GB/T 27973-2011 硅灰的化学分析方法

　　ICS 91. 100. 10 Q 11

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 27973—2011

　　硅灰的化学分析方法

　　Methodsforchemicalanalysisofvolatilized silica

　　2011-12-30发布 2012-10-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 27973—2011

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 试验的基本要求 1

　　4 试剂和材料 1

　　5 仪器与设备 8

　　6 试样的制备 9

　　7 含水量的测定 10

　　8 烧失量的测定 — 灼烧差减法 10

　　9 氯离子的测定 — 硫氰酸铵容量法(基准法) 11

　　10 氯离子的测定— 磷酸蒸馏-汞盐滴定法(代用法) 11

　　11 氧化钾和氧化钠的测定 — 火焰光度法(基准法) 12

　　12 氧化钾和氧化钠的测定 — 原子吸收光谱法(代用法) 13

　　13 二氧化硅的测定 — 氯化铵重量法(基准法) 14

　　14 二氧化硅的测定 — 氟硅酸钾容量法(代用法) 15

　　15 三氧化二铁的测定 — 邻菲罗啉分光光度法(基准法) 16

　　16 三氧化二铁的测定 —EDTA直接滴定法(代用法) 17

　　17 氧化镁的测定— 原子吸收光谱法 17

　　18 重复性限和再现性限 18

　　GB/T 27973—2011

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国建筑材料联合会提出 。

　　本标准由全国水泥标准化技术委员会(SAC/TC184)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国建筑材料科学研究总院 、中国建筑材料检验认证中心有限公司 、嘉兴南方水泥有限公司 。

　　本标准主要起草人 :崔健 、刘文长 、王瑞海 、黄清林 、倪竹君 、戴平 、于克孝 、黄小楼 、温玉刚 。

　　Ⅰ

　　GB/T 27973—2011

　　硅灰的化学分析方法

　　1 范围

　　本标准规定了硅灰中二氧化硅 、三氧化二铁 、氧化镁 、烧失量 、碱含量 、含水量和氯离子的分析方法 。本标准适用于凝聚硅灰和微硅粉 。

　　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 ,仅注 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 2007. 1 散装矿产品取样 、制样通则 手工取样方法

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　JJG 196 常用玻璃量器检定规程

　　3 试验的基本要求

　　3. 1 质量、体积和结果的表示

　　质量以克表示 ,精确至 0. 000 1 g。 除非另有规定 , 吸管的体积用 mL表示 ,精确度按 JJG 196的规定执行 。

　　测试结果以质量分数计 ,氯的测试结果的计算与表示至小数点后三位 ,其他成分均表示至小数点后二位 。

　　3. 2 空白试验

　　使用等量的试剂 ,不加入试样 ,按照相同的测定步骤进行试验 ,对得到的测定结果进行校正 。

　　3. 3 灼烧

　　将滤纸和沉淀放入预先已灼烧并恒量的坩埚中 ,烘干 。在氧化性气氛中慢慢灰化 ,不使之有火焰产生 ,灰化至无黑色碳颗粒后 ,放入高温炉(5. 5)中 ,在规定的温度下灼烧 。在干燥器中冷却至室温 ,称量 。

　　3. 4 恒量

　　经第一次灼烧 、冷却 、称量后 ,通过连续对每次 15 min的灼烧 ,然后冷却 、称量的方法来检查恒定质量 , 当连续两次称量之差小于 0. 000 5 g 时 , 即达到恒量 。

　　4 试剂和材料

　　4. 1 通则

　　所用试剂不低于分析纯 。用于标定与配制标准溶液的试剂 , 除另有说明外应为基准试剂 。所用水应符合 GB/T 6682中规定的三级水要求 。

　　1

　　GB/T 27973—2011

　　除非另有说明 ,“%”均为质量分数 。

　　在化学分析中 ,所用酸或氨水 ,凡未注浓度者均指市售的浓酸或浓氨水 。

　　用体积比表示试剂稀释程度 ,例如 ,盐酸(1+2)表示 1份体积的浓盐酸与 2份体积的水相混合 。

　　4. 2 盐酸(HCl)

　　ρ= 1. 18g/cm3 ~ 1. 19g/cm3 ,质量分数 36% ~ 38% 。

　　4. 3 氢氟酸(HF)

　　ρ= 1. 13g/cm3 ,质量分数 40% 。

　　4. 4 硝酸(HNO3 )

　　ρ= 1. 39g/cm3 ~ 1. 41 g/cm3 ,质量分数 65% ~ 68% 。

　　4. 5 硫酸(H2SO4 )

　　ρ= 1. 84g/cm3 ,质量分数 95% ~ 98% 。

　　4. 6 氨水(NH3H2O)

　　ρ=0. 90 g/cm3 ~0. 91g/cm3 ,质量分数 25% ~ 28% 。

　　4. 7 磷酸(H3PO4 )

