JBT 4394-1999 稀土镁合金 稀土总量、硅、镁的化学分析方法

ICS77.100J31JB/T4394－1999稀土镁合金稀土总量、硅、镁的化学分析方法Chemicalanalysismethodsfortotalrare–earth,silicon,magnesiuninrare–earthmagnesiumalloys1999-06-24发布2000-01-01实施国家机械工业局发布I前言本标准是对JB4394—87《稀土镁合金稀土总量、硅、镁的化学分析方法》的修订。修订时，对原标准作了编辑性修改，主要技术内容没有变化。本标准自实施之日起代替JB4394—87。本标准由全国铸造标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：无锡柴油机厂等单位。本标准主要起草人：凌树荣等。JB/T4394－199911范围本标准规定了偶氮氯膦Ⅲ光度法、草酸盐重量法、偶氮氯膦Ⅰ光度法及铜试剂分离EDTA络合滴定法等方法。本标准适用于稀土镁合金（即球化剂）中稀土总量、硅、镁的测定。本标准符合GB/T1467。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。GB/T1467—1978冶金产品化学分析方法标准的总则及一般规定GB/T4333.1—1984硅铁化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅量3偶氮氯膦Ⅲ光度法测定稀土总量3.1测定范围：1%~10%。3.2方法提要试样（必须通过140目筛网）用硝酸、氢氟酸在塑料烧杯中溶解，硼酸络合氟离子，稀土与偶氮氯膦Ⅲ形成蓝绿色络合物，测量其吸光度。3.3试剂3.3.1硝酸（密度1.42g/mL）。3.3.2硝酸（1+5）。3.3.3氢氟酸（密度1.15g/mL）。3.3.4硼酸溶液（4%）。3.3.5草酸溶液（2.5%）：25g草酸溶于适量水中，加入50mL硝酸（3.3.1），用水稀释至1000mL，混匀。3.3.6偶氮氯膦Ⅲ溶液（0.04%）。3.3.7稀土标准溶液：称取0.1198g氧化稀土（99.9%以上，预先在850℃灼烧，冷却），于100mL烧杯中加入10mL盐酸（密度1.19g/mL），加热溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。移取50.00mL置于1000mL容量瓶中，加入10mL硝酸（3.3.2），用水稀释至刻度，混匀，此溶液1mL含5μg稀土。注：氧化稀土是指包头矿产的。氧化稀土换算成金属稀土总量的换算因数为0.835，其他地区矿物的换算因数，应国家机械工业局1999-06-24批准中华人民共和国机械行业标准稀土镁合金稀土总量、硅、镁的化学分析方法Chemicalanalysismethodsfortotalrare–earth,silicon,magnesiuninrare–earthmagnesiumalloysJB/T4394－1999代替JB4394－872000-01-01实施JB/T4394－19992根据实际数据另行求出。3.3.8盐酸（0.1N）。3.3.91–苯–3–甲基–4–苯甲酰基–吡唑酮–[5]（PMBP）–苯溶液：称取0.2783gPMBP溶于100mL苯中。3.4分析步骤3.4.1试样量按表1称取试样量。表1稀土总含量%试样量g1.00~4.000.2500＞4.00~10.000.10003.4.2空白试验以不含稀土的硅铁标样随同试样做空白试验。3.4.3测定3.4.3.1称取试样于塑料烧杯中，加入6mL硝酸（3.3.1），用塑料滴管边滴边摇加入氢氟酸（3.2.3）4mL，待试样溶解后加入50mL硼酸溶液（3.3.4），混匀，放置10min，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。移取5.00mL试液于100mL容量瓶中，加入5mL硝酸（3.3.2），用水稀释至刻度，混匀。