DB21T 硅酸铝质耐火材料化学分析方法文档格式.docx

1、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取光谱法溶液中残留二氧化硅的测定测定原理一份储备液（S1）或者（S1），通过pH值的调剂后，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，4.2.2.3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。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刻，因为时刻的延长可促进聚合硅的形成，从而能够得到更好的检验结果。按照标准DB*-201*，4.2

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，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吸取皿，于分光光度计波长650nm处，以水做参比测量其吸光度。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

3、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。运算使用3.2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按公式（1）运算：（1）式中：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）。氧化铝的测定概述可按照以下方法之一测定氧化钛：a）铜

4、铁-CyDTA-锌分离反滴定法；b）CyDTA-锌反滴定法（不适用分离方法）。铜铁-CyDTA-锌分离反滴定法原理向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，调剂酸度。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剂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连续调剂溶液的pH值，向溶液中加入等体积的乙醇。剩余的CyDTA标准滴定溶液使用锌标准滴定溶液进行反式滴定，使用双硫腙作为指示剂，并运算氧化铝的含量。分析步骤移取

5、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亮。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。赶忙用浓盐酸重新酸化溶液并多加

6、56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（12）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。1mlCyDTA溶液（浓度为0.05mol/L）相当于100ml 1.275%的氧化铝。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。空白试验移取100mL 通过DB*-201*，4.2.2.4或4.2.

7、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（B1）和CyDTA标准滴定溶液（浓度为0.05mol/L）。氧化铝的质量分数按公式（2）运算：（2）氧化铝的质量分数（%）；VCyDTA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，运算等同于CyDTA标准滴定溶液的体积。CyDTA-锌反式滴定的方法（不进行分离）向溶液（S1）或（S1）中加入过量的CyDTA标准滴定溶液。使用氨水调

8、剂溶液pH值，形成CyDTA和铝的螯合物。连续使用环六亚甲基四胺调剂溶液pH值。剩余的CyDTA用锌标准滴定溶液反滴定，使用二甲酚橙作为指示剂。氧化铝的含量通过使用其他方法调剂氧化铁、氧化钛、氧化锰和氧化锆来运算的。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，现在指示剂为微微的橘黄色。如果氨水加入的过多，

9、可加入盐酸（1+1）调剂pH值小于3（指示剂显示为红色）。然后，做相同的调整。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确实是滴定终点。表1中给出了CyDTA和氧化铝、氧化铁、氧化钛含量的对比表。表1 溶液（S1）或（S1）和标准溶液（S1）或（S1）体积的对比表氧化铝、氧化铁、氧化钛含量之和，%CyDTA标准滴定溶液体积，mL1020102030203040305050移取通过DB*-201*，4.2.2.4或4.2.3.4所获得溶液

10、（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）。按公式（3）运算：（3）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）；mDB*-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

11、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（%）。氧化铁的测定两种方法，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，通过醋酸铵调剂pH值，测定吸光值。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。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，mL0.5250.51.5101.55通过以下一种方法配

12、制溶液：a） 通过抗坏血酸配制，将溶液稀释为60mL，边摇动边加入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，混合平均。加入醋酸铵后，15min至75min之内颜色是稳固的。在波长510nm处，以水做参比，用10mm吸取皿测定吸光度。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（

13、S1）或（S1）相同，并按照5.2步骤进行。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。使用5.2和5.4中得到的数值，氧化铁的质量分数按公式（4）运算：（4）氧化铁的质量分数（%）；m1溶液（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）；mDB*-201*，4.2.2.3或4.2.3.3的质量的数值，单位为克（g）；V5.2步骤中，溶液（S1）或（S1）移取的体积，单位为毫升（mL），例如5mL。氧化钛

14、的测定使用以下一种方法测定氧化钛的含量：a） （DAM）吸取分光光度法；b） 过氧化氢吸取分光光度法。DAM吸取分光光度法调剂移取液的酸度。使用抗坏血酸和二氨替吡啶甲烷，测定吸光值。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。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剂，见表3。表3 溶液（S1）或（S1）的移取量氧化钛含量，%移取液，mL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10m

15、m吸取皿测定吸光度。通过DB*-201*，4.2.2.4或4.2.3.5制取的溶液（B1）或（B1），按照6.2.2中，和（S1）或（S1）相同的体积配制空白溶液。移取0（作为参比）、5、10、15、20和25mL氧化钛标准溶液至一组50mL容量瓶中。按照6.2.3操作，并以空白做参比测定吸光值。以氧化钛的含量和吸光值绘制曲线。使用6.2.2和6.2.3和6.2.4的数值，氧化钛的质量分数按公式（5）运算：（5）氧化钛的质量分数（%）；m1溶液（S1）或（S1）中氧化钛的质量的数值，单位为克（g）；m2溶液（B1）或（B1）中氧化钛的质量的数值，单位为克（g）；m按照DB*-201*，4.2.

