白刚玉、铬刚玉 化学分析方法(GB 3044-89)
来源:    发布时间: 2017-11-07 10:14   1272 次浏览   大小:  16px  14px  12px

 主题内容与适用范围

本标准规定了白刚玉、铬刚玉中灼减(或烧增)、二氧化硅、三氧化二铁、氧化钠、三氧化二铬、三氧化二铝的测定方法。   

    本标准适用于白刚玉、铬刚玉中化学成分的测定。仲裁分析时,必须按本标准规定的方法进行。   

一般规定   

2.1仲裁分析时,同一试样平行份数不得少于3份,分析结果的差值(绝对偏差)在允许范围内时,取其算术平均值为最终分析结果。   

2.2除特殊规格外,分析用试剂均应不低于分析纯。作基准者,应采用基准试剂或高纯试剂。   

2.3除已指明溶剂外,所载之溶液均系水溶液。   

2.4未注明浓度的液体试剂,均指浓溶液。如盐酸(相对密度1.19),氨水(相对密度o.90)。未注明的固体试剂,均指原试剂,如碳酸钠等。   

2.5所载溶液的浓度:(1+1)(15+85)等,系指溶质的体积与水的体积之比。例如盐酸(15+85),系指15单位体积相对密度1.19的盐酸与85同单位体积的水混合而成。   

2.6所载溶液的百分浓度,系指在100mL溶液中,含有溶质的质量(g)。例如20%氢氧化钠溶液,系指20g氢氧化钠溶解后用水稀释至100mL   

2.7除特殊说明者外,配制试剂及分析用水均为蒸馏水或去离子水。  

2.8除特殊说明外,所用天平的感量应达到o.1mg。分析天平、砝码及容量器皿应进行校正后使用。 

2.9除特殊说明外,所有操作均在玻璃器皿中进行。   

2.10所载“灼烧至恒重”,系指经过连续两次灼烧并于干燥器中冷却至室温后,两次称量之差不超过0.2mg   

2.11所载“于过滤”.系指将溶液用于滤纸、干漏斗,过滤于干的容器中。干过滤均应弃去最初滤液。 

试样的制备

3.1块状磨料

    用锤子将试样块在钢板上打碎到直径为30mm的小块,在小型颚式破碎机中破碎至直径为5mm的小块,用四分法缩分到4050g,再用钢研钵粉碎到直径小于2mm和用四分法缩分到1015g,继续用钢研钵或刚玉研钵研细至全部通过100号筛,用吸力1015N(11.5kgf)的磁铁吸出粉碎中带入的铁质,然后装入试样袋中,在105110的烘箱中烘干lh,取出放入干燥器内,冷却备用。

3.2粒状磨料

    粗于100号粒度的试样,先用四分法缩分到1015g,用刚玉研钵研细至全部通过100号筛,混合均匀,装入试样袋中,烘干,备用。

    细于100号粒度的试样,用四分法缩分到20g,装入试样袋中,烘干,备用。

用于硼酸熔样、火焰光度法测定钠的试样,则应用刚玉研钵研细至全部通过180号筛网。

灼减(或烧增)的测定

4.1分析步骤

称取制备好的试样1g置于经过1100℃灼烧至恒重的铂坩锅中,加盖,盖微启,置铂坩埚于高温炉中,在1100℃灼烧1h,取出,置于干燥器中,冷却至室温,称量,重复灼烧至恒重为止。

4.2分析结果的计算

   以质量百分数表示的灼减(或烧增)按式(1)计算:

 

 式中:m1——灼烧前坩埚及试样重量,g

       m2——灼烧后坩埚及试样重量,g

       m——试样重量,g

       注:刚玉产品有时有灼烧增重现象,如计算结果出现负值,即为烧增。

4.3允许误差

允许误差按表1的规定。

1                          %

 

同一试验式

±0.02

不同试验式

±0.02

 

钼蓝光度法测定二氧化硅

5.1方法提要

试样分解后,在0.080.32N的盐酸介质中,加钼酸铵使硅酸离子形成硅钼杂多酸,用l24一酸还原剂将其还原成钼蓝,在分光光度计上于波长700nm处测量其吸光度。

5.2试剂

5.2.1硼砂一碳酸钠混合熔剂:称取两份硼砂与l份无水碳酸钠于玛瑙研钵中研细,混匀,贮存于广口瓶中。

5.2.2盐酸(15+85)

