硅质玻璃原料化学分析标准.docx

1、硅质玻璃原料化学分析标准硅质玻璃原料化学分析标准 本标准适用于硅石、砂岩、硅砂等硅质玻璃原料的化学成分分析。标准中同一成分所列不同分析方法，可根据具体情况选用。1 总则11 所用分析天平应精确至0000lg，天平与砝码应定期进行检定。称取试样时读数应精确至00001g。 “恒重”系指连续两次称重之差不大于0.0002g。12 所用仪器和量器应经过校正。13 分析试样应于烘箱中在105- 110烘干1h以上，然后放入干燥器中，冷却至室温，进行称量。14 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；用于标定溶液浓度的试剂应为基准试剂。对水和试剂应做空白试验。15 标准中试剂的浓度采

2、用下列表示法：151 当直接用名称表示酸和氧氧化铵时，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氢氧化铵 25- 28152 被两释的酸和氢氧化铵浓度以如下的形式表示：如盐酸（595），系指5份体积的浓盐酸（36- 38）加95份体积的水配成之溶液。153 固体试剂配制的溶液浓度用重量体积百分浓度表示（作杯准溶液时除外）。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。在没有特别指出时，均指水溶液。16 对光度测量的参比液作如下说明：161 制作标准曲线时所用“试剂空白溶液”指

3、第一只容量瓶中不含待测氧化物之溶液。162 试样分析时所用“试剂空白溶液”指按试样测定操作不含试祥所得之溶液。2 试样的制备取来的样品必须混合均匀，并应能代表平均组成，没有外来杂质混入。将此样品经过缩分，最后得到约20g试样。在玛瑙乳钵中研磨至全部通过孔径75m筛，然后装于称量瓶中备用。3 烧失量的测定称取约lg试样于已恒重的铂坩埚中，放入高温炉内，从室瘟开始升温，于1000-1050灼烧半小时。在干燥器中冷却至室温，称重，反复灼烧，直至恒重。烧失量的百分含量（X）按下式计算：GG1X 100 （1）G式中：G一一灼烧前试样重量，g；G1一一灼烧后试样重量，g,4 二氧化硅的测定41 盐酸一次

4、脱水重量法分光光度法411 试剂无水碳酸钠；盐酸；盐酸：l1，111，595；硫酸：11；氢氟酸；2氟化钾水溶液：称取2g氟化钾（KF2H2O）于塑料杯中，加100ml水溶解，贮存于塑料瓶中；2硼酸水溶液；05对硝基笨酚指示剂乙醇溶液：称取05g对硝基苯酚，溶于00ml95乙醇中；20氢氧化钾水溶液：称取20g氢氧化钾于塑料杯中，加100ml水溶解，贮存于塑料瓶中；95乙醇；8钼酸铵水溶液：称取8g钼酸铵，溶于100ml水中，过滤，贮存于塑料瓶中；2抗坏血酸溶液（使用时配制）；二氧化硅标准溶液：准确称取01000g预先经1000的烧lh的高纯石英（99。99）于坩埚中，加2g无水碳酸钠，混匀。

5、先于低温加热，逐渐升高温度至1000，以得到透明熔体，冷却。用热水浸取熔块于300ml塑料杯中，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，摇匀后立即转移到塑料瓶中贮存。此溶液每毫升含0lmg二氧化硅。412 仪器分光光度计。413 二氧化硅（硅钼蓝）比色标准曲线的绘制于一组100ml容量瓶中，片别加8ml盐酸（111）及10ml水，摇匀。用刻度移液管依次加入0，l00，200，300，400， 500， 600ml二氧化硅标准溶液，加8ml95乙醇，4ml8钼酸铵，摇匀。室温高于20时放置5min，低于20时，于30- 50的温水中放置51

6、0min，冷却至室温。加15ml盐酸（11），用水稀释至近90ml，加5ml2抗坏血酸，用水稀释至标线，摇匀。1h后，于分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用05cm比色皿，在波长700nm处测定溶液的吸光度。按侧得的吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。414 分析步骤称取约05h试样厂铂皿中（铂皿容积约75- 100ml），加15g无水碳酸钠，与试样混匀，再取05g无水碳酸钠铺在表面。先于低温加热，逐渐升高温度至1000，熔融呈透明熔体，继续熔融约5min，用包有铂金头的坩埚钳夹持铂皿，小心旋转，使熔融物均匀地附着在皿的内壁。冷却，盖上表皿，加20m1盐酸（11）溶解熔块，将皿置水浴上

