析方法 色层分离硫酸钡重量法测定硫量(GB/T 3653.5);
---硼铁化学分析方法 锑磷钼蓝光度法测定磷量(GB/T 3653.6);
---硼铁 硫含量的测定 红外线吸收法(GB/T 3653.7)。
本文件代替GB/T 3653.4-2008《硼铁 铝含量的测定 EDTA滴定法》。与GB/T 3653.4-2008
相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了范围(见第1章,2008年版的第1章);
b) 更改了仪器和设备(见4.3,2008年版的第5章);
c) 增加了“测定次数”(见4.5.2);
d) 增加了“分析的结果的表示”(见4.6.2);
e) 增加了“方法二:铬天青S分光光度法”(见第5章);
f) 增加了“方法三:电感耦合等离子体发射光谱法”(见第6章);
g) 增加了“试样分析结果接受程序流程图”(见附录A);
h) 增加了“电感耦合等离子体发射光谱仪性能试验”(见附录B)。
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。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国生铁及铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归口。
本文件起草单位:山东省冶金科学研究院股份有限公司、无锡卓浪材料科技有限公司、方同舟控股
有限公司、江苏省镔鑫钢铁集团有限公司、中国检验认证集团河北有限公司、辽阳国际硼合金有限公司、
内蒙古新太元新材料有限公司、河北津西钢铁集团股份有限公司、吉铁铁合金有限责任公司、冶金工业
信息标准研究院。
本文件主要起草人:张莉、吴丽娟、高洪吉、李静、孙咏芬、崔晓翠、丁晓彤、刘君丽、武治峰、赵利欣、
林滔、陈万峰、周瑞东、王莹莹、陶智、王超、曹发卫、李京霖、王立霞、徐志彬、孟丽丽、蒋洪娇、孙风晓、
褚衍顺、叶俊莹、杜倩倩、刘飞、郑海东、郑红宁、王昊、卢春生、程昭阳。
本文件于1983年首次发布,1988年第一次修订,2008年第二次修订,本次为第三次修订。
引 言
由于硼铁检测过程中涉及的检测元素较多,元素的适用范围以及适用方法各不相同。为了保证硼
铁检测标准的方便及准确,我们针对硼铁不同元素的分析方法,已经建立了支撑硼铁检测的国家标准体
系。GB/T 3653硼铁系列分析方法是我国硼铁检测的基础标准,拟由以下七个部分构成。
---硼铁 硼含量的测定 碱量滴定法(GB/T 3653.1)。目的在于测量硼铁中的硼含量,采用碱
量滴定法。
---硼铁化学分析方法 气体容量法测定碳量(GB/T 3653.2)。目的在于测量硼铁中的碳含
量,采用气体容量法。
---硼铁 硅含量的测定 高氯酸脱水重量法(GB/T 3653.3)。目的在于测量硼铁中的硅含
量,采用高氯酸脱水重量法。
---硼铁 铝含量的测定 EDTA滴定法、铬天青S分光光度法和电感耦合等离子体发射光谱法
(GB/T 3653.4)。目的在于测量硼铁中的铝含量,采用 EDTA滴定法、铬天青S分光光度法
和电感耦合等离子体发射光谱法。
---硼铁化学分析方法 色层分离硫酸钡重量法测定硫量(GB/T 3653.5)。目的在于测量硼铁中
的硫含量,采用色层分离硫酸钡重量法。
---硼铁化学分析方法 锑磷钼蓝光度法测定磷量(GB/T 3653.6)。目的在于测量硼铁中的磷含
量,采用锑磷钼蓝光度法。
---硼铁 硫含量的测定 红外线吸收法(GB/T 3653.7)。目的在于测量硼铁中的硫含量,采用
红外线吸收法。
硼铁 铝含量的测定
EDTA滴定法、铬天青S分光光度法和
电感耦合等离子体发射光谱法
警示---使用本文件的人员应有正规实验室工作实践经验。本文件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
本文件描述了EDTA滴定法、铬天青S分光光度法和电感耦合等离子体发射光谱法测定硼铁中的
铝含量。
本文件适用于硼铁中铝含量的测定,测定范围(质量分数):0.02%~8.00%。方法一:EDTA滴定
法测定范围(质量分数):1.00%~8.00%;方法二:铬天青S分光光度法测定范围(质量分数):0.02%~