5.2.3钼酸铵溶液:5%。溶解5g钼酸铵于水中,以水稀释到100mL,放置24h后,过滤使用。若出现沉淀,即应停止使用。

5.2.4酒石酸溶液:5%

5.2.5  l24一酸还原剂溶液:溶解124-(1-氨基-2萘酚4-磺酸)0.15g,无水亚硫酸钠0.7g,亚硫酸氢钠9g,于水中,用水稀释到100mL,贮存于塑料瓶中。该溶液的使用期为14d

5.2.6二氧化硅:高纯试剂或光谱纯试剂。

5.2.7_二氧化硅标准溶液:准确称取经1000灼烧过的二氧化硅(高纯试剂)0.1000g于铂坩埚中,加无水碳酸钠(基准试剂)2g仔细混匀,再覆盖0.5g,送入高温炉中,在860900熔融20min,取出,旋转坩埚,使熔融物附于坩埚内壁上,冷却,洗净外壁,在聚乙烯烧杯中,用热水浸出,冷却后移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后,立即移入清洁并干燥过的塑料瓶中贮存,备用(含二氧化硅0.1mg/mL)

    取上述二氧化硅溶液100mL于预先盛有盐酸(2N)10mL200mL。容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,即为二氧化硅标准溶液(含二氧化硅0.5mg/mL)   

5.2.8空白溶液:取4g混合熔剂于铂坩埚中,在l000的高温炉中熔融20min,取出,洗净坩埚外壁,以100mL盐酸(15+85)加热浸出,移入250mL容量瓶中,冷却后用水稀释至刻度。摇匀。   

5.3工作曲线的绘制    

    取空白溶液8份各25mL,分别放入91000mL容量瓶中,用微量滴定管依次加入二氧化硅标准溶液0.000.200.501.001.502.003.005.00mL,加水至60mL,调节试液温度至2025  加入钼酸铵溶液(5%)5mL,放置10min,加酒石酸溶液(5%)20mL,l24一酸还原剂溶液3mI,用水稀释至刻度,摇匀,放置30min,用水作参比,在分光光度计上于波长700nm处,用2cm比色皿测其吸光度,减去空白的吸光度后,绘制工作曲线。   

5.4试液的制备   

    准确称取试样0.5000g于铂坩埚中,加混合熔剂3g,搅拌均匀后,再加上混合熔剂lg,将坩埚送入1050的高温炉中,熔融1h,取出,旋转坩埚,使熔融物附于坩埚内壁上,冷却后,用水洗净坩埚外壁,放入盛有近沸盐酸(15+85)100mL250mL烧杯中,于砂浴上加热浸出,用水洗出坩埚及盖,移入250mL容量瓶中,冷却后,用水稀释至刻度,摇匀。

5.5分析步骤   

取试液(5.4)25mL100mL容量瓶中,加水35mL,调节试液温度至2025,加入钼酸铵溶液(5%)5mL,放置10min,加酒石酸溶液(5%)20mL。,124一酸还原剂溶液3mL,用水稀释至刻度,摇匀,放置30min,用水作参比,在分光光度计上于波长700nm处,用2cm比色皿测其吸光度,减去空白试验的吸光度后,于工作曲线上查出二氧化硅含量。  

5.6分析结果的计算   

二氧化硅的百分含量按式(2)计算: 

 

式中:m1——自工作曲线上查得的二氧化硅量,g

      m——试样重量,g

      V1——分取试液体积,mL

      V——试液总体积,mL

5.7允许误差

  允许误差按表2规定。

2                                 %

 

含量范围

允许误差

同一试验室

不同试验室

0.10

±0.02

±0.03

0.110.25

±0.03

±0.04

0.260.50

±0.04

±0.06

 

邻二氮菲光度法测定三氧化二铁

6.1方法提要

    高价铁以盐酸羧胺还原为亚铁,在pH29的范围内,亚铁和邻二氮菲生成橙红色络合物,在分光光度计上于波长510nm处测量其吸光度。

6.2试剂

6.2.1硼砂一碳酸钠混合熔剂:见5.2.1

6.22空白溶液:取4g混合熔剂于铂坩埚中,将坩埚送入1000的高温炉中熔融20min,取出,冷却,洗净坩埚外壁,以盐酸(15±85)100mL,加热浸出,移入200mL容量瓶中,冷却后,用水稀释至刻度,摇匀。

6.2.3酒石酸溶液:5%

6.2.4盐酸羟胺溶液:5%

6.2.5邻硝基苯酚指示剂溶液:0.1%

6.2.6氨水(1+1)

6.2.7盐酸(1+1)