3.4.3.2不含钍的试样a）移取5.00mL试液（3.4.3.1）于25mL容量瓶中，加入5mL草酸溶液（3.3.5）、5mL偶氮氯膦Ⅲ溶液（3.3.6），用水稀释至刻度，混匀，将部分溶液移入3cm比色皿，以空白试验作参比，于分光光度计波长680nm处测量其吸光度。b）工作曲线的绘制移取5.00mL空白试验液7份于25mL容量瓶中，分别加入0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00mL稀土标准溶液（3.3.7）、5mL草酸溶液（3.3.5）、5mL偶氮氯膦Ⅲ溶液（3.3.6），用水稀释至刻度，混匀。将部分溶液移入3cm比色皿中，以空白试验为参比，于分光光度计波长680nm处测量其吸光度，以稀土总量为横坐标、吸光度为纵坐标绘制工作曲线。3.4.3.3含钍的试样a）移取5.00mL试液（3.4.3.1）于50mL烧杯中，加热蒸发至近干，冷却，加入5mL盐酸（3.3.8），使盐类溶解，移入60mL分液漏斗中，加入5.0mLPMBP–苯溶液（3.3.9），振摇1min萃取，分层后，水相放入25mL容量瓶中，再用5.0mL盐酸（3.3.8）洗涤烧杯，倒入有机相，第二次振摇1min，分层后，水相合并25mL容量瓶中，然后加入5mL草酸溶液（3.3.5）、5mL偶氮氯膦Ⅲ溶液（3.3.6），用水稀释至刻度，混匀。将部分溶液移入3cm比色皿中，以空白试验为参比，于分光光度计波长680nm处测量其吸光度。b）移取5.00mL空白试验液7份，于50mL烧杯中分别加入0.00，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，JB/T4394－199935.00mL稀土标准溶液（3.3.7），以下按本条a）项进行，测量其吸光度，并绘制工作曲线。3.5分析结果的计算按式（1）计算稀土总量的百分含量：RE=1001×mm%………………………………………（1）式中：m1——工作曲线上查得的稀土总量，g；m——试样量，g。3.6公差实验室之间分析结果的差值应不大于表2所列公差，用标样校验时不得超过表2所列公差1/2。表2%稀土总含量公差1.00~4.000.20＞4.00~10.000.404草酸盐重量法测定稀土总量4.1测定范围：5%~40%。4.2方法提要试样在塑料烧杯中以硝酸、氢氟酸溶解，沸水浴蒸干，再移入玻璃烧杯中用硫酸冒烟去氟，经二次氢氧化铵分离干扰离子，加入草酸，在pH1.5~2.0的酸性溶液中使稀土成草酸稀土沉淀，并灼烧成氧化稀土，称量。钍的干扰，用光度法测定氧化钍后计算时扣除。4.3试剂4.3.1硝酸（密度1.42g/mL）。4.3.2氢氟酸（密度1.15g/mL）。4.3.3硫酸（1+1）。4.3.4氢氧化铵（1+1）。4.3.5氢氧化铵（1+4）。4.3.6硼酸溶液（4%）。4.3.7盐酸（1+1）。4.3.8盐酸（1+4）。4.3.9盐酸（1+19）。4.3.10盐酸（0.225N）。4.3.11氯化铵洗液（2%）：用氢氧化铵（1+1）调至pH10。4.3.12草酸–草酸铵混合洗液：草酸溶液（1.5%）与草酸铵溶液（1%）等体积混合。4.3.13草酸溶液（10%）。4.3.14过氧化氢（1+9）。4.3.15过氧化氢（密度1.10g/mL）。JB/T4394－199944.3.16抗坏血酸溶液（2%）。4.3.17酒石酸溶液（5%）。4.3.18对硝基酚指示剂（0.5%）。4.3.19偶氮胂Ⅰ溶液（0.2%）。4.3.20一氯乙酸缓冲溶液（pH1.7）：称取87g一氯乙酸溶于200mL水中，用氢氧化铵（1+1）调至pH1.7(用pH计测量)。4.3.21氧化钍标准溶液称取0.2106g硝酸钍〔Th（NO3）4·4H2O〕（99.9%以上）于200mL烧杯中，加入少量水溶解，加入10mL盐酸（密度1.19g/mL），蒸干，再加入25mL盐酸（密度1.19g/mL）溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，移取50.00mL于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，此溶液1mL含氧化钍10μg。4.4分析步骤4.4.1试样量称取0.5000g试样。