1.00%;方法三:电感耦合等离子体发射光谱法测定范围(质量分数):0.02%~1.00%。
2 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/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备
GB/T 6379.1 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/T 6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分:确定标准测量方法重复
性与再现性的基本方法
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 7729 冶金产品化学分析 分光光度法通则
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 12805 实验室玻璃仪器 滴定管
GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶
GB/T 12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管
GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管
JJG768 发射光谱仪检定规程
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 方法一:EDTA滴定法
4.1 原理
试样用硝酸、氢氟酸溶解,滤出残渣后,滤液于盐酸介质中,用甲基异丁基酮将铁离子除去。残渣用
焦硫酸钠熔融,浸出后与主液合并,再用氢氧化钠将铝和锰及残余铁等杂质分离,加入过量的
EDTA,在pH5.5的条件下,以PAN为指示剂,用硫酸铜标准溶液滴定过量的EDTA后,加入氟化钠
释放与铝络合的EDTA,再用硫酸铜标准溶液回滴,根据标准溶液消耗量,计算铝的质量分数。
4.2 试剂和材料
分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T 6682规定的二级及以上的水。
4.2.1 焦硫酸钠,固体。
4.2.2 氢氧化钠,固体。
4.2.3 硝酸,ρ≈1.42g/mL。
4.2.4 高氯酸,ρ≈1.67g/mL。
4.2.5 氢氟酸,ρ≈1.15g/mL。
4.2.6 盐酸,ρ≈1.19g/mL。
4.2.7 甲基异丁基酮。
4.2.8 过氧化氢,ρ≈1.10g/mL。
4.2.9 盐酸,1+1。
4.2.10 盐酸,7+5。
4.2.11 盐酸,5+95。
4.2.12 氟化钠溶液,50g/L。
4.2.13 氢氧化钠溶液,100g/L。
4.2.14 氢氧化钠溶液,5g/L。
4.2.15 乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH5.5)。
称取200g乙酸钠(CH3COONa·3H2O)溶解于500mL水中,加入9mL冰乙酸(ρ≈1.05g/mL),用
水稀释至1000mL,混匀。
4.2.16 铝标准溶液,200μg/mL。
称取0.2000g金属铝(纯度不小于99.98%)置于250mL烧杯中,加入5mL水,分次加入15mL
氢氧化钠(4.2.13),加热溶解后,用盐酸(4.2.9)中和并过量10mL,煮沸溶清后,取下冷却至室温,移入
1000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,此溶液1mL含200μg铝。
也可使用市售有证标准溶液。
4.2.17 硫酸铜标准滴定溶液,0.01mol/L。
配制:称取2.50g硫酸铜(CuSO4·5H2O),置于300mL烧杯中,加入适量水溶解后,移入
1000mL容量瓶中,加入1滴~2滴硫酸(ρ≈1.84g/mL),以水稀释至刻度,混匀。
标定:移取20.00mLEDTA标准溶液(4.2.18),置于300mL锥形瓶中,加入50mL水,2滴酚酞
指示剂溶液(4.2.19),滴加氢氧化钠溶液(4.2.13)至红色,再用盐酸(4.2.9)中和至恰好无色并过量