16、2.2或4.2.3.2制备的试样质量的数值，单位为克（g）；V6.2.2中移取液的体积，单位为毫升（mL）。过氧化氢吸取分光光度法加入磷酸来掩蔽溶液（S1）或（S1）中的铁，并通过钛和过氧化氢反应，测定吸光值。按照以下实验方法移取按照DB*-201*，4.2.2.2或4.2.3.2制备的溶液（S1）或（S1）20mL，分别移入50mL容量瓶A和B。分别向容量瓶中加入10mL磷酸（2+3），A中加入10mL过氧化氢溶液（6%）。放置10min。分别用水定容至刻度、摇匀。在波长398nm处，使用10mm吸取皿测定溶液A的吸光度，以B作为参比。使用按照DB*-201*，4.2.2.4或4.2.3.4

17、制备的溶液（B1）或（B1），按照6.3.2步骤，移取和溶液（S1）或（S1）相同的体积。移取0（作为参比）、10、20、30和40mL标准氧化钛溶液至100mL容量瓶中，按照6.3.2操作。以空白做参比，测定吸光值。建立氧化钛浓度和吸光度的曲线。使用6.2.2、6.2.3和6.2.4中的数值，氧化钛的质量分数按公式（6）运算：（6）m按照DB*-201*，4.2.2.2或4.2.3.2制备的试样质量的数值，单位为克（g）。高锰酸盐吸取分光光度法测定氧化锰的方法向溶液（S1）或（S1）的移出液中加入硫酸，直至冒白烟，这时溶液中的氯离子被排除。通过高锰酸钾的氧化，锰转化为高锰酸钾，测定其吸光值。

18、加入磷酸是防止铁离子的干扰以及氧化锰沉淀的产生。移取按照DB*-201*，4.2.2.3或4.2.3.3制备的溶液（S1）或（S1）50mL至250mL烧杯中。加入10mL硫酸（1+1），5mL硝酸（65%），蒸发移去氯离子，直至硫酸产生白烟。冷却后，加入20mL硝酸（65%），10mL磷酸（1+9）和50mL水。加热溶解，并除去酸气，然后放置冷却。加入0.2g高碘酸钾并再次加热沸腾，保持2min，然后放入水浴中10min。放置溶液至冷却后转移到100mL容量瓶。用水定容、摇匀。在波长524nm处，以水做参比测定其吸光值。使用按照DB*-201*，4.2.2.4或4.2.3.4制备的溶液（B1

19、）或（B1），按照7.2步骤，移取和溶液（S1）或（S1）相同的体积。移取0（作为参比）、5、10、15、20、25mL标准氧化锰溶液至一组250mL烧杯中。按照7.2操作。以空白溶液做参比测定其吸光值。建立氧化锰浓度和吸光度的曲线。使用7.2、7.3和7.4曲线中的数值，氧化锰的质量分数按公式（7）运算：（7）氧化锰的质量分数（%）；m1溶液（S1）或（S1）中氧化锰的质量的数值，单位为克（g）；m2溶液（B1）或（B1）中氧化锰的质量的数值，单位为克（g）；m按照DB*-201*中4.2.2.2或4.2.3.2制备的试样质量的数值，单位为克（g）。氧化钙的测定使用盐酸消化溶液（S2）移取液

20、，加入三乙醇胺来掩蔽干扰离子。调剂溶液pH值为13，使用EDTA滴定，以钙黄绿素作为指示剂。移取按照DB*-201*中4.3.2.3制备的溶液（S2）100mL至500mL锥形瓶中。加入5mL三乙醇胺溶液（1+1）和10mL氢氧化钾溶液（250g/L）用水稀释到200mL体积。加入0.015g钙黄绿素指示剂，使用EDTA标准滴定溶液，使用微量滴定管滴定，溶液从绿色变成粉色为滴定终点。如果样品中氧化锰的含量超过0.1%，按如下处理。准确移取按照DB*-201*中4.3.2.3制备的溶液（S2）100mL至200mL烧杯，加入5mL溴水。加入氨水（1+1），调剂溶液为碱性，按照要求，过量加入几滴氨

