DB21 T 2069-2013 硅酸铝质耐火材料化学分析方法.doc
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1、 ICS 点击此处添加 ICS 号 点击此处添加中国标准文献分类号 DB21 辽 宁 省 地 方 标 准 DB 21/ XXXXX 201X 硅酸铝质耐火材料化学分析方法 Chemical analysis of aluminosilicate refractories (报批稿) (本稿完成日期: 2011 年 07 月 12 日) 201X - XX - XX 发布 201X - XX - XX 实施 辽宁省质量技术监督局 发布 DB21/ XXXXX 201X I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 溶液中残留二氧化硅的测定 . 1 4 氧化铝的测定
2、 . 2 5 氧化铁的测定 . 4 6 氧化钛的测定 . 5 7 高锰酸盐吸收分光光度法测定氧化锰的方法 . 7 8 氧化钙的测定 . 8 9 氧化镁的测定 . 8 10 火焰分光光度法测定氧化钠 . 9 11 火焰分光光度法测定氧化钾 . 10 12 使用钼兰试剂测定五氧化二磷 . 11 附录 A(资料性附录) 各元素分析值允许差 . 13 DB21/ XXXXX 201X II 前 言 本 标准 按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准 的附录 A 为资料性附录。 本标准由辽宁省质量技术监督局 提出。 本标准由 辽宁省质量技术监督局 归口。 本标 准起草单位:辽宁省产品质
3、量监督检验院。 本标准主要起草人: 王立新 王堂玺 杜鹏 高山娇 李琦 王金玲 白日昌 本标准由辽宁省产品质量监督检验院负责解释。 本标准为首次发布。DB21/ XXXXX 201X 1 硅酸铝质耐火材料化学分析方法 1 范围 本 标准 规定了硅酸铝质耐火材料 中 二氧化硅( SiO2)、三氧化二铝( Al2O3)、三氧化二铁( Fe2O3)、二氧化钛( TiO2)、氧化锰( MnO)、氧化钙( CaO)、氧化镁( MgO)、氧化钠( Na2O)、氧化钾( K2O)和 五氧化二磷( P2O5) 的 化学分析方法。 2 规范性引用文件 下列文件对于本 文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件
4、,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 8170 数值修约规则 GB/T 10325 定形耐火制品抽样验收规则 GB/T 17617 耐火原料和不定形耐火材料取样 DB*-201* 硅酸铝质耐火材料化学分析 使用 试剂 制备、 试样分解 与 重量法测定二氧化硅 的方法。 DB*-201* 硅酸铝质耐火材料化学分析 原子吸收光谱法 3 溶液中残留二氧化硅的测定 3.1 测定原理 一份储备液 (S1)或者 (S1),经过 pH值的调节后,使用钼酸铵处理,硅十二钼酸钾减少并产生钼蓝,测定其吸光值。 标准 DB*-201*中, 4
5、.2.2.3或 4.2.3.3中,溶液中残留的二氧化硅加上聚合的二氧化硅的质量( m1-m2)得出总二氧化硅的含量。 3.2 实验过程 使用此测定方法时,可在溶液 (S1)或者 (S1)制备完成后放置一段时间,因为时间的延长可促进聚合硅的形成,从而可以得到更好的检验结果。 按照标准 DB*-201*, 4.2.2.3或 4.2.3.3制备溶液 (S1)或者 (S1),从溶液中移取 10mL转移到 100mL塑 料烧杯,然后加入 2mL氢氟酸( 1+9),使用塑料棒搅拌,并放置 10min。然后加入 50mL硼酸溶液。在25 条件下,边搅拌边加入 2mL钼酸铵溶液,并放置 10min。再一次搅拌
6、,并同时加入 5mL酒石酸溶液,搅拌 1min后加入 2mL抗坏血酸溶液。将溶液转移到 100mL容量瓶中,用水定容至标线,放置 60min。 用 10mm吸收皿,于分光光度计波长 650nm处,以水做参比测量其吸光度。 3.3 工作曲线的绘制 用滴定管移取 0、 2、 4、 6、 8、 10mL二氧化硅储备液( 0.04mg/mL)至一组 100mL的容量瓶,分别加入 10mL空白溶液 (B1)或 (B1),空白溶液按照标准 DB*-201*中, 4.2.2.4或 4.2.3.4制备。按照 3.2测量溶液的吸光度,绘制工作曲线。 DB21/ XXXXX 201X 2 3.4 计算 使用 3.
