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GB/T 39138.1-2020 金鎳鉻鐵硅硼合金化學分析方法 第1部分: 金含量的測定 硫酸亞鐵電位滴定法

范圍
GB/T 39138 的本部分規定了金鎳鉻鐵硅硼合金中金含量的測定方法。
本部分適用于金鎳鉻鐵硅硼合金中金含量的測定。 測定范圍: 15.00%~30.00%。

方法原理
試料用鹽酸和硝酸溶解，在硫酸與磷酸介質中，用硫酸亞鐵標準滴定溶液滴定Au(Ⅲ)至Au(0)，電位法指示終點以計算金的質量分數。

試劑
除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水或相當純度的水。
鹽酸(ρ=1.19g/mL)。
硝酸(ρ=1.42g/mL)。
硫酸(ρ=1.84g/mL)。
磷酸(ρ=1.70g/mL)。
硫酸與磷酸混合酸: 取50mL磷酸于300mL燒杯中，邊攪拌邊緩慢加入50mL硫酸，混勻，冷卻，移入試劑瓶中備用。
硫酸溶液(4+96)。
氯化鈉溶液(250g/L)。
硫酸亞鐵標準滴定溶液(0.008mol/L):
a) 配制: 稱取10.5g硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)固體，溶于盛有5000mL硫酸溶液的棕色玻璃瓶中，混勻，放置7d以上標定。
b) 標定: 標定與試料的測定平行進行。
移取10.00mL金標準溶液置于100mL燒杯中，加入0.5mL 氯化鈉溶液，水浴蒸至濕鹽狀，取下。加入5mL硫酸與磷酸混合酸，加入水至40mL體積。于溶液中插入鉑指示電極和飽和氯化鉀甘汞參比電極，于電磁攪拌下，用硫酸亞鐵標準滴定溶液滴定至近終點時(即電位突躍值變化較大時)，再用微量滴定管滴定至電位突躍點為終點。
平行標定三份，所消耗硫酸亞鐵標準滴定溶液體積的極差不應超過0.020mL，取其平均值。
按式(1)計算硫酸亞鐵標準滴定溶液的實際濃度:

式中:
c ——硫酸亞鐵標準滴定溶液的實際濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
3 ——硫酸亞鐵標準滴定溶液將Au(Ⅲ)滴定至Au(0)時電子轉移的數；
ρ₀——移取金標準溶液的質量濃度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
V₁——移取金標準溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₂——標定中所消耗的硫酸亞鐵標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
196.966——金的摩爾質量，單位為克每摩爾(g/mol)。
金標準溶液: 稱取0.5000g金屬金(質量分數不小于99.99%)，精確至0.0001g。 置于400mL燒杯中，加入12mL鹽酸、3mL硝酸，蓋上表面皿，水浴加熱至完全溶解，取下。用少量水沖洗表面皿及燒杯壁，加入5.0mL氯化鈉溶液，水浴蒸至濕鹽狀，取下。加入4mL鹽酸，用少量水沖洗燒杯壁，水浴蒸至濕鹽狀，反復四次，取下。加入100mL鹽酸，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。混勻。此溶液1mL含1mg金。

儀器
電位儀，最小電位檢出精確度不大于1mV。
指示電極: 鉑電極。
參比電極: 飽和氯化鉀甘汞電極。
微量滴定管: 最小刻度0.005mL。

試樣
試樣粒度應不大于0.095mm。

試驗步驟
試料
稱取試樣0.20g，精確至0.0001g。
平行試驗
平行做兩份試驗，取其平均值。
空白試驗
隨同試料做空白試驗。
測定
將試料置于200mL燒杯中，以少許水潤濕，加入15mL鹽酸、5mL硝酸，蓋上表皿，低溫加熱溶解至不溶渣為白 色。取下，冷卻至室溫，將試液移入50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。混勻。
移取10.00mL上述試液于100mL燒杯中，加入1.0mL氯化鈉溶液，水浴蒸至濕鹽狀，加入4mL鹽酸，用少量水沖洗燒杯壁，水浴蒸至濕鹽狀，反復4次，取下。
加入5mL硫酸與磷酸混合酸，加入水至40mL體積。于試液中插入鉑指示電極和飽和氯化鉀甘汞參比電極，于電磁攪拌下，用硫酸亞鐵標準滴定溶液滴定至近終點時(即電位突躍值變化較大時)，再用微量滴定管滴定至電位突躍點為終點。

試驗數據處理
金含量以金的質量分數ω_Au計，按式(2)計算:

式中:
c  ——硫酸亞鐵標準滴定溶液的實際濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V₅——滴定試液所消耗的硫酸亞鐵標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀——滴定空白所消耗的硫酸亞鐵標準滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₃——試液的總體積，單位為毫升(mL)；
196.966——金的摩爾質量，單位為克每摩爾(g/mol)；
3 ——硫酸亞鐵標準滴定溶液將Au(Ⅲ)滴定至Au(0)時電子轉移的數；
m₀——試料的質量，單位為克(g)；
V₄——分取試液的體積，單位為毫升(mL)。
計算結果表示到小數點后兩位。


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