玻璃工业用白云石化学分析方法

玻璃工业用白云石化学分析方法1.主要内容与适用范围本标准规定了玻璃工业用白云石化学成分分析的原理，使用的试剂、仪器，分析步骤和结果处理。本标准适用于玻璃工业用白云石的化学成分分析。2.试样的制备试样必须具有代表性和均匀性，没有外来杂质混入，经过缩分，最后得到约20g试样，在玛瑙钵中研磨至全部通过孔径150μm（100目）筛，然后装于称量瓶中备用。3.分析方法3.1一般规定3.1.1标准中同一成分所列不同分析方法，可根据具体情况选用，如发生争议。以第一种方法为准。3.1.2所用分析天平感量应为0.0001g，天平与砝码应定期进行校验。“恒重”系指连续两次称重之差不大于0.0002g。5.1.3所用仪器和量器应经过校正。3.1.4分析试样应于烘箱中在105－110℃烘干1h以上，冷却至室温，进行称量。3.1.5分析用水应为蒸馏水或去离子水；所用试剂应为分析纯或优级纯；用于标定溶液的试剂应为基准试剂。对水和试剂应做空白试验。3.1.6标准中试剂的浓度采用下列表示法：3.1.6.1当直接用名称表示下列试剂时，系指符合下列百分浓度的浓试剂：试剂名称试剂浓度（％）盐酸36－38氢氟酸40以上硝酸65－68高氯酸70－72硫酸95－98氨水25－283.1.6.2被稀释的试剂浓度以下列的形式表示：盐酸（5+95），系指5份体积的盐酸加95份体积的水配成之溶液。3.1.6.3固体试剂配制的溶液浓度用重量/体积的百分浓度表示（作标准溶液时除外），例如：20％氢氧化钾是指每20g氢氧化钾溶于100mL水而制成之溶液。在没有特别指明时，均指水溶液。3.1.7吸光度测量所用之“试剂空白溶液”指不含待测组分之溶液。3.2烧失量的测定3.2.1原理试样中所含碳酸盐、有机物及其他易挥发性物质，经高温的烧产生气体逸出，灼烧所损为烧失量。3.2.2分析步骤称取约1g试样（精确至0.0001g）于已恒重的铂坩埚中，盖上坩埚盖。使坩埚与盖间留一缝隙，放入高温炉内。从室温开始升温，于950－1000℃灼烧1h取出坩埚，在干燥器中冷却至室温，迅速称量。反复的烧，每次灼烧半小时，直至恒重。3.2.5分析结果的计算烧失量的百分含量（X1）按式（1）计算：X1=(G-G1)/Gx100式中：G---试样重量，gG1---灼烧后试祥重量，g3.3二氧化硅的测定3.3.1硅钼蓝分光光度法适用于二氧化硅含量小于3％的试样。5.3.1.1原理在微酸性（0.035－0.40mol/L）溶液中，单硅酸和铝酸铰生成硅铝酸络合物（钼黄），以抗坏血酸使硅钼黄还原为硅钼蓝，用分光光度计于波长650nm处测量吸光度。3.3.1.2试剂与仪器a.无水碳酸钠b.无水碳酸钠-硼酸混合熔剂：将2份重量的无水碳酸钠与1份重量的硼酸混匀。c.盐酸：（1＋1）、（1＋3）、（1＋11）d.丙酮e.钼酸铵溶液：8％（称取8g钼酸铵，溶于100mL水中，过滤，贮存于聚乙烯瓶中）。f.抗坏血酸溶液：1.2％（使用时配制）g.二氧化硅标准溶液：准确称取0.1000g预先经1000℃灼烧lh的高纯石英〔99.99％）于铂皿中，加2g无水碳酸钠，混匀。先于低温加热，逐渐升高温度至1000℃，得到透明熔体，冷却。用热水浸取烙块于300mL塑料烧杯中，加入150mL沸水，搅拌使其溶解（此时溶液应是澄清的），冷却，转入1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，立即移入聚乙烯瓶中贮存。此溶液每毫升含0．1mg二氧化硅；h.分光光度计。3.3.1.3二氧化硅比色标准曲线的绘制于一组100mL容量瓶中，分别加7mL盐酸（1+1）及10mL水，摇匀，用刻度移液管依次加入0,1.00，2.00，3.00，4.00，5.00mL二氧化硅标准熔液，各加5mL丙酮，4mL8％钼酸铵，摇匀。室温高于20℃时，放置15min，低于20℃放入30－50℃的温水中放置5-10min，冷却至室温。加15mL盐酸（1＋1），用水稀释至约90mL，加5mL2％抗坏血酸，用水稀释至标线，摇匀。lh后，于分光光度计上以试剂空白溶液作参比，选用0.5cm比色皿，在波长650nm处测量溶液的吸光度。按测得吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。