　　质量分数 85% 。

　　4. 8 乙醇(C2H5OH)

　　体积分数为 95% 。

　　4. 9 过氧化氢(H2O2 )

　　质量分数 30% 。

　　4. 10 氯化钾(KCl)

　　颗粒粗大时 ,应研细后使用 。

　　4. 11 无水碳酸钠(Na2CO3 )

　　将无水碳酸钠用玛瑙研钵研细至粉末状 ,贮存于密封瓶中 。

　　4. 12 盐酸溶液

　　4. 12. 1 盐酸(1+ 1)

　　1份体积的浓盐酸与 1份体积的水相混合 。

　　4. 12. 2 盐酸(3+97)

　　3份体积的浓盐酸与 97份体积的水相混合 。

　　4. 13 硫酸(1+ 1)

　　1份体积的浓硫酸慢慢注入 1份体积的水中并不断搅拌混合均匀 。

　　2

　　GB/T 27973—2011

　　4. 14 氨水(1+ 1)

　　1份体积的浓氨水与 1份体积的水相混合 。

　　4. 15 硝酸溶液

　　4. 15. 1 硝酸(1+2)

　　1份体积的浓硝酸与 2份体积的水相混合 。

　　4. 15. 2 硝酸(1+ 100)

　　1份体积的浓硝酸与 100份体积的水相混合 。

　　4. 16 硝酸银溶液(0. 05mol/L)

　　称取 8. 494g硝酸银(AgNO3 )溶于水 ,稀释到 1 L,避光保存 。

　　4. 17 氢氧化钠溶液(0. 5 mol/L)

　　将 2 g氢氧化钠(NaOH)溶于 100 mL水中 。

　　4. 18 氢氧化钾溶液(200g/L)

　　将 200 g氢氧化钾(KOH)溶于水中 ,加水稀释至 1 L,贮存于塑料瓶中 。

　　4. 19 三乙醇胺(1+2)

　　1份体积的三乙醇胺与 2份体积的水相混合 。

　　4. 20 碳酸铵溶液(100g/L)

　　将 10 g碳酸铵[(NH4 ) 2CO3 ]溶解于 100 mL水中 。用时现配 。

　　4. 21 氟化钾溶液(150g/L)

　　将 150g氟化钾(KF · 2H2 O)置于塑料杯中 ,加水溶解后 ,加水稀释至 1 L,贮存于塑料瓶中 。

　　4. 22 氯化钾溶液(50g/L)

　　将 50 g氯化钾(KCl)溶于水中 ,加水稀释至 1 L。

　　4. 23 氯化钾—乙醇溶液(50g/L)

　　将 5 g氯化钾(KCl)溶于 50 mL水后 ,加入 50 mL乙醇(4. 8) ,混匀 。

　　4. 24 硫氰酸铵标准滴定溶液(0. 05mol/L)

　　称取 3. 8 g硫氰酸铵(NH4SCN)溶于水 ,稀释到 1 L。

　　4. 25 硝酸溶液(0. 5 mol/L)

　　取 3 mL硝酸 ,用水稀释至 100 mL。

　　4. 26 抗坏血酸溶液(5g/L)

　　将 0. 5 g抗坏血酸(V. C)溶于 100 mL水中 ,必要时过滤后使用 。用时现配 。

　　3

　　GB/T 27973—2011

　　4. 27 邻菲罗啉溶液(10g/L乙酸溶液)

　　将 1 g邻菲罗啉(C12 H8N2 · 2H2 O)溶于 100 mL乙酸(1+1)中 ,用时现配 。

　　4. 28 乙酸铵溶液(100g/L)

　　将 10 g 乙酸铵(CH3COONH4 )溶于 100 mL水中 。

　　4. 29 氯化铵(NH4Cl)

　　固体研细 ,密封保存 。

　　4. 30 氯化锶溶液(锶 50g/L)

　　将 152. 2 g氯化锶(SrCl2 · 6H2 O)溶解于水中 ,加水稀释至 1 L,必要时过滤后使用 。

　　4. 31 焦硫酸钾(K2S2O7 )

　　将市售的焦硫酸钾在瓷 蒸 发 皿 中 加 热 熔 化 , 加 热 至 无 泡 沫 发 生 , 冷 却 并 压 碎 熔 融 物 , 贮 存 于 密 封瓶中 。

　　4. 32 钼酸铵溶液(15g/L)

　　将 3 g钼酸铵[(NH4 ) 6Mo7 O24 · 4H2 O]溶于 100mL热水中 ,加入 60mL硫酸(1+1) ,混匀 。冷却后加水稀释至 200 mL,贮存于塑料瓶中 ,必要时过滤后使用 。此溶液在一周内使用 。