7、2中测得的吸光度和 3.3中绘制的工作曲线,二氧化硅的质量分数2SiOw按 公 式( 1)计算 : 21 2 3 4500( ) ( )10 100S i Om m m mw m ( 1) 式中: 2SiOw 二氧化硅的质量分数( %); m1 试样与铂坩埚灼烧后质量的数值,单位为克( g); m2 经酸处理后残渣与铂坩埚灼烧后质量的数值,单位为克( g); m3 溶液 (S1)或 (S1)中二氧化硅的质量的数值,单位为克( g); m4 溶液 (B1)或 (B1)中二氧化硅的质量的数值,单位为克( g); m 试样的质量的数值,单位为克( g)。 4 氧化铝的测定 4.1 概述 可按照以下方
8、法之一测定氧化钛: a)铜铁 -CyDTA-锌分离反滴定法 ; b) CyDTA-锌反滴定法(不适用分离方法)。 4.2 铜铁 -CyDTA-锌分离反滴定法 4.2.1 原理 向 DB*-201*, 4.2.2.3或 4.2.3.3所获得溶液( S1)或 (S1)的移取液中加入盐酸,调节酸度。在铜铁溶液的萃取下,溶液中的铁、钛、镁和锆等从溶液中分离出来,沉淀溶解在氯仿中分离开来。去除有机相。剩余的 CyDTA标准滴定溶液在使用氨溶液调节 pH值后加到水溶液中,形成了 CyDTA和铝的螯合溶液。使用醋酸铵缓冲溶液继续调节溶液的 pH值,向溶液中加入等体积的乙醇。剩余的 CyDTA标准滴定溶液使用
9、锌标准滴定溶液进行反式滴定,使用双硫腙作为指示剂,并计算氧化铝的含量。 4.2.2 分析步骤 移取 100mL DB*-201*, 4.2.2.3或 4.2.3.3所获得溶液 (S1)或 (S1)至 500mL分液漏斗,加入 20mL浓盐酸、 20mL氯仿和 10mL铜铁溶液。将分液漏斗塞紧,摇匀。小心的打开漏斗,并用少量水冲洗漏斗塞和口部。静止分层并移除氯仿层。为了确定分离完全,向溶液中滴加几滴铜铁溶液,看是否产生有色沉淀。再向溶液中加入 10mL氯仿,重复分离步骤直到氯仿层变得无色透明。使用聚乙烯的洗瓶用氯仿冲洗分液漏斗颈部的内外部。移去氯仿提取物,不要将它们弄干,因为会有爆炸的危险。将水
10、溶液和分液漏斗的冲洗液移入 1L的锥 形瓶。滴加几滴溴苯酚指示剂和浓氨水,直至溶液变成碱性。立刻用浓盐酸重新酸化溶液并多加 5 6滴浓盐酸。放置冷却至室温。加入足够的 CyDTA标准滴定溶液(浓度为 0.05mol/L)来络合氧化铝并多加入几 mL。加入醋酸缓冲溶液直至指示剂变蓝,并多加 10mL。加入等体积的乙醇。如果硫酸盐由于乙醇而沉淀,需加足够的水来溶解硫酸盐。加入 20mL羟基氯化胺和( 1 2) mL双硫腙指示剂,使用锌标准滴定溶液(浓度为 0.05mol/L)进行滴定,直至溶液从绿色变为粉色。 注 1: 1mlCyDTA 溶液(浓度为 0.05mol/L)相当于 100ml 1.2
11、75%的氧化铝。 DB21/ XXXXX 201X 3 注 2: 滴定终点通常使用少量的萘酚绿色 B 溶液(浓度 1g/L)来排除指示剂形成的粉色。 4.2.3 空白试验 移取 100mL 通过 DB*-201*, 4.2.2.4或 4.2.3.4所获得溶液 (B1)或 (B1),并按照 4.2.2步骤进行。使用和溶液 (S1)或 (S1)相同体积的空白溶液 (B1)或 (B 1)和 CyDTA标准滴定溶液(浓度为 0.05mol/L)。 4.2.4 计算 氧化铝的质量分数23AlOw按 公 式( 2)计算: 23 11 . 2 7 5 ( )A l Ow V V ( 2) 式中: 23AlO
12、w 氧化铝的质量分数( %); V CyDTA标准滴定溶液的加入体积,单位为 毫升 ( mL); V1 用于 1g样品反滴定使用的锌标准滴定溶液(浓度 0.05mol/L)的体积,单位为 毫升 ( mL)。 注 : 如果 CyDTA溶液的浓度不是 0.05mol/L,计算等同于 CyDTA标准滴定溶液的体积。 4.3 CyDTA-锌反式滴定的方法(不进行分离) 4.3.1 原理 向溶液 (S1)或 (S1)中加入过量的 CyDTA标准滴定溶液。使用氨水调节溶液 pH值,形成 CyDTA和铝的螯合物。继续使用环六亚甲基四胺调节溶液 pH值。剩余的 CyDTA用锌标准滴定溶液反滴定,使用二甲酚橙作