21、水。显现沉淀后，使用滤纸过滤，并用水洗涤滤纸。收集滤液和淋洗液，放入300mL烧杯中，使用盐酸（1+1）酸化溶液。加热溶液至沸腾，去除溶液中的溴，然后蒸发至体积80mL以下。冷却后，按照上述的方法处理。按照DB*-201*中4.3.2.4制备溶液的移出液，按照8.2处理。使用与8.2中，制备试样时所使用的等量的溶液。氧化钙的质量分数按公式（8）运算：（8）氧化钙的质量分数（%）；V8.2条中EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；V18.3条中EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；FEDTA标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升 （mol/L）；mDB*-201*，4.3.2.2条

22、款中，试样的质量的数值，单位为克（g）。氧化镁的测定向溶液（S2）移取液中加入羟基氯化胺和三乙醇胺溶液来掩蔽干扰离子。使用缓冲溶液调剂pH值至10。使用EDTA来滴定氧化钙和氧化镁的含量。氧化镁的含量依据8.2获得。滴定前，向溶液中加入硫化钠。移取DB*-201*，4.3.2.3制备的溶液100mL至500mL锥形瓶中，加入水至200mL。加入10滴浓盐酸，20mL三乙醇胺溶液（1+1），和25mL浓氨水。加入0.04g甲基百里香酚蓝指示剂，并使用微量滴定管用EDTA滴定，滴定终点为蓝色消逝。如果氧化镁或者氧化铬的含量过大，可按如下处理。移取移取DB*-201*，4.3.2.3制备的溶液100

23、mL至500mL锥形瓶中，加水至200mL。加入5mL羟基氯化胺溶液（100g/L），20mL三乙醇胺溶液（1+1），2g氯化铵，25mL浓氨水和1mL硫化钠。处理所使用的试剂量与DB*-201*，4.3.2.3所使用的相同。氧化镁的质量分数按公式（9）运算：（9）氧化镁的质量分数（%）；V18.2中滴定氧化钙消耗的EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；V29.2中消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；V39.3中消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；FEDTA标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；火焰分光光度法测定氧化钠溶液（S2）喷射到火焰光

24、度测量器，测定其吸光度。试剂参照ISO26845和ISO21587-1预备下述试剂。配制标准溶液1,0.1mg/mL氧化钙、0.1mg/mL氧化镁、0.1mg/mL氧化钠、0.1mg/mL氧化钾移取50mL氧化钙标准溶液（1mg/mL）、氧化镁标准溶液（1mg/mL）、氧化钠标准溶液（1mg/mL）、氧化钾标准溶液（1mg/mL）至500mL容量瓶中，用水定容到刻度。校准溶液1移取混合标准溶液1至一组100mL容量瓶中。向每个容量瓶中加入5mL盐酸（1+1）和适量的氧化钙溶液（10mg/mL），并用水定容至刻度。典型的制备方法见表4。校准用溶液系列1（氧化钙百分含量为30%）溶液氧化铝溶液1，

25、mL盐酸（1+1），混标溶液1， 溶液浓度，mg/100mLCaOMgONa2OK2O1320.240.460.680.81.072.03.094.05.011606.0氧化钙量由试样中氧化物的含量决定。将溶液（S2）喷射到火焰光度测量器，在589.0nm波长下，测定其吸光度。可使用钠的光栅。在DB*-201*，4.3.2.4中制备的溶液（B2），按照10.3操作。使用10.2.2中溶液系列1制作曲线。按照10.3操作，以吸光度和钠含量绘制曲线。使用10.3和10.4中以及10.5中的校准，氧化钠的质量分数按公式（10）运算：（10）氧化钠的质量分数（%）；m1溶液（S2）中的氧化钠质量的数值，单位为克（g）；m2溶液（B2）中的氧化钠质量的数值，单位为克（g）；mDB*-201*中，试样的质量的数值，单位为克（g）。火焰分光光度法测定氧化钾将按照DB*-201*中4.3.2.3制备的溶液（