　　4. 33 工作曲线的绘制

　　4. 33. 1 氧化钾、氧化钠标准溶液的配制

　　称取 1. 5829 g 已于 105 ℃ ~ 110 ℃烘过 2 h 的氯化钾(KCl,基准试剂或光谱纯)及 1. 8859 g 已于105 ℃ ~ 110 ℃烘过 2 h 的氯化钠(NaCl,基准试剂或光谱纯) ,精确至 0. 000 1 g,置于烧杯中 ,加水溶解后 ,移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。贮存于塑料瓶中 。此标准溶液每毫升含 1 mg氧化钾及 1 mg氧化钠 。

　　吸取 50. 00 mL上述标准溶液放入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。贮存于塑料瓶中 。此标准溶液每毫升含 0. 05 mg氧化钾和 0. 05 mg氧化钠 。

　　4. 33. 2 用于火焰光度法的工作曲线的绘制

　　吸取每毫升含 1 mg 氧 化 钾 及 1 mg 氧 化 钠 的 标 准 溶 液 0 mL; 2. 50 mL; 5. 00 mL; 10. 00 mL; 15. 00 mL;20. 00 mL分别放入 500 mL容量瓶中 , 用水稀释至标线 ,摇匀 。贮存于塑料瓶中 。将火焰光度计(5. 11)调节至最佳工作状态 ,按仪器使用规程进行测定 。用测得的检流计读数作为相对应的氧化钾和氧化钠含量的函数 ,绘制工作曲线 。

　　4. 33. 3 用于原子吸收光谱法的工作曲线的绘制

　　每毫升含 0. 05 mg氧化钾及 0. 05 mg氧 化 钠 的 标 准 溶 液 0 mL、2. 50 mL、5. 00 mL、10. 00 mL、 15. 00 mL、20. 00 mL、25. 00 mL分别放入 500 mL容量瓶中 ,加入 30 mL盐酸及 10 mL氯化锶溶液 (4. 30) ,用水稀释至标线 ,摇匀 ,贮存于塑料瓶中 。将原子吸收光谱仪(5. 12)调节至最佳工作状态 ,在空气-乙炔火焰中 ,分别用钾元素空心阴极灯于波长 766. 5 nm 处和钠元素空心阴极灯于波长 589. 0 nm处 , 以水校零测定溶液的吸光度 。用测得的吸光度作为相对应的氧化钾和氧化钠含量的函数 ,绘制工作曲线 。

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　　GB/T 27973—2011

　　4. 34 氯标准溶液

　　准确称取 0. 3297 g 已在 105℃ ~ 110℃烘过 2 h 的光谱纯氯化钠 ,溶于少量水中 ,然后移入 1 L容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。此溶液 1 mL含 0. 2 mg氯 。

　　4. 35 硝酸汞[Hg(NO3 ) 2 ]标准滴定溶液

　　4. 35. 1 0. 001mol/L硝酸汞[Hg(NO3 ) 2 ]标准溶液的配制

　　称取 0. 34g硝酸汞[Hg(NO3 ) 2 ] ,溶于 10 mL、0. 5 mol/L的硝酸中 ,移入 1 L容量瓶内 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。

　　4. 35. 2 0. 005mol/L硝酸汞[Hg(NO3 ) 2 ]标准滴定溶液的配制

　　称取 1. 67g硝酸汞[Hg(NO3 ) 2 ] ,溶于 10 mL、0. 5 mol/L的硝酸中 ,移入 1 L容量瓶内 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。

　　4. 35. 3 硝酸汞标准滴定溶液标定

　　用微量滴定管准确 加 入 0. 20 mg(或 1. 40 mg/mL) 氯 标 准 溶 液 (m1 ) 于 50 mL 锥 形 瓶 中 , 加 入20 mL乙醇(4. 8)及数滴氢氧化钠标准溶液(4. 17) 至溶液呈蓝色 , 然后滴入硝酸溶液(4. 25) 至溶液刚好变黄 ,再过 量 1 滴(pH 约 为 3. 5) , 加 入 10滴 二 苯 偶 氮 碳 酰 肼 指 示 剂 (4. 45) , 用 0. 001 mol/L(或0. 05 mol/L)硝酸汞标准溶液滴定至樱桃红色出现 , 消耗的体积为(V1 ) 同时进行空白试验 。 消耗的体积(V2 ) 。

　　硝酸汞标准溶液对氯的滴定度 ,按式(1)计算 :

　　TCl …………………………( 1 )

　　式中 :

　　TCl- — 每毫升硝酸汞标准溶液相当于氯的毫克数 ;

　　m1 — 加入氯的质量 ,单位为毫克(mg) ;

　　V1 — 标定时消耗硝酸汞标准溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V2 — 空白试验消耗硝酸汞标准溶液的体积 ,单位为毫升(mL) 。