7、加热至碳酸盐完全分解，不再冒气泡。取下，用热水洗净表皿，除去表皿，将铂皿再置水浴上蒸发至无盐酸味。冷却，加5ml盐酸，放置约5min，加约20ml热水搅拌使盐类溶解，加适量滤纸浆搅拌。用中速定量滤纸过滤，滤液及洗涤液用250ml容量瓶承接，以热盐酸（595）洗涤皿壁及沉淀10- 12次，热水洗涤10- 12次。在沉淀上加2滴硫酸（l1），将滤纸和沉淀一并移人铂坩埚中，放在电炉上低温烘干，升高温度使滤纸充分灰化。于1100灼烧1h，在干燥器中冷却至室温，称量，反复灼烧，直至恒重。将沉淀用水润湿，加3滴硫酸（11）和5- 7ml氢氟酸，在砂浴上加热，蒸发至干，重复处理一次，继续加热至冒尽三氧化硫白

8、烟为止。将坩埚在1100灼烧15min，在干燥器中冷却至室温，称量。反复灼烧，直至恒重。将上面的滤液用水稀释至标线，摇匀。吸取25ml滤液100ml塑料杯中，加5ml 2氟化钾，摇匀，放置10min。加5ml2硼酸，加1滴对硝基苯酚指示剂，滴加20氢氧化钾至溶液变黄，加8ml盐酸（111），转入l00ml溶量瓶，加8ml95乙醇，4ml 8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510min，冷却至室温。加15ml盐酸（11），用水稀释至近90ml，加5ml 2抗坏血酸，用水稀释至标线，摇匀。1h后，于分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用0。5c

9、m比色皿，在波长700mm处测定溶液的肖光度。二氧化硅的百分含量（X1）按下式计算：G1G2 C100X1100 （2）G G1000式中：G1燃烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩涡重量，g；G2经氢氟酸处理并燃烧后残渣及坩涡重量，g；G试样重量，g；C在标准曲线上查得所分取滤液中二氧化硅的含量，mg。注：回收二氧化硅，也可用硅钼黄比色法。详见424。42 凝聚重量法一一分光光度法421 试剂0.1聚环氧乙烷溶液：称取0。1g聚环氧乙烷于烧杯中 ，加少量水浸泡一段时间，搅拌使其溶解，稀释至100ml。贮存于塑料瓶中，溶液保留至有沉淀产生弃去重配；其余试剂同41l。422 仪器分光光度计。423 二氧

10、化硅（硅钼黄）比色标准曲线的绘制于一组100ml容量瓶中，分别加8ml盐酸（111）及10ml水，摇匀。用刻度移液管依次加入0，100，200， 300， 400，500， 600ml二氧化硅标准溶液，加8ml95乙醇，4ml8钼酸铵，摇匀。室温高于20时，放置15min；低于20时，于30- 58的温水中放置5- 10min，冷却至室温。用水稀释至标线，摇匀。2h内，分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用3cm比色皿，在波长420nm处测定溶液的吸光度。按测得吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。注：加钼酸铵后，应避免阳光照射。424 分析步骤称取约05g试样于铂皿中，加15g无水碳酸钠

11、，与试样混匀，再取05g无水碳酸钠铺在表面。先于低温加热，逐渐升高温度至1000，熔融呈透明熔体，继续熔融约5min，用包有铂金头的坩锅钳夹持铂皿小心旋转，使熔融物均匀地附着在皿的内壁。冷却，盖上表皿，加20ml盐酸（11）溶解熔体，将皿置水浴上加热至碳酸盐完全分解，不再冒气泡。取下，用热水洗净表皿，除去表皿，将铂皿再置水浴上蒸发至10ml以下或糊状，将铂皿从水浴上取下，加适量滤纸浆搅拌，加约5ml聚环氧乙烷溶液，充分搅拌，放置5min。用中速定量滤纸过滤，冲洗表皿，滤液及洗涤液用250ml容量瓶承接，用热盐酸（595）洗涤沉淀及铂皿10- 12次，再用热水洗涤10- 12次。在沉淀上加2滴硫