3.3.1.4分析步骤。称取约0.4g试样（精确至0.0001g）于铂坩埚中，加2g碳酸钠-硼酸混合熔剂，用细玻璃棒混匀，再以少许熔剂清洗玻璃棒，并铺于试样表面，盖上坩埚盖。从低温开始，逐渐升高温度至停止产生气泡后，于1000℃熔融至呈透明熔体，继续熔融约5min，用头上包有铂的坩埚钳夹持坩埚小心旋转，使熔融物均匀地附着在坩埚内壁，冷却。将坩埚连盖一并放入300mL烧杯中，加75mL盐酸（1+3），低温加热浸取熔融物，直至完全溶解。用水洗净坩埚及盖。冷却至室温，将溶液转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此为试液A供测定二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、二氧化钛、氧化钙、氧化镁之用。吸取适量试液A(二氢化硅含量小于1％时吸取25ml,大于1％时吸取10ml）于100ml容量瓶中，加5mL丙酮，4ml8％钼酸铵，摇匀。室温高于20℃时，放置15min；低于20℃时，于30-50℃的温水中放置5-10min，冷却至室温。加15ml盐酸（1+1），用水稀释至约90ml，加5mL2％抗坏血酸，用水稀释至标线，摇匀。lh后，于分光光度计上以试剂空白溶液作参比，选用0.5cm比色皿，在波长650nm处测量溶液的吸光度。3.3.1.5分析结果的计算二氧化硅的百分含量（x2）按式（2）计算：X2＝C．Ａ/(GX1000)×100式中：C---在标准曲线上查得所分取试液中二氧化硅的含量，mgA---系数（移取25mL试液时，A=10；移取10ml试液时，A＝25）G---试样重量，g3.3.2氟硅酸钾容量法5.3.2.1原理试样经碱熔生成可溶性硅酸，在硝酸溶液中与过量的钾离子、氟离子作用，定垦生成氟硅酸钾沉淀，沉淀在热水中水解，生成氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液滴走，以消耗当量氢氧化钠标准溶液，计算二氟化硅的含量。3.3.2.2试剂a.氢氧化钾b.硝酸c.盐酸（1+1）d.氯化钾e.氯化钾溶液：5%f.氯化钾-乙醇溶液：5％（称取5g氯化钾溶于50ml水中，加50ml95％乙醇，摇匀）。g.氟化钾溶液：15％（称取15g氟化钾（KF·2H2O）于塑料烧杯中，加80ml水及20ml硝酸使其溶解，加氯化钾至饱和，放置过夜，过滤到塑料瓶中）。h.酚酞指示剂乙醇溶掖：1％（将18酚酞溶于100ml乙醇中，滴加0.15mol/L氢氧化钠至微红色）。i.氢氧化钠标准溶液：0.15mol/L（称取30g氢氧化钠，溶于5L经煮沸过的冷水中，充分摇匀，贮存于装有钠石灰干燥管的塑料桶中）。氢氧化钠标准溶液的标定：准确称取0.3g苯二甲酸氢钾于300mL烧杯中，加入150ml经煮沸、冷却、中和过的水，搅拌使其溶解，加15滴酚酞指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴走至微红色。氢氧化钠标准溶液对二氧化硅的滴走度按式（3）计算：ＴSio2=W×60.08×1000／v×816.80式中：TSiO2---氢氧化钠标准溶液对二氧化硅的滴定度，mg/mlW-称取苯二甲酸氢钾的重量，gV-滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml60．08－二氧化硅的分子量816.80-苯二甲酸氢钾的分子量3.3.2.3分析步骤称取约0.5g试样（精确至0.0001g）于镍坩埚中，加约2g氢氧化钾，置于低温电炉上熔融，经常摇动坩埚，在600-650℃继续烙融15-20min，旋转坩埚，使熔融物均匀地附着在坩埚内壁，冷却。用热水浸取熔融物于300mL塑料杯中，盖上表面皿。一次加入15ml硝酸，再用少量盐酸（1＋1）及水洗净坩埚，控制体积在60ml左右。冷却至室温。在搅拌下加入固体氯化钾至饱和（过饱和量控制在0.5-1.0g），加10ml15％氟化钾，用塑料棒搅拌，放置7min，用塑料漏斗或涂蜡的玻璃漏斗以快速定性滤纸过滤，用5％氯化钾溶液洗涤塑料杯2-3次。再洗涤滤纸一次。将滤纸及沉淀放回到原塑料杯中，沿杯壁加入约10ml5％氯化钾。