　　4. 36 比色法测定三氧化二铁工作曲线的绘制

　　4. 36. 1 三氧化二铁标准溶液的配制

　　称取 0. 1000 g 已于(950±25) ℃灼烧过 60min的三氧化二铁(Fe2 O3 ,光谱纯) ,精确至 0. 0001 g,置于 300 mL烧杯中 ,依次加入 50 mL水 、30 mL盐酸(1+1) 、2 mL硝酸 ,低温加热微沸 ,待溶解完全 ,冷却至室温后 ,移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。此标准溶液每毫升含 0. 1 mg三氧化二铁 。

　　4. 36. 2 比色工作曲线的绘制

　　吸取每毫升含 0. 1 mg三氧化二铁的标准溶液 0. 00 mL; 1. 00 mL;2. 00 mL;4. 00 mL; 6. 00 mL;分别放入 100 mL容量瓶中 ,加水稀释至约 50 mL,加入 5 mL抗坏血酸溶液(4. 26) ,放置 5 min后 ,加入 5 mL邻菲罗啉溶液(4. 27) 、10 mL乙酸铵溶液(4. 28) ,用水稀释至标线 ,摇匀 。放置 30 min后 ,用分光光度计(5. 8) ,10 mm 比色皿 , 以水作参比 ,于波长 510 nm 处测定溶液的吸光度 。用测得的吸光度作为相对应的三氧化二铁含量的函数 ,绘制工作曲线 。

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　　4. 37 比色法测定二氧化硅工作曲线的绘制

　　4. 37. 1 二氧化硅标准溶液的配制

　　称取 0. 2 g 已于 1 000 ℃ ~ 1 100 ℃灼烧过 60 min的二氧化硅(SiO2,光谱纯) ,精确至 0. 000 1 g,置于铂坩埚中 ,加入 2 g无水碳酸钠(4. 11) ,搅拌均匀 ,在 950 ℃ ~ 1 000 ℃高温下熔融 15 min。 冷却后 ,将熔融物浸出于盛有约 100 mL沸水的塑料烧杯中 ,待全部溶解 ,冷却至室温后 ,移入 1 000 mL容量瓶中 。用水稀释至标线 ,摇匀 ,贮存于塑料瓶中 。此标准溶液每毫升含 0. 2 mg二氧化硅 。

　　吸取 50. 00mL上述标准溶液放入 500mL容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 ,贮存于塑料瓶中 。此标准溶液每毫升含 0. 02 mg二氧化硅 。

　　4. 37. 2 比色工作曲线的绘制

　　吸取每毫升含 0. 02 mg 二 氧 化 硅 的 标 准 溶 液 0 mL; 2. 00 mL; 4. 00 mL; 5. 00 mL; 6. 00 mL; 8. 00 mL;10. 00 mL分别放入 100 mL容量瓶中 ,加水稀释至约 40 mL,依次加入 5 mL盐酸(1+10) , 8 mL乙醇(4. 8) ,6 mL钼酸铵溶液(4. 32) ,摇匀 。放置 30 min后 ,加入 20 mL盐酸(1+1) ,5 mL抗坏血酸溶液(4. 26) ,用水稀释至标线 ,摇匀 。放置 60 min后 ,用分光光度计(5. 8) , 10 mm 比色皿 , 以水作参比 ,于波长 660 nm 处测定溶液的吸光度 。用测得的吸光度作为相对应的二氧化硅含量的函数 ,绘制工作曲线 。

　　4. 38 原子吸收法测定氧化镁工作曲线的绘制

　　4. 38. 1 氧化镁标准溶液的配制

　　称取 1. 000 0 g 已 于(950±25) ℃灼 烧 过 60 min 的 氧 化 镁(MgO, 基 准 试 剂 或 光 谱 纯) , 精 确 至0. 000 1 g,置于 250mL烧杯中 ,加入 50mL水 ,再缓缓加入 20mL盐酸(1+1) ,低温加热至完全溶解 ,冷却至室温后 ,移入 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。此标准溶液每毫升含 1 mg氧化镁 。

　　吸取 25. 00 mL上述标准溶液放入 500 mL容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。此标准溶液每毫升含 0. 05 mg氧化镁 。

　　4. 38. 2 用于原子吸收工作曲线的绘制

　　吸取每毫升含 0. 05 mg 氧 化 镁 的 标 准 溶 液 0. 00 mL; 2. 00 mL; 4. 00 mL; 6. 00 mL; 8. 00 mL; 10. 00 mL;12. 00 mL分别放入 500 mL容量瓶中 ,加入 30 mL盐酸及 10 mL氯化锶溶液(4. 30) ,用水稀释至标线 ,摇匀 。将原子吸收光谱仪(5. 12)调节至最佳工作状态 ,在空气-乙炔火焰中 ,用镁元素空心阴极灯 ,于波长 285. 2 nm 处 , 以水校零测定溶液的吸光度 。用测得的吸光度作为相对应的氧化镁含量的函数 ,绘制工作曲线 。