6.2.8邻二氮菲溶液:0.1%。溶解0.1g邻二氮菲于lOmL乙醇(95)中,用水稀释到100mL

6.2.9三氧化二铁:高纯试剂或光谱纯试剂。

6.2.10三氧化二铁标准溶液:准确称取经110烘干2h的三氧化二铁(高纯试剂)0.2500g300mL烧杯中,加盐酸(1+1)40mL,加盖表面皿,于低温砂浴上加热溶解,待完全溶解后,冷却,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,备用(含三氧化二铁0.25 mg/mL)

    取上述三氧化二铁溶液100mL,放入l000mL容量瓶中,加盐酸8mL,用水稀释至刻度,摇匀,即为三氧化二铁标准溶液(含三氧化二铁0.025 mg/mL)

6.3工作曲线的绘制

    取空白溶液9份各20mL,分别放入950mL容量瓶中,用微量滴定管依次加入三氧化二铁标准溶液0.000.200.401.002.004.006.008.00lO.00mL,加酒石酸溶液(5%)5mL,用移液管加入盐酸羟胺溶液(5%)2mL。邻硝基苯酚指示剂两滴,用氨水(1+1)调至黄色,再用盐酸(1+1)调至黄色刚消失,再过量3滴,加邻二氮菲溶液(o.1%)5mL,摇匀,于沸水浴中加热5min,冷却,用水稀释至刻度·摇匀,用水作参比,在分光光度计上于波长510nm处,用1cm比色皿测量其吸光度,减去空白试验的吸光度后,绘制工作曲线。

6.4分析步骤

    取试液(5.4)25mL50mL容量瓶中,加酒石酸溶液(5%)5mL,用移液管加入盐酸羟胺溶液(5%)2mL,邻硝基苯酚指示剂两滴,用氨水(1+1)调至黄色,再用盐酸(1+1)调至黄色刚消失,再过量3滴,加邻二氮菲溶液(0.1%)5mL,摇匀,于沸水浴中加热5min,冷却,用水稀释至刻度,摇匀,用水作参比,在分光光度计上于波长510nm处,测量其吸光度,同时于相同条件下做一空白试验,减去空白试验的吸光度后,于工作曲线上查出三氧化二铁量。

6.5分析结果的计算

三氧化二铁的百分含量按式(3)计算:

式中:m1——自工作曲线上查得的三氧化二铁量,g

      m——试样重量,g

      v一一试液总体积,mL

      v1——分取试液体积,mL

6.6允许误差

允许误差按表3的规定。

3                                  %

 

同一试验式

±0.02

不同试验式

±0.03

 

硼酸熔样一火焰光度法测定氧化钠

7.1方法提要

    试样用硼酸分解,其中的钠与硼酸作用,生成硼酸钠,以稀盐酸浸出、分离残渣后,用火焰分光光度法测定氧化钠含量。

7.2试剂

7.2.1硼酸:一级试剂。

7.2.2盐酸(3+97)

7.2.3氧化钠:高纯试剂。

7.2.4氧化钠标准溶液:准确称取经ll0烘干2h的氧化钠(高纯试剂)0.3772g100mL烧杯中,加水溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,即为氧化钠标准溶液(含氧化钠0.2 mg/mL)

7.2.5空白溶液:取8g硼酸溶于水中,加盐酸2mL,移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

7.3仪器

    火焰分光光度计。

7.4工作曲线的绘制

称取空白溶液9份各25mL,分别放入9100mL容量瓶中,用微量滴定管依次加入氧化钠标准溶液0.00,0.501.002.003.004.006.008.0010.00 mL,用水稀释至刻度,摇匀。在火焰光度计上选择适当的工作条件,测定其检流计值f(i),减去空白试验的检流计值后,绘制工作曲线。

7.5分析步骤

准确称取试样0.5000g(细于180)于铂坩埚中,与1.5g硼酸混合,再加上0.5g硼酸,加盖,盖微启,外套一大小适宜的瓷坩埚,于明丝电炉上加热,待大部分水分逐去后,将铂坩埚送入980的高温炉中熔融30min,取出,冷却后,洗净坩埚外壁,于250mLG型烧杯中,用热的盐酸(3+97)100 mL加热浸出,移入250mL容量瓶中,冷却后,用水稀释至刻度,摇匀,待残渣沉淀后,干过滤,取部分滤液在火焰分光光度计上,用绘制工作曲线相同的工作条件测定其检流计值,f(i),减去空白试验的检流计值后,于工作曲线上查出氧化钠的含量。7.6分析结果的计算

氧化钠的百分含量按式(4)计算:

式中:m1——自工作曲线上查得的氧化钠量,g

      m——试样量,g

7.7允许误差

   允许误差按表4的规定。

 

含量范围

允许误差

同一试验室

不同试验室

0.25

±0.04

±0.05

0.260.50

±0.05

±0.07

0.511.00

±0.07

±0.10

 