1滴~2滴,加入15mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(4.2.15),加热至沸,取下,趁热加8滴~10滴PAN指示
剂溶液(4.2.20)用硫酸铜标准滴定溶液(4.2.17)滴至清亮的紫红色。
按式(1)计算硫酸铜标准滴定溶液换算为EDTA标准滴定溶液的体积比例系数:
K=
V1
V2
(1)
式中:
K ---硫酸铜标准滴定溶液换算为EDTA标准滴定溶液的体积比例系数;
V1 ---移取EDTA标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
V2 ---滴定所消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL)。
4.2.18 EDTA(二水合乙二胺四乙酸二钠)标准滴定溶液,0.01mol/L。
配制:称取3.72gEDTA,置于300mL烧杯中,加入适量水溶解后,移入1000mL容量瓶中,用水
稀释至刻度,混匀。
标定:移取15.00mL铝标准溶液(4.2.16),置于400mL锥形瓶中,加入80mL水、20.00mL
EDTA标准滴定溶液(4.2.18),滴加2滴酚酞指示剂溶液(4.2.19),用氢氧化钠溶液(4.2.13)中和至红
色,再用盐酸(4.2.9)中和至恰好无色,并过量1滴~2滴,加入15mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(4.2.15),煮
沸2min~3min,取下,加入7滴~8滴PAN 指示剂溶液(4.2.20),趁热用硫酸铜标准滴定溶液
(4.2.17)滴至清亮的紫色,加入15mL氟化钠溶液(4.2.12),煮沸2min~3min,取下,补加3滴~5滴
PAN指示剂溶液(4.2.20),趁热用硫酸铜标准滴定溶液(4.2.17)滴至清亮的紫色为终点。
标定的同时做试剂空白。
按式(2)计算EDTA标准滴定溶液的滴定度:
T=
0.0002×V3
K(V4-V0)
(2)
式中:
T ---EDTA标准滴定溶液对铝的滴定度,单位为克每毫升(g/mL);
0.0002---铝标准溶液的质量浓度,单位为克每毫升(g/mL);
V3 ---移取铝标准溶液的体积,单位为毫升(mL);
K ---硫酸铜标准滴定溶液换算为EDTA标准滴定溶液的体积比例系数;
V4 ---加氟化钠后回滴时所消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
V0 ---空白加氟化钠后回滴时所消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL)。
4.2.19 酚酞指示剂溶液,5g/L。
称取0.5g酚酞溶解于60mL乙醇中,加入40mL水,混匀。
4.2.20 PAN[1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚]指示剂溶液,乙醇饱和溶液。
称取适量PAN溶于乙醇溶液,使PAN达到饱和,静置后倾取上部清液备用。
4.3 仪器和设备
4.3.1 分析中除非特别说明,使用通常的实验室仪器,所用的滴定管、容量瓶、吸量管应分别符合
GB/T 12805、GB/T 12806、GB/T 12807和GB/T 12808的要求。
4.3.2 分析天平,感量0.1mg。
4.3.3 箱式电阻炉,最高温度1000℃;控温精度为±10℃。
4.3.4 铂皿,80mL。
4.3.5 聚四氟乙烯烧杯,200mL。
4.3.6 铂坩埚,30mL。
4.4 取样和制样
按照GB/T 4010的规定进行试样的采取和制备,试样应全部通过0.088mm筛孔。
4.5 分析步骤
4.5.1 试料量
称取0.10g试样,精确至0.0001g。
4.5.2 测定次数
对同一试样,至少独立测定2次。
4.5.3 空白试验
随同试样做空白试验。
4.5.4 测定
将试料(4.5.1)置于铂皿或聚四氟乙烯烧杯中,加入2mL~3mL水,滴加5mL硝酸(4.2.3),待激
烈反应停止后,加入2mL氢氟酸(4.2.5)、5mL高氯酸(4.2.4),加热溶解,并蒸至1mL~2mL,冷