　　4. 39 碳酸钙标准溶液[c(CaCO3 ) =0. 024mol/L]

　　称取 0. 6 g(m2 )已于 105℃ ~ 110℃烘过 2 h 的碳酸钙(CaCO3 ,基准试剂) ,精确至 0. 0001 g,置于400 mL烧杯中 ,加入约 100 mL水 ,盖上表面皿 ,沿杯口慢慢加入 5 mL~ 10 mL盐酸(1+1) ,搅拌至碳酸钙全部溶解 ,加热煮沸并微沸 1 min~ 2 min。冷却至室温后 ,移入 250 mL容量瓶中 ,用水稀释至标线 ,摇匀 。

　　4. 40 EDTA标准滴定溶液[c(EDTA) =0. 015mol/L]

　　4. 40. 1 EDTA标准滴定溶液的配制

　　称取 5. 6 gEDTA(乙二胺四乙酸二钠 ,C10 H14N2 O8Na2 · 2H2 O) 置于烧杯中 ,加入约 200 mL水 ,加热溶解 ,过滤 ,加水稀释至 1 L,摇匀 。

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　　4. 40. 2 EDTA标准滴定溶液浓度的标定

　　吸取 25. 00 mL碳酸钙标准溶液(4. 39)放入 300 mL烧杯中 ,加水稀释至约 200 mL水 ,加入适量的 CMP混合指示剂(4. 46) ,在搅拌下加入氢氧化钾溶液(4. 18)至出现绿色荧光后再过量 2 mL~ 3 mL,用 EDTA标准滴定溶液滴定至绿色荧光消失并呈现红色 。

　　EDTA标准滴定溶液的浓度按式(2)计算 :

　　c

　　式中 :

　　c(EDTA) —EDTA标准滴定溶液的浓度 ,单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　V3 — 滴定时消耗 EDTA标准滴定溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　m2 — 按 4. 39配制碳酸钙标准溶液的碳酸钙的质量 ,单位为克(g) ;

　　100. 09 —CaCO3 的摩尔质量 ,单位为克每摩尔(g/mol) 。

　　4. 40. 3 EDTA标准滴定溶液对各氧化物的滴定度的计算

　　EDTA标准滴定溶液对三氧化二铁的滴定度分别按式(3)计算 :

　　TFe2O3 =c(EDTA) × 79. 84 …………………………( 3 )

　　4. 41 氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH) =0. 15mol/L]

　　4. 41. 1 氢氧化钠标准滴定溶液的配制

　　称取 30 g氢氧化钠(NaOH)溶于水后 ,加水稀释至 5 L,充分摇匀 ,贮存于塑料瓶或带胶塞(装有钠石灰干燥管)的硬质玻璃瓶内 。

　　4. 41. 2 氢氧化钠标准滴定溶液浓度的标定

　　称取 0. 8 g(m3 )苯二甲酸氢钾(C8 H5KO4,基准试剂) ,精确至 0. 0001 g,置于 300mL烧杯中 ,加入约 200 mL预先新煮沸过并冷却后用氢氧化钠溶液中和至酚酞呈微红色 的 冷 水 , 搅 拌 使 其 溶 解 , 加 入6~ 7滴酚酞指示剂溶液(4. 43) ,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色 。

　　氢氧化钠标准滴定溶液的浓度按式(4)计算 :

　　c …………………………( 4 )

　　式中 :

　　c(NaOH) — 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度 ,单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　V4 — 滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　m3 — 苯二甲酸氢钾的质量 ,单位为克(g) ;

　　204. 2 — 苯二甲酸氢钾的摩尔质量 ,单位为克每摩尔(g/mol) 。

　　4. 41. 3 氢氧化钠标准滴定溶液对二氧化硅的滴定度的计算

　　氢氧化钠标准滴定溶液对二氧化硅的滴定度按式(5)计算 :

　　TSiO2 =c(NaOH) × 15. 02 …………………………( 5 )

　　式中 :

　　TSiO2 — 氢氧化钠标准滴定溶液对二氧化硅的滴定度 ,单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　c(NaOH) — 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度 ,单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　15. 02 — (1/4SiO2 )的摩尔质量 ,单位为克每摩尔(g/mol) 。

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　　GB/T 27973—2011

　　4. 42 甲基红指示剂溶液(2g/L)

　　将 0. 2 g 甲基红溶于 100 mL乙醇(4. 8)中 。

　　4. 43 酚酞指示剂溶液

　　将 1 g 酚酞溶于 100 mL乙醇(4. 8)中 。

　　4. 44 溴酚蓝指示剂乙醇溶液(1g/L)

　　将 0. 1 g溴酚蓝溶于 100 mL乙醇(1+4)中 。

　　4. 45 二苯偶氮碳酰肼乙醇溶液(10g/L)