铬酸盐分光光度法测定三氧化二铬

8.1方法提要

试样与混合熔剂共熔后用水浸出,于碱性溶液中,借铬酸盐本身的黄色进行分光光度法测定,以求出铬的含量。

8.2试刑

8.2.1硼砂一碳酸钠混合熔剂(5·2·1)

8.2.2重铬酸钾:基准试剂。

8.2.3三氧化二铬标准溶液:准确称取经110烘干2h的重铬酸钾(基准试剂)o.4839g100mL 烧杯中,加水溶解后,移入1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即为三氧化二铬标准溶液(含三氧化二铬0.25 mg/mL)

8.2.4空白溶液:称取混合熔剂8g于铂坩埚中,将铂坩埚送入1000的高温炉中熔融20min,取出,洗净坩埚外壁,在300mL烧杯中,用热水浸出熔块,洗出坩埚后,加氢氧化钠4g,稍冷移入250mL容量瓶中,冷却后用水稀释至刻度,摇匀,备用。

8.3工作曲线的绘制

    取空白溶液7份各25mL,用分别放入50mL容量瓶中,用微量滴定管依次加入三氧化二铬标准溶液00oo1000200040006000800010.00mL,用水稀释至刻度,摇匀。用水作参比,在分光光度计上于波长420nm处,用2cm比色皿测量其吸光度,减去空白的吸光度后,绘制工作曲线。

8.4分析步骤

    准确称取试样0.5000g于铂坩埚中,加3g混合熔剂,搅拌均匀后,再加混合熔剂1g,加盖,盖微启,将坩埚送入高温炉中,经10601100熔融lh,取出,旋转坩埚,使熔融物附于坩埚内壁上,冷却后,洗净坩埚外壁,置坩埚于300mL烧杯中,用100mL沸水于沙浴上加热浸出,待熔块完全浸出后,洗出坩埚及盖后,加氢氧化钠2g,于砂浴上微沸20min,取下,移入250mL容量瓶中,冷却后,以水稀释至刻度,摇匀(有沉淀时干过滤)。用水作参比,在分光光度计上于波长420nm处、用2cm比色皿测量其吸光度,减去空白试验的吸光度后,于工作曲线上,查出三氧化二铬的含量。

8.5分析结果的计算

    三氧化二铬的百分含量按式(5)计算:

式中:m1——自工作曲线上查得的三氧化二铬量,g

      m——试样量,g

8.6允许误差

允许误差按表5规定。

 

含量范围

允许误差

同一试验室

不同试验室

0.50

±0.04

±0.05

0.511.00

±0.05

±0.07

1.012.50

±0.07

±0.10

 

三氧化二铝的测定

    白刚玉及铬刚玉中三氧化二铝不直接测定,测定杂质含量后,以减差法求得。

9.1白刚玉中三氧化二铝含量的计算

白刚玉中三氧化二铝的百分含量按式(6)计算:

式中:WsiO2——二氧化硅的含量,%

      WFe2O3——三氧化二铁的含量,%

      W Na2O—氧化钠的含量,%

      灼减——以质量百分数表示的灼减(或烧增)

9.2铬刚玉中三氧化二铝含量的计算

铬刚玉中三氧化二铝的百分含量按式(7)计算:

式中:Wsio2WFE2O3W Na2O灼减——同式(6)

      WcrO3——三氧化二铬的含量,%。

9.3允许误差

允许偏差按表6的规定。

6                            %

 

同一试验式

±0.15

不同试验式

±0.20

 

10 原子吸收分光光度法测定氧化钠

10.1方法提要

    试样用无水四硼酸锂经1050进行熔融,熔融物用盐酸浸出,制备成试液,用原子吸收分光光度计测出吸光度,用标准曲线法计算结果。

10.2试剂

10.2.1无水四硼酸锂。

10.2.2氧化铝:光谱纯。

10.2.3盐酸:(15+85)

10.24氧化钠:高纯试剂。

10.2.5氧化钠标准溶液:准确称取经110烘干2 h的氧化钠(高纯试剂)0.3772 g100 mL烧杯中,加水溶解后,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,备用(含氧化钠0.2mg/mL),贮存于塑料瓶中。

     取上述氧化钠溶液100mL1000mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀,即为氧化钠标准溶液(含氧化钠0.02mg/mL)。贮存于塑料瓶中。

10.2.6三氧化二铝基体溶液

    称取经1100灼烧1h后的氧化铝(光谱纯)0.2g于铂坩埚中,加无水四硼酸锂2g混合后,再加0.5g,加盖,盖微启,将坩埚送入1050的高温炉中熔融30min,熔融物用盐酸(15+85)80mL加热浸出,冷却,移入250mL容量瓶中用水稀释至刻度,摇匀,贮存于塑料瓶中备用。