13、为指示剂。氧化铝的含量通过使用其他方法调节氧化铁、氧化钛、氧化锰和氧化锆来计算的。 4.3.2 实验步骤 试验按照以下步骤进行 : 移取 50mL通过 DB*-201*, 4.2.2.3或 4.2.3.3所获得溶液 (S1)或 (S1)至 300mL烧杯中,加入 2mL盐酸( 1+1)。然后加入 CyDTA标准滴定溶液( 0.02mol/L),用水稀释到 100mL。加入 1g环 六亚甲基四胺和 1滴甲基橙指示剂。然后加入氨水( 1+1)和氨水( 1+9)至 pH为 3,此时指示剂为微微的橘黄色。如果氨水加入的过多,可加入盐酸( 1+1)调节 pH值小于 3(指示剂显示为红色)。然后,做相同的
14、调整。加入 5g环六亚甲基四胺, pH值为 5.5至 5.8,加入 4或 5滴二甲酚橙作为指示剂,然后使用锌标准滴定溶液(浓度为 0.02mol/L)进行滴定。临近滴定终点时,轻轻地边搅拌边滴定,当溶液颜色由红色变为微红时就是滴定终点。 注: 表 1中给出了 CyDTA和氧化铝、氧化铁、氧化钛含量的对照表。 表 1 溶液 (S1)或 (S1)和标准溶液 (S1)或 (S1)体积的对照表 氧化铝、氧化铁、氧化钛含量之和, % CyDTA 标准滴定溶液体积, mL 10 20 10 20 30 20 30 40 30 50 50 DB21/ XXXXX 201X 4 4.3.3 空白试验 移取通过
15、 DB*-201*, 4.2.2.4或 4.2.3.4所获得溶液 (B1)或 (B1),并按照 4.3.2进行试验。使用和溶液 (S1)或 (S1)相同体积的空白溶液 (B1)或 (B1)和 CyDTA标准滴定溶液( 0.02mol/L)。 4.3.4 计算 氧化铝的质量分数23AlOw按公 式( 3)计算: 23 2 1 2 3 2500( ) 0 . 0 0 1 0 1 9 6 1 0 0 0 . 6 3 8 ( ( ) ( ) 0 . 7 2 9 ( )50A l Ow V V w F e O w T i O w m m M n O ( 3) 式中: 23AlOw 氧化铝的质量分数( %
16、); V1 按照 4.3.2中使用的锌标准滴定溶液的体积,单位为 毫升 ( mL); V2 按照 4.3.3中使用的锌标准滴定溶液的体积,单位为 毫升 ( mL); F 锌标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升 (mol/L); m DB*-201*, 4.2.2.4或 4.2.3.4中的试样质量,单位为克 (g); w( Fe2O3) 按照 DB*-201*中第 4条款测定的氧化铁含量,单位 为百分比 (%); w( TiO2) 按照 DB*-201*中第 5条款测定的氧化钛含量,单位 为百分比 (%); w( MnO2) 按照 DB*-201*中第 6条测定的氧化锰含量,单位 为百分比
17、 (%)。 5 氧化铁的测定 5.1 原理 两种方法,在溶液中使用减少氧化铁的试剂。溶液 (S1)或 (S1)中铁由于抗坏血酸或羟基氯化胺而减少,加入 1,10-邻菲罗啉,通过醋酸铵调节 pH值 , 测定吸光值。 5.2 实验步骤 移取 5mL通过 DB*-201*, 4.2.2.3或 4.2.3.3所获得溶 液 (S1)或 (S1)至 100mL容量瓶。 注 : 5ml是常用量。表 2中给出了溶液 (S1)或 (S1)的移取量和氧化铁含量的关系。 表 2 溶液 (S1)或 (S1)的移取量 氧化铁含量, % 溶液 (S1)或 (S1)的移取量, mL 0.5 25 0.5 1.5 10 1.