　　将 1 g二苯偶氮碳酰肼溶于 100 mL乙醇(4. 8)中 。

　　4. 46 钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合指示剂(简称 CMP混合指示剂)

　　称取 1. 000g钙黄绿素 、1. 000g 甲基百里香酚蓝 、0. 200g 酚酞与 50g 已在 105 ℃ ~ 110 ℃烘干过的硝酸钾(KNO3 ) ,混合研细 ,保存在磨口瓶中 。

　　4. 47 磺基水杨酸钠指示剂溶液(100g/L)

　　将 10 g磺基水杨酸钠(C7 H5 O6SNa · 2H2 O)溶于水中 ,加水稀释至 100 mL。

　　4. 48 硫酸铁铵指示剂溶液

　　将 10 mL硝酸(1+2)加入到 100 mL冷的硫酸铁( Ⅲ)铵[NH4Fe(SO4 ) 2 · 12H2 O]饱和水溶液中 。

　　5 仪器与设备

　　5. 1 天平

　　精确至 0. 000 1 g。

　　5. 2 铂、银、镍或瓷坩埚

　　带盖 ,容量 15 mL~ 30 mL。

　　5. 3 铂皿

　　容量 50 mL~ 100 mL。

　　5. 4 瓷蒸发皿

　　容量 150 mL~ 200 mL。

　　5. 5 高温炉

　　隔焰加热炉 ,在炉膛外围进行电阻加热 。应使用温度控制器 ,准确控制炉温 。

　　5. 6 滤纸

　　定量滤纸 。

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　　5. 7 玻璃容量器皿

　　容量瓶 、移液管 、滴定管 、称量瓶 。

　　5. 8 分光光度计

　　可在 400 nm~ 700 nm 范围内测定溶液的吸光度 ,带有 10 mm、20 mm 比色皿 。

　　5. 9 测氯蒸馏装置

　　测氯蒸馏装置如图 1所示 。

　　9

　　说明 :

　　1— 吹气泵 ;

　　2— 转子流量计 ;

　　3— 洗气瓶 , 内装硝酸银溶液(5g/L)(4. 16) ;

　　4— 温控仪 ;

　　5— 电炉 ;

　　

　　6— 石英蒸馏管 ;

　　7— 炉膛保温罩 ;

　　8— 蛇形冷凝管 ;

　　9— 50 mL锥形瓶 ;

　　10— 固定架 。

　　图 1 测氯蒸馏装置示意图

　　5. 10 玻璃砂芯漏斗

　　直径 50 mm ,型号 G4(平均孔径 4 μm~ 7 μm) 。

　　5. 11 火焰光度计

　　可稳定地测定钾在波长 768 nm 处和钠在波长 589 nm 处的谱线强度 。

　　5. 12 原子吸收光谱仪

　　带有镁 、钾 、钠 、铁 、锰元素空心阴极灯 。

　　6 试样的制备

　　6. 1 含水量测定试样的制备

　　按 GB/T 2007. 1 的规定进行取样 ,试样必须具有代表性和均匀性 。经混匀后缩分至 100 g将试样分为两份 ,一份用于检验 ,另一份为备份试样 ,密封保存 。

　　6. 2 化学分析试样的制备

　　供化学分析用试样 ,经研磨后 ,用磁铁吸去筛余物中金属铁 ,使其全部通过孔径为 80 μm 方孔筛 ,充分混匀 ,装入试样瓶中 ,在 105 ℃ ~ 110 ℃的温度下烘干 2 h 以上 ,取出密封保存于干燥器中 。

　　GB/T 27973—2011

　　7 含水量的测定

　　7. 1 方法提要

　　在 105 ℃ ~ 110 ℃的条件下 ,将试样中的水份烘干 ,称取失去的水分质量 。

　　7. 2 分析步骤

　　称取约 1 g(6. 1)试样(m4 ) ,精确至 0. 000 1 g,放入已烘干至恒量的带有磨口塞的称量瓶中(m5 ) ,于 105 ℃ ~ 110 ℃的烘干箱内烘 1 h(烘干过程中称量瓶应敞开盖) ,取出 ,盖上磨口塞 ,放入干燥器中冷至室温 ,称量 。再放入烘箱中于同样温度下烘干 30 min,如此反复烘干 、冷却 、称量 ,直至恒量(m6 ) 。

　　7. 3 结果的计算与表示

　　2

　　含水量的质量分数 wH O 按式(6)计算 :

　　wH2O …………………………( 6 )

　　式中 :