却,加入10mL盐酸(4.2.9),加热溶解盐类,取下,趁热用定量滤纸过滤于250mL烧杯中,残渣用热盐
酸(4.2.11)洗涤5次~6次,再用水洗2次~3次。
将滤液加热蒸发至近干,取下冷却,加入10mL盐酸(4.2.10),溶解盐类,用盐酸(4.2.10)洗入
125mL梨形分液漏斗中,加入25mL甲基异丁基酮(4.2.7),振荡2min,静止分层后,将水相放入原烧
杯中,再于分液漏斗中加入10mL盐酸(4.2.10),振荡20s,静置分层后,将水相放入原烧杯中,弃去有
机相。于烧杯中加入3mL硝酸(4.2.3)、5mL高氯酸(4.2.4),加热蒸至糖浆状,冷却,加入10mL盐酸
(4.2.11)、5滴过氧化氢(4.2.8),加热溶解盐类,冷却(作为主液)。
将残渣连同滤纸置于30mL铂坩埚中,炭化后,于600℃箱式电阻炉中灼烧20min,取出冷却,加
入2g焦硫酸钠(4.2.1),烘去水分后,于800℃~900℃熔融5min,取出冷却,加入15mL热水于铂坩
埚中,加热浸出熔块,洗入原烧杯中与主液合并。
于试液中加入2g氢氧化钠(4.2.2),待溶解后,加入3滴~5滴过氧化氢(4.2.8),煮沸2min,取
下,趁热用定量滤纸过滤于500mL锥形瓶中,用热的氢氧化钠溶液(4.2.14)洗净烧杯,再将沉淀洗涤
7次~8次,弃去沉淀。
于滤液中,加入过量10mL~15mLEDTA 标准滴定溶液(4.2.18)、2滴酚酞指示剂溶液
(4.2.19),用盐酸(4.2.9)中和至恰好无色,并过量1滴~2滴,加入15mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液
(4.2.15),煮沸2min~3min,取下。
加入7滴~8滴PAN指示剂溶液(4.2.20),趁热用硫酸铜标准滴定溶液(4.2.17)滴至清亮的紫
色,加入15mL氟化钠溶液(4.2.12),煮沸2min~3min,取下,补加3滴~5滴PAN指示剂溶液
(4.2.20),趁热用硫酸铜标准滴定溶液(4.2.17)滴至清亮的紫色为终点。
4.6 结果的计算及表示
4.6.1 分析结果的计算
按式(3)计算铝含量,以质量分数表示:
wAl=
T·K(V5-V6)
m1 ×
100 (3)
式中:
wAl---铝元素的含量(质量分数),%;
T ---EDTA标准滴定溶液对铝的滴定度,单位为克每毫升(g/mL);
K ---硫酸铜标准滴定溶液换算为EDTA标准滴定溶液的体积比例系数;
V5 ---试液加氟化钠后回滴所消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
V6 ---随同试料的空白试验加氟化钠后回滴时所消耗硫酸铜标准滴定溶液的体积,单位为毫升
(mL);
m1 ---试样量,单位为克(g)。
4.6.2 分析结果的表示
同一试样两次独立测定的分析结果差值的绝对值不大于表1所列允许差,则取算术平均值作为分
析结果。如果两次独立测定的分析结果差值的绝对值大于表1所列允许差,则按照附录A的规定追加
测定次数并确定分析结果。
分析结果按GB/T 8170的规定修约,修约至小数点后两位。
4.7 允许差
允许差见表1。
表1 允许差
铝含量(质量分数)/% 允许差/%
1.00~2.00 0.10
>2.00~4.00 0.15
>4.00~8.00 0.20
5 方法二:铬天青S分光光度法
5.1 原理
试样用硝酸、氢氟酸溶解,高氯酸冒烟,残渣用焦硫酸钠熔融,浸出后与主液合并,在稀盐酸介质
中,以铜铁试剂分离铁、钒、钛等干扰元素,用高氯酸破坏铜铁试剂后,以六次甲基四胺为缓冲溶液,在弱
酸性介质中,铝与铬天青S生成紫红色铬合物,于波长545nm处测量吸光度,计算铝的质量分数。
5.2 试剂和材料
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和GB/T 6682中规定的二级及以上的水。
5.2.1 硝酸,ρ≈1.42g/mL。
5.2.2 氢氟酸,ρ≈1.15g/mL。
5.2.3 高氯酸,ρ≈1.67g/mL。
5.2.4 盐酸,ρ≈1.19g/mL。
5.2.5 盐酸溶液,5+95。