12、酸（1l），以下步骤按4l4进行。滤液中残留二氧化硅，除了用硅钼蓝比色回收外，还可用硅钼黄比色回收。步骤如下：吸取25ml滤液于180ml塑料杯中，加5ml 2氟化钾，摇匀，放置10min。加5ml 2硼酸，加1滴对硝基笨酚指示剂，滴加20氢氧化钾至溶液变黄，加8ml盐酸（111），转入100ml容量瓶中，加8ml 95乙醇，4m1 8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。用水稀释至标线，摇匀。2h内，于分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用3cm比色皿，在彼长420nm处测定溶液的吸光度。二氧化硅百分含量（X2）按

13、下式计算：G1G2 C100X1100 （3）G G1000式中：G1灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩埚重量，g；G2经氢氟酸处理并灼烧后残渣及坩埚重量，g；G试样重量，g；C在标准曲线上查得所分取滤液中二氧化硅的含量，mg。注：试剂空白溶液中不要加聚环氧乙烷，因其与钼酸铵形成白色沉淀。5 三氧化二铝的测定51 试剂无水碳酸钠；硼酸；氢氟酸；硫酸：11；盐酸：11；02二甲酚橙指示剂水溶液；20氢氧化钾水溶液；乙酸乙酸钠缓冲溶液（pH56）：将250g三水乙酸钠（或1507g无水乙酸钠）溶于水，加12ml冰乙酸，用水稀释至1L，摇匀；001M乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准溶液：称取EDTA37

14、9于烧杯中，加水约200ml，加热溶解，用水稀释至IL；001M乙酸锌标准溶液：称取二水乙酸锌22g溶于少量水中，加乙酸（36）2ml，用水稀释至lL；氧化钙标准溶液：准确称取经105- 110烘干4h的碳酸钙17848g于300ml烧杯中，加水约150ml，盖上表皿，滴加盐酸（l1）10ml使其溶解，加热煮沸数分钟以驱尽溶液中的二氧化碳。冷却后移入1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含1mg氧化钙；钙黄绿素混合指示剂：称取02g钙黄绿素，02g百里香酚酞络合剂，与20g已在105烘过的硝酸钾混合研细，贮存于磨口瓶中；EDTA标准溶液的标定：准确移取10ml氧化钙标准溶液于300m

15、l烧杯中，加水约150ml。滴加20氢氧化钾调节溶液pH值约为12，再过量2ml，加适量钙黄绿素混合指示剂，用001M EDTA标准溶液滴定至绿色荧光消失并呈现淡红色。EDTA对三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的滴定度按下式计算：W50。98TAl2O3 （4）V56。08WTCao （5）VW40。30TMgO （4）V56。08式中：W所取氧化钙的毫克数；V滴定时消耗EDTA标准溶液的体积，mJ，TAl2O3EDTA标准溶液对三氧化二铝的滴定度，mgml；TCaOEDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，mgml；TMgOEDTA标准溶液对氧化镁的滴定度，mgml；5098三氧化二铝分子量的一半；560

16、8氧化钙的分子量；4030氧化镁的分子量。EDTA标准溶液与乙酸锌标准溶液体积比的测定：从滴定管放出1000ml001MEDTA标准溶液于300ml烧杯中，加水约150ml，加5mlpH56的缓冲溶液，加二甲酚橙指示剂4滴，用001M乙酸锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红色。EDTA标准溶液与乙酸锌标准溶液的体积比按下式计算：10K （7）V式中：K一一每毫升乙酸锌标准溶液相当于EDTA标准溶液的毫升数；V一一滴定时消耗乙酸锌标准溶液的体积，ml。52 分析步骤根据试样中二氧化硅的含量范围，试液制备步骤分述如下：a二氧化硅含量在95以上者，称取约1g试样于铂皿中，用少量水润湿，加1ml硫酸（11