18、5 5 通过以下一种方法配制溶液 : a) 通过抗坏血酸配制,将溶液稀释为 60mL,边摇晃边加入 5mL左旋酒石酸和 2mL抗坏血酸溶液。加入 1,10-邻菲罗啉( 1g/L)和 10mL醋酸铵溶液( 20%)。用水定容,放置 30min。 b) 通过羟基氯化胺配制,加入 2mL羟基氯化胺溶液或抗坏血酸溶液( 100g/L), 5mL 1,10-邻菲咯啉溶液( 10g/L)以及 5mL醋酸铵溶液( 100g/L)。放置 15min,定容,混合均匀。加入醋酸铵后, 15min至 75min之内颜色是稳定的。 在波长 510nm处,以水做参比,用 10mm吸收皿测定吸光度。 DB21/ XXXX
19、X 201X 5 5.3 空白试验 移取通过 DB*-201*, 4.2.2.4或 4.2.3.4所获得溶液 (B1)或 (B1),体积与 (S1)或 (S1)相同,并按照 5.2步骤进行。 5.4 绘制标准曲线 移取 0、 5.0、 10.0和 15.0mL氧化铁储备液至一组 100mL容量瓶。按照 5.2操作,以参比溶液做空白测定吸光度。然后绘制氧化铁浓度和吸光度的曲线。 5.5 计算 使用 5.2和 5.4中得到的数值,氧化铁的质量分数23eFOw按 公 式( 4)计算: 2312e 500 100FO mmw mV ( 4) 式中: 23eFOw 氧化铁的质量分数( %); m1 溶液
20、 (S1)或 (S1)中氧化铁的质量的数值,单位为克( g); m2 溶液 (B1)或 (B1)中氧化铁的质量的数值,单位为克( g); m DB*-201*, 4.2.2.3或 4.2.3.3的质量的数值,单位为克( g); V 5.2步骤中,溶液 (S1)或 (S1)移取的体积,单位为毫升( mL),例如 5mL。 6 氧化钛的测定 6.1 概述 使用以下一种方法测定氧化钛的含量 : a) ( DAM)吸收分光光度法 ; b) 过氧化氢吸收分光光度法 。 6.2 DAM 吸收分光光度法 6.2.1 原理 调节移取液的酸度。使用抗坏血酸和二氨替吡啶甲烷 , 测定吸光值。 6.2.2 实验步骤
21、 移取通过 DB*.1-*, 4.2.2.3或 4.2.3.3制取的溶液 (S1)或 (S1)5mL至 50mL容量瓶中。 注 : 5mL是常规体积。溶液 (S1)或 (S1)移取液的体积应按照氧化钛的含量调节,见表 3。 表 3 溶液 (S1)或 (S1)的移取量 氧化钛含量, % 移取液, mL 0.5 25 0.5 1.5 10 1.5 5 加入 5mL盐酸( 1+1)和 2mL抗坏血酸溶液,放置 1min,然后加入 15mLDAM溶液,然后用水定容。放置溶液 90min。在 390nm波长处,以水做参比,使用 10mm吸收皿测定吸光度。 DB21/ XXXXX 201X 6 6.2.3
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