4.4.2空白试验以不含稀土的硅铁标样随同被测试样做空白试验。4.4.3测定4.4.3.1称取试样于塑料烧杯中，加入3mL硝酸（4.3.1）滴加5mL氢氟酸（4.3.2），待试样溶解后，在沸水浴上蒸干，加入6mL硫酸（4.3.3），移入300mL玻璃烧杯中，加蒸至冒硫酸白烟，冷却，用水冲洗杯壁，再加热至冒硫酸白烟，冷却，用水冲洗杯壁，加入20mL盐酸（4.3.7），加热使盐类溶解，加100mL水，煮沸。4.4.3.2用氢氧化铵（4.3.4）中和至氢氧化物沉淀析出，并过量20mL，加热煮沸，稍冷，待沉淀下沉后，趁热用快速定量滤纸过滤，用热的氯化铵洗液（4.3.11）洗涤烧杯2次、沉淀4次，弃去滤液。4.4.3.3在漏斗上分次加入热盐酸（4.3.7）溶解沉淀于原烧杯中，按4.4.3.2再沉淀一次，用氯化铵洗液（4.3.11）洗烧杯3~4次，沉淀6~7次。4.4.3.4在漏斗上分次加入热盐酸（4.3.7）溶解沉淀于原烧杯中，用热盐酸（4.3.9）及热水洗净滤纸，将溶液加热煮沸，加入热水至约100mL，加入50mL草酸溶液（4.3.13），用氢氧化铵（4.3.4）调至pH1.5~2.0（用精密pH试纸试验），煮沸，80℃左右保温10min，在室温放置2h以上，用致密定量滤纸过滤。每次用2~3mL草酸–草酸铵混合洗液（4.3.12）洗烧杯3~4次、沉淀10~12次。4.4.3.5将沉淀连同滤纸放入已恒重的瓷坩埚中，低温灰化，再于850℃的高温炉中灼烧40min，取出，于干燥器中冷却、称量，并灼烧至恒重。4.4.3.6稀土氧化物沉淀中氧化钍的测定a）将恒重后的稀土氧化物置于100mL烧杯中，加入5mL盐酸（4.3.7）及数滴过氧化氢（4.3.14），低温加热溶解，冷至室温，移入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。b）移取试液[本条a）]5.00mL于25mL容量瓶中，加入2mL抗坏血酸溶液（4.3.16），1mL酒石酸溶液（4.3.17）混匀，加入2滴对硝基酚指示剂（4.3.18），用氢氧化铵（4.3.4）调至黄色，用盐酸（4.3.7）调至无色，加入2mL盐酸（4.3.10）、2.5mL一氯乙酸缓冲溶液（4.3.20）、2mL偶氮胂JB/T4394－19995Ⅰ溶液（4.3.19）用水稀释至刻度，混匀。将部分试液移入3cm比色皿中，以试剂空白作参比，于分光光度计波长590nm处测量其吸光度。c）工作曲线绘制移取0.00，1.00，2.00，…，8.00mL氧化钍标准溶液（4.3.21）分别置于一系列25mL容量瓶中，按本条b）项进行显色、测量其吸光度，以氧化钍量为横坐标、吸光度为纵坐标绘制工作曲线。4.5分析结果的计算按式（2）计算稀土总量的百分含量：RE=()100835.0321××−−mmmm%………………………………（2）式中：m1——稀土氧化物和氧化钍的质量，g；m2——氧化钍的质量，g；m3——空白的质量，g；m——试样量，g；0.835——稀土氧化物换算稀土总量的换算因数。注：0.835是包头矿产的氧化稀土换算成金属稀土总量的换算因数；其他地区矿物的换算因数，应根据实际数据另行求出，或直接报稀土氧化物的百分含量。4.6公差实验室之间分析结果的差值应不大于表3所列公差，用标准试样校验时不得超过表3所列公差的1/2。表3%稀土总含量公差5.00~10.000.40＞10.00~20.000.50＞20.00~30.000.60＞30.00~40.000.705硅量的测定5.1重量法测定硅量，按照GB/T4333.1。注：试样必须通过140目筛网。容量法测定硅量，按本标准氟硅酸钾容量法，测定范围：25%~50%。5.2方法提要试样（必须通过140目筛网）以硝酸、氢氟酸溶解，使硅转化为氟硅酸，加入硝酸钾使成氟硅酸钾沉淀，过滤后，用氢氧化钠中和游离酸，然后加入沸水，使氟硅酸钾水解，而释放出氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液滴定。溶解时若有酸不溶物，应将其以碱熔融之，然后用光度法测定不溶物中硅量，加入容量法所得结果中。5.3试剂JB/