　　2

　　wH O — 含水量的质量分数 , % ;

　　m4 — 烘干前试料质量 ,单位为克(g) ;

　　m5 — 烘干前试料与称量瓶的质量 ,单位为克(g) ;

　　m6 — 烘干后试料与称量瓶的质量 ,单位为克(g) 。

　　8 烧失量的测定— 灼烧差减法

　　8. 1 方法提要

　　试样中水分 、碳酸盐及其他易挥发性物质 ,经高温灼烧即分解逸出 ,灼烧所失去的质量即为烧失量 。

　　8. 2 分析步骤

　　称取约 1 g(6. 2)试样(m7 ) ,精确至 0. 000 1 g,置于已灼烧恒量的 30 mL瓷坩埚中(m8 ) ,将坩埚盖置于坩埚上 ,放在高温炉(5. 5)内 。从低温开始逐渐升高温度 ,在(950±25) ℃下灼烧 30 min,取出坩埚置于干燥器中 ,冷却至室温 ,称量 。反复灼烧 ,直至恒量(m9 ) 。

　　8. 3 结果的计算与表示

　　烧失量的质量分数 wL. O. I按式(7)计算 :

　　wL. O. I …………………………( 7 )

　　式中 :

　　wL. O. I— 烧失量的质量分数 , % ;

　　m7 — 灼烧前试料的质量 ,单位为克(g) 。

　　m8 — 灼烧前试料与瓷坩埚的质量 ,单位为克(g) ;

　　m9 — 灼烧后试料与瓷坩埚的质量 ,单位为克(g) 。

　　10

　　GB/T 27973—2011

　　9 氯离子的测定— 硫氰酸铵容量法(基准法)

　　9. 1 方法提要

　　本方法测定除氟以外的卤素含量 , 以氯离子(Cl- ) 表示结果 。试样用硝酸进行分解 。 同时消除硫化物的干扰 。加入已知量的硝酸银标准溶液使氯离子以氯化银的形式沉淀 。煮沸 、过滤后 ,将滤液和洗涤液冷却至 25 ℃以下 , 以铁( Ⅲ)盐为指示剂 ,用硫酸氰铵标准滴定溶液滴定过量的硝酸银 。

　　9. 2 分析步骤

　　称取约 2 g(6. 2)试样(m10) ,精确至 0. 000 1 g,置于 400mL烧杯中 ,加入 50mL水 ,搅拌使试样完全分散 ,在搅拌下加入 50 mL硝酸(1+2) ,加热煮沸 ,在搅拌下微沸 1 min~ 2 min。准确移取 5. 00 mL硝酸银标准溶液(4. 16)放入溶液中,煮沸 1 min~ 2 min,加入少许滤纸浆 ,用预先用硝酸(1+100)洗涤过的中 速 滤 纸 抽 气 过 滤 或 玻 璃 砂 芯 漏 斗 (5. 10) 抽 气 过 滤 , 滤 液 收 集 于 250 mL 锥 形 瓶 中 , 用 硝 酸(1+100)洗涤烧杯 、玻璃棒和滤纸 ,直至滤液和洗液总体积达到约 200mL,溶液在弱光线或暗处冷却至25 ℃以下 。

　　加入 5 mL硫酸铁铵指示剂溶液(4. 48) ,用硫氰酸铵标准滴定溶液(4. 24) 滴定至产生的红棕色在摇动下不消失为止 。记录滴定所用硫氰酸铵标准滴定溶液的体积 V5 。如果 V5 小于 0. 5 mL,用减少一半的试样质量重新试验 。

　　不加入试样按上述步骤进行空白试验 ,记录空白滴定所用硫氰酸铵标准滴定溶液的体积 V6 。

　　9. 3 结果的计算与表示

　　氯离子的质量分数 wCl- 按式(8)计算 :

　　式中 :

　　wCl- — 氯离子的质量分数 , % ;

　　V5 — 滴定时消耗硫氰酸铵标准滴定溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V6 — 空白试验滴定时消耗的硫氰酸铵标准滴定溶液的体积 ,单位为毫升(mL) 。

　　m10 — 试料的质量 ,单位为克(g) ;

　　1. 773 — 硝酸银标准溶液对氯离子的滴定度 ,单位为毫克每毫升(mg/mL) 。

　　10 氯离子的测定— 磷酸蒸馏-汞盐滴定法(代用法)

　　10. 1 方法提要

　　用规定的蒸馏装置在 250 ℃ ~ 260 ℃温度条件下 , 以过氧化氢和磷酸分解试样 , 以净化空气做载体 ,蒸馏分离氯离子 ,用稀硝酸作吸收液 。在 pH值 3. 5左右 , 以二苯偶氮碳酰肼为指示剂 ,用硝酸汞标准滴定溶液滴定 。