乙醇溶液及1ml酚酞指示剂，用0.l5mol/L氢氧化钠标准溶液中和未洗净的残余酸，仔细搅拌滤纸，并擦洗杯壁，直至试液呈微红色不消失。加入200-250ml中和过的沸水，立即以0.l5mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。3.3.2.4分析结果的计算：二氧化硅百分含量（X2`）按式（4)计算：X2`＝TSiO2xV/G×1000×100式中：TSiO2---氢氧化钠标准溶液对二氧比硅的滴定度，g/mlV---滴定时消耗氧氧化钠标准溶液的体积，mlG---试样重量，g3.4三氧化二铁的测定3.4.1邻菲罗啉分光光度法3.4.1.1原理pH值为2-9时，亚铁与邻菲罗呆生成稳定的橙红色络合物，用盐酸羟胺将高铁还原为亚铁，在pH值为5时显色，用分光光度计于波氏510nm处测量吸光度。3.4.1.2试剂和仪器a.氨水:1+1)b.盐酸：1+1c.对硝基苯酚指示剂乙醇熔液：0.5％将0.500g硝基苯酚溶于100ml乙醇中；d.盐酸羟胺溶液:10％e.邻菲罗啉溶液：0.1％(称取0.1g邻菲罗啉溶于10ml乙醇，加90ml水混匀)。f.酒石酸溶液：10％g.三氧比二铁标准溶液：准确称取0.10009经105-110C烘干2h的三氧化铁于烧杯中，加10ml盐酸（1+1）。加热溶解，冷却后转1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含0.1mg三氧化二铁，供原子吸收分光光度法使用。移取100ml上面配制的三氧化二铁标准溶液，放入500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含0.02mg三氧化二铁，供分光光度法用。h.分光光度计。3.4.1.3三氧化二铁比色标准曲线的绘制移取0,1.00,3.00,5.00,7.00,9.00ml三氧化二铁标准溶液（每毫升含0.82mg三氧化二铁），分别放入一组100ml容量瓶中，用水稀释至40-50ml。加4mll0﹪酒石酸，1-2滴对硝基苯酚指示剂。滴加氨水（1+1）至溶液呈现黄色，随即滴加盐酸（1+1）至溶液刚无色，此时，溶液PH值为5左右。加2mll0％盐酸羟胺，10ml0.1％邻菲罗琳，用水稀释至标线，摇匀。放置20min后在分光光度计上以试剂空白溶液作参比，选用1cm比色皿，在波长510nm处测量溶液的吸光度，按测得的吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。3.4.1.4分析步骤吸取3.3.1.4制备的试液A25mL于100ml容量瓶中用水稀释至10-5nml，加4ml10％酒石酸，1-2滴对硝基苯酚指示剂，滴加氨水（1+1）至溶液呈现黄色，随即加盐酸（1＋1）至溶液刚无色，此时PH值为5左右。加2ml10％盐酸羟胺，10ml0.1％邻菲罗啉，用水稀释至标线，摇匀。放置20min，于分光光度计。上以试剂空白溶液作参比，选用1cm比色皿，在波长5l0nm处测量溶液的吸光度。3．4．1．5分析结果的计算三氧化二铁的百分含量（x3）按式（5）计算：x3=C×10/G×1000×100式中：C---在标准曲线上查得所分取试样溶液中三氧化二铁的含量，mgG---按3.3.1.4中称取的试样重量，g3.4.2原子吸收分光光度法3.4.2.1原理将3.3.1.4制备的试液，直接用原子吸收分光光度法测量三氧化二铁的含量。3.4.2.2试剂与仪器a.盐酸：1＋1b.三氧化二铁标准溶液:（0.1mg/ml）：同3.4.1.2中g项c.三氧化二铁标准系列溶液：向5个100ml容量瓶中依次加入1.00,2.00，3.00，4.00，5.00ml三氧化二铁标准溶液（0.lmg/ml），12ml盐酸（1+1），用水稀释全标线，摇匀。此系列含三氧化二铁分别为1,2,3,4,5μg/mld.原子吸收分光光度计。5.4.2.3分析步骤按所用仪器的使用规程将原子吸收分光光度计调整到工作状态。使用铁空心阴极灯，以空气·乙炔火焰，波长248．3nm，选择适当的仪器参数，按如下操作测定三氧化二铁：喷雾3.3.1.4制备的试液A，读取吸光度D；从三氧化二铁标