5.2.6 焦硫酸钠,固体。
5.2.7 N-亚硝基苯胲胺(铜铁试剂)溶液,60g/L,用时现配。
5.2.8 4-硝基酚溶液,2g/L。
5.2.9 氨水溶液,1+1。
5.2.10 氨水溶液,1+9。
5.2.11 硝酸溶液,1+20。
5.2.12 抗坏血酸溶液,5g/L,用时现配。
5.2.13 硫代硫酸钠溶液,10g/L。
5.2.14 铬天青S溶液,1g/L,以乙醇(1+1)溶液配制,储存于塑料瓶中。
5.2.15 六次甲基四胺溶液,250g/L,储存于塑料瓶中。
5.2.16 氟化铵溶液,5g/L,储存于塑料瓶中。
5.2.17 铝储备溶液,100μg/mL。
称取0.1000g纯铝(质量分数大于99.99%),置于聚四氟乙烯烧杯中,加20mL氢氧化钠溶液
(100g/L),温热溶解,完全溶解后滴加盐酸溶液(1+1)至呈酸性后过量10mL,冷却。移入1000mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此标准溶液1mL含100μg铝。
也可使用市售有证标准溶液。
5.2.18 铝标准溶液,5.00μg/mL。
移取25.00mL铝储备溶液(5.2.17),置于500mL容量瓶中,加10mL盐酸溶液(1+1),用水稀释
至刻度,混匀。此标准溶液1mL含5.00μg铝。
5.3 仪器和设备
5.3.1 使用通常的实验室仪器,所用的容量瓶、吸量管应分别符合 GB/T 12806、GB/T 12807和
GB/T 12808的要求。
5.3.2 分析天平,感量0.1mg。
5.3.3 铂皿,容积不小于80mL。
5.3.4 聚四氟乙烯烧杯,200mL。
5.3.5 铂坩埚,容积不小于30mL。
5.3.6 箱式电阻炉,最高温度1000℃,控温精度±10℃。
5.3.7 分光光度计,符合GB/T 7729的规定。
5.4 取样和制样
按照GB/T 4010的规定进行试样的采取和制备,试样应全部通过0.088mm筛孔。
5.5 分析步骤
5.5.1 试料量
称取0.10g试样,精确至0.0001g。
5.5.2 测定次数
对同一试样,至少独立测定2次。
5.5.3 空白试验
随同试样做空白试验。
5.5.4 测定
5.5.4.1 试样的溶解
将试料(5.5.1)置于铂皿或聚四氟乙烯烧杯中,加入5mL硝酸(5.2.1),滴加适量氢氟酸(5.2.2)加
热溶解,待剧烈反应停止后,加入3mL高氯酸(5.2.3),在电炉上加热至冒高氯酸烟,继续加热冒烟至湿
盐状,取下稍冷,加少量水和8mL盐酸(5.2.4)溶解盐类。
如有不溶物,趁热用定量滤纸过滤于150mL烧杯中,冷却。残渣用热盐酸溶液(5.2.5)洗涤5次~
6次,再用水洗2次~3次,滤液保留在烧杯中作为主液。
将残渣连同滤纸置于30mL铂坩埚中,炭化后,于600℃箱式电阻炉中灼烧20min,取出冷却,加
入1g焦硫酸钠(5.2.6),于800℃~900℃熔融5min,取出冷却,放入原烧杯中,加热浸出熔块,用热水
洗净铂坩埚,取下稍冷。
将溶液全部转移至100mL容量瓶,控制溶液体积约为60mL,冷却至15℃以下,边摇动边加入
20mL铜铁试剂溶液(5.2.7),以水稀释至刻度,混匀。用慢速定量滤纸干过滤。
5.5.4.2 试液处理
分取50mL滤液于聚四氟乙烯烧杯中,加10mL硝酸、2mL高氯酸,加热蒸发至冒高氯酸烟,继续
加热冒烟使铜铁试剂完全分解并浓缩至体积约为0.5mL,取下稍冷,加10mL水,加热溶解盐类,冷却
至室温,移入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
5.5.4.3 显色
根据预期的铝含量,按表2分取2份试液于2个50mL容量瓶中,分别用于配制显色溶液和参比
溶液,分别滴加2滴4-硝基酚溶液(5.2.8),滴加氨水溶液(5.2.9)和氨水溶液(5.2.10)至试液恰好变黄
色,再滴加硝酸溶液(5.2.11)至黄色刚消失并过量2mL。
表2 样品中铝含量对应的分取体积
铝含量(质量分数)/% 试液体积/mL
0.02~0.10 20
>0.10~0.40 5
......
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