17、）和10ml氢氟酸，于低温电炉上蒸发至冒三氧化硫白烟，重复处理一次，逐渐升高温度，驱尽三氧化硫，冷却。加5mI盐酸（l1）及适量水，加热溶解，冷却后，转入250ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液供测定三氧化二铁、二氧化钛、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁之用。b二氧化硅含量在95以下者，称取约lg试样于铂皿中，用少量水润湿，加约lml硫酸（11）和10ml氢氟酸，在低温电炉上蒸发至冒三氧化硫白烟，逐渐升高温度驱尽三氧化硫。放冷，将15g无水碳酸钠和1g硼酸，混匀后，加于残渣上。先低温加热，逐渐升高温度至1000- 1100熔融约10min，使残渣全部融解。盖上表皿，放冷后加10ml盐酸（11

18、）及适量水，加热溶解，冷却后移人250mI容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液供测定三氧化二铁、二氧化钛、三氧化二铝、氧化钙、氨化镁之用。c从上述a或b制取的溶液中，移取适量试样溶液（含三氧化二铝在2以下者移取50mI，在2以上者移取25ml）于300ml烧杯中，用滴定管加入2000m1001MEDTA准溶液，在电炉上加热至50以上，加1滴二甲酚橙指示剂，在搅拌下滴加氢氧化铵（11）至溶液由黄色刚好变成紫红色，加5mlpH56缓冲溶液，此时溶液由紫红变黄。继续加热，煮沸23min，冷却，用水稀释至约150ml。加23滴二甲酚橙指示剂，用001M乙酸锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红色。d三氧化

19、二铝的百分含量（X3）按下式计算：TAl2O3A（V1V2K）X3 100（0。6384Fe2O30。6380TiO2） （8）G1000式中：TAl2O3EDTA标准溶液对三氧化二铝的滴定度，mgml；V1加入EDTA标准溶液的体积，ml；V2滴定过量EDTA消耗乙酸锌标准溶液的体积， mI；K每毫升乙酸锌标准溶液相当于EDTA标准溶液的毫升数；A系数。当移取25ml试液时，A10；当移取50ml试液时，A5；G试样重量，g；0.6384三氧化二铁对三氧化二铝的换算系数；0.6380二氧化钛对三氧化二铝的换算系数。6 三氧化二铁的测定6.1 试剂氢氧化铵：11；盐酸：11；对硝基苯酚指示剂：

20、0。5乙醇溶液；10盐酸羟胺水溶液；0。1邻菲罗啉：称取0.1g邻菲罗啉溶于10ml乙醇，加90ml水混匀；10酒石酸水溶液；三氧化二铁标准溶液：准确称取0。1000g预先经400灼烧半小时的三氧化二铁于烧杯中，加10ml盐酸（11），加热溶解，冷却后，转入1L溶量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含0.1mg三氧化二铁。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。6.2 仪器分光光度计。6.3 三氧化二铁比色标准曲线的绘制移取0，1.00，3.00，5.00，7.00，10.00，13.00，15.00

21、ml三氧化二铁标准溶液（每毫升含0.02mg三氧化二铁），分别放入一组100ml容量瓶中，用水稀释至40- 50ml。加4ml 10酒石酸，1- 2滴对硝基茶杯酚指示剂，滴加氢氧化铵（11）至溶液呈现黄色，随即滴加盐酸（11）至溶液刚无色，此时，溶液pH值约为5。加2ml 10盐酸羟胺，10ml 0.1邻菲罗啉，用水稀释至标线，摇匀。放置20min后，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510mm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。6.4 分析步骤从5.2a或b制取的溶液中，吸取25ml移置于100ml容量瓶中，用水稀释至40- 50m

22、l。加4ml 10酒石酸，- 滴对硝基苯酚指示剂，滴加氢氧化铵（）至溶液呈现黄色，随即滴加盐酸（）至溶液刚无色，此时，溶液pH值约为。加2ml 10盐酸羟胺，10ml 0。1邻菲罗啉，用水稀释至标线，摇匀。放置20min后，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510nm处测量溶液的吸光度。三氧化二铁的百分含量（X4）按下式计算：C10X4 100 （9）C1000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，mg；G试样重量，g。7 二氧化钛的测定71 试剂硫酸：11；盐酸：11；氢氧化铬：11；对硝基苯酚指示剂：05乙醇溶液；5抗坏血酸水溶液（使用时配制