10.3仪器

    原子吸收分光光度计。

10.4测定用标准溶液系列的配制

    取三氧化二铝基体溶液9份各25mL,分别放入950mL容量瓶中,用微量滴定管依次加入氧化钠标准溶液0.000.501.002.003.004.006.008.0010.00mL,用水稀释至刻度,摇匀,贮存于塑料瓶中。

10.5仪器测定条件

   仪器测定条件见表7

7

    注:空心阴极灯电流,按出厂时规定的工作电流调整便使用。

10.6分析步骤

    称取试样0.2000g于铂坩埚中,加无水四硼酸锂2g,混匀,再加0.5g,加盖,盖微启,将坩埚送入1050的高温炉中熔融30min,熔融物用盐酸(15+85)80mL加热浸出,冷却,移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,移取25mL试液,放入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,同时做空白试验。

    按照选定的仪器工作条件调整仪器。空心阴极灯预热20min后点燃火焰,燃烧正常后,调整空气和乙炔流量,用水喷雾,调整零点,然后用标准溶液系列和试液喷雾,读取相应的吸光度。同一份溶液重复测定,由测定标准溶液吸光度的平均值和标准溶液浓度系列,绘出吸光度一浓度标准曲线。根据试液的吸光度与空白的吸光度之差,直接在标准曲线上查出试液中氧化钠的量。

10.7分析结果的计算氧化钠的百分含量按式(8)计算:

式中:m1——自标准曲线上查得的氧化钠量,g

      m——试样重量,g

      V——试液总体积,mL

      V1——分取试液体积,mL

10.8允许误差

   允许误差按表8规定。

8                               %

 

含量范围

允许误差

0.50

±0.05

0.511.00

±0.07

 

11原子吸收分光光度法测定三氧化二铬

11.1方法提要

试样用无水四硼酸锂在1050,熔融物用盐酸浸出制备成试液,六价铬用无水亚硫酸钠还原成三价铬后,用原子吸收分光光度计测出吸光度,用标准曲线法计算结果。

11.2试剂

11.2.1无水四硼酸锂。

11.2.2氧化铝;光谱纯。

11.2.3盐酸:(15+85)

11.2.4无水亚硫酸钠溶液:2%

11.2.5重铬酸钾:基准试剂。

11.2.6三氧化二铬标准溶液:称取在110烘干2h重铬酸钾(基准试剂)0.0968g100mL烧杯中:加水溶解后,移入l000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即为三氧化二铬标准溶液(含三氧化二铬0.05mg/mL)

11.2.7三氧化二铝基体溶液:见10.2.6

11.3仪器  

    原子吸收分光光度计。   

11.4测定用标准溶液系列的配制  

    取三氧化二铝基体溶液8份各25mL,分别放入850mL容量瓶中,用微量滴定管依次加入三氧化二铬标准溶液0.001.202.002.803.604.405.206.00mL,加入亚硫酸钠溶液(2%)2mL,水稀释至刻度,摇匀。   

11.5仪器测定条件  

仪器测定条件见表9

 

    注:空心阴极灯电流按出厂时规定的工作电流调整使用。

11.6分析步骤

称取试样o.2000g于铂坩埚中,加无水四硼酸锂2g,混匀,再加0.5g,加盖,盖微启,将坩埚送入1050的高温炉中熔融30min,熔融物用盐酸(15+85)80mL加热浸出,冷却后,移入250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,取试液25mL放入50mL容量瓶中,加无水亚硫酸钠溶液(2%)2mL,用水稀释至刻度,摇匀,同时做空白试验。

按照选定的仪器工作条件调整仪器。空心阴极灯预热20min后点燃火焰,燃烧正常后,调节空气和乙炔流量,用水喷雾,调整零点,然后用标准溶液系列和试液进行喷雾,读取相应的吸光度。同1份溶液重复测定,由测定标准溶液吸光度的平均值和标准溶液浓度系列,绘出吸光度浓度标准曲线。根据试液的吸光度与空白的吸光度之差,直接在标准曲线上查出试液中三氧化二铬的量。

11.7分析结果的计算

 三氧化二铬的百分含量按式(9)计算:

 式中:m1——自标准曲线上查得的三氧化二铬的量,g

        m——试样重量,g

        V——试液总体积,mL;

        V1——分取试液体积,mL

11.8允许误差

允许误差按表10的规定。

10                          %

 

含量范围

允许误差

0.50

±0.05

0.511.50

±0.07