23、）；5变色酸水溶液（使用时配制）；二氧化钛标淮溶液：准确称取01000g预先经800950灼烧半小时的二氧化钛于铂坩埚中，加约3g焦硫酸钾，先在电炉上熔融，再移到喷灯上熔至呈透明状态。放冷后，用20ml热硫酸（ll）浸取熔块于预先盛有80ml硫酸（1l）的烧杯中，加热溶解。冷却后，转入1L溶量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含01mg二氧化钛；吸取100ml上面配制的二氧化钛林准溶液于1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含001mg二氧化钛。72 仪器分光光度计。73二氧化钛比色标准曲线的绘制吸取0，l00，200，300，400，500，600，700ml二氧化钛标准溶液

24、（每毫升含0。01mg二氧化钛），分别放入一组l00ml容量瓶中，用水稀释至40- 50ml。加5ml抗坏血酸和l- 2滴对硝基苯酚指示剂，滴加氢氧化铵（l1）至溶液呈现黄色，随即滴加盐酸（11）至溶液刚无色，再加3滴，加5ml 5变色酸，用水稀释至杯线，摇匀，放置10lmin。于分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用3cm比色皿，在彼长47lnm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。74分析步骤从52a或6制取的溶液中，吸取25ml移置于100mI容量瓶中，用水稀释至40- 50ml。加5m 15抗坏血酸和12滴对硝基笨酚指示剂，滴加氢氧化铵（l1）至溶液呈现

25、黄色，随即滴加盐酸（l1）至溶液刚无色，再加3滴，加5m1 5变色酸，用水稀释至标线，摇匀，放置10min。于分光光度计，以试剂空白溶液作参比，选用3cm比色皿，在波长470nm处测量溶液的吸光度。二氧化钛的百分含量（X5）按下试计算：C10X4 100 （10）C1000式中C在标准曲线上查得所分取试样溶液中二氧化钛的含量，mg；G试样重量，g。8 氧化钙的测定81试剂三乙醇胺：（11）；20氢氧化钾水溶液；钙黄绿素混合指示剂：同5l；001M EDTA标准溶液。82 分析步骤从5。2a或b制取的溶液中，吸取50ml移置于300ml烧杯中，加3mI三乙醇胺（11），用水稀释至约150ml。滴

26、加20氢氧化钾调节溶液pH值约为12，再过量2ml，加适量钙黄绿素混合指示剂。用001M EDTA标准溶液滴定至绿色荧光消失并呈现淡红色。氧化钙的百分含量（X6）按下式计算：TCaOV15X6 100 （11）G100式中：TCaOEDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，mg/ml；V1滴定时消耗EDTA标准溶液的体积，ml；G试样重量，g。9 氧化镁的测定91 试剂三乙醇胺：11；氢氧化胺：11；氢氧化胺氯化铵缓冲溶液（pH10）：称取675g氯化铵溶于水中，加570ml氢氧化铵，用水稀释至1L；酸性铬蓝K-萘酚绿B（l3）混合指示剂：将混合指示剂与硝酸钾按150的比在玛瑙乳钵中研细混匀，贮存于带

27、磨口塞的棕色瓶中；001M EDTA标准溶液。92 分析步骤从52a成b制取的溶液中，吸取50ml移置于300ml烧杯中，加3ml三乙醇胺（ll）用水稀释至约l50ml，滴加氢氧化铵（11）调节溶液pH值约为10，再加10mlpH值为10的氢氧化铵氯化铵缓冲溶液及适量酸性铬蓝K萘酚绿B混合指示剂。用001M EDTAI标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝绿色。氧化镁的百分含量（X7）按下式计算：TMgO（V2V1）5X7 100 （12）G100式中：TMgOEDTA标准溶液对氧化镁的滴定度，mg/ml；V1滴定氧化钙时消耗EDTA标准溶液的体积，ml；V2滴定钙、镁合量时消耗EDTA标准溶液的体积，ml；G试样重量，g。10氧化钾和氧化钠的测定10.1 试剂氢氟酸：硫酸，11；盐酸：111；氧化钾标准溶液：准确称取预先在130- 150烘干2h的氯化钾15830g于烧杯中，加水溶解，移人1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含1mg氧化钾；氧化钠标准溶液：准确称取预先在130- 150烘干2h的氯化钠18859g于烧杯中。加水溶解，移入1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含1mg氧化钠。氧化钾、氧化钠混合标准系列的配制：从滴定管向10个1L容量瓶依次加入l00，200，300，400，50