　　10. 2 分析步骤

　　使用 5. 9规定的测氯蒸馏装置进行测定 。

　　向 50mL锥形瓶中加入约 3 mL水及 5滴硝酸(4. 25) ,放在冷凝管下端用以承接蒸馏液 ,冷凝管下端的硅胶管插于锥形瓶的溶液中 。

　　11

　　GB/T 27973—2011

　　称取约 0. 2 g(6. 2) 试样(m11 ) ,精确至 0. 000 1 g,置于已烘干的石英蒸馏管中 , 勿使试样粘 附 于管壁 。

　　向蒸馏管中加入 5~ 6 滴过氧化氢溶液(4. 9) ,摇动使试样完全分散后加入 5 mL磷 酸 ,套 上 磨 口塞 ,摇动 ,待试料分解产生的二氧化碳气体大部分逸出后 ,将(5. 9)所示的仪器装置中的固定架(图 1)套在石英蒸馏管上 ,并将其置于温度 250 ℃ ~260 ℃的测氯蒸馏装置(5. 9) 炉膛内 ,迅速地以硅橡胶管连接好蒸馏管的进出口部分(先连出气管 ,后连进气管) ,盖上炉盖 。

　　开动气泵 ,调节气流速度在 100mL/min~ 200mL/min,蒸馏 10min~ 15min后关闭气泵 ,拆下连接管 ,取出蒸馏管置于试管架内 。

　　用乙醇(4. 8)吹洗冷凝管及其下端 ,洗液收集于锥形瓶内(乙醇用量约为 15mL) 。 由冷凝管下部取出承接蒸馏液的锥形瓶 , 向其中加入 1~2滴溴酚蓝指示剂溶液(4. 44) ,用氢氧化钠溶液(4. 17) 调节至溶液呈蓝色 ,然后用硝酸(4. 25)调节至溶液刚好变黄 ,再过量 1滴 ,加入 10滴二苯偶氮碳酰肼指示剂溶液(4. 45) ,用硝酸汞标准滴定溶液(4. 35. 1)滴定至紫红色出现 。记录滴定所用硝酸汞标准滴定溶液的体积 V7 。

　　氯离子含量为 0. 2% ~ 1%时 ,蒸馏时间应为 15 min~ 20 min;用硝酸汞标准滴定溶液(4. 35. 2) 进行滴定 。

　　不加入试样按上述步骤进行空白试验 ,记录空白滴定所用硝酸汞标准滴定溶液的体积 V8 。

　　10. 3 结果的计算与表示

　　氯离子的质量分数 wCl- 按式(9)计算 :

　　wCl

　　式中 :

　　wCl- — 氯离子的质量分数 , % ;

　　TCl- — 硝酸汞标准滴定溶液对氯离子的滴定度 ,单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　V7 — 滴定时消耗硝酸汞标准滴定溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　V8 — 空白试验消耗硝酸汞标准滴定溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　m11 — 试料的质量 ,单位为克(g) 。

　　11 氧化钾和氧化钠的测定— 火焰光度法(基准法)

　　11. 1 方法提要

　　经氢氟酸—硫酸蒸发处理除去硅 ,用热水浸取残渣 , 以氨水和碳酸铵分离铁 、铝 、钙 、镁 。滤液中的钾 、钠用火焰光度计进行测定 。

　　11. 2 分析步骤

　　称取约 0. 1 g化学分析试样(m12) ,精确至 0. 000 1 g,置于铂皿中 ,加少量水润湿 ,加入 10 mL氢氟酸(4. 3)和 15~ 20滴硫酸(1+1) ,放入通风橱内电炉上缓慢加热,蒸发至干 ,近干时摇动铂皿以防溅失 ,至白色浓烟完全逸尽后 , 取 下 冷 却 至 室 温 。 加 入 适 量 热 水 , 压 碎 残 渣 使 其 溶 解 , 加 1 滴 甲 基 红 指 示 剂(4. 42) ,用氨水(1+1)中和至黄色 ,再加入 10 mL碳酸铵溶液(4. 20)搅拌 ,然后放入通风橱内电炉上低温加热 20 min~ 30 min。用快速滤纸过滤 , 以热水洗涤 ,滤液及洗液转移到 100 mL容量瓶中 ,冷却至室温 。用盐酸(1+1)中和至溶液呈微红色 , 用水稀释至标线 ,摇匀 。将火焰光度计调节至最佳工作状态 ,按仪器使用规程进行测定 。在工作曲线(4. 33. 2)上分别查出氧化钾和氧化钠的含量(m13)和(m14) 。

　　12

　　GB/T 27973—2011

　　11. 3 结果的计算与表示

　　2 2

　　氧化钾和氧化钠的质量分数 wK O 和 wNa O 按式(10)和式(11)计算 :

　　wK2O

　　wNa2O

　　式中 :

　　2

　　wK O — 氧化钾的质量分数 , % ;

　　2

　　wNa O — 氧化钠的质量分数 , % ;

　　m12 — 试料的质量 ,单位为克(g) 。

　　m13 — 测定溶液中氧化钾的含量 ,单位为毫克每毫升 mg;

　　m14 — 测定溶液中氧化钠的含量 ,单位为毫克每毫升 mg。

　　12 氧化钾和氧化钠的测定— 原子吸收光谱法(代用法)

　　12. 1 方法提要

　　用氢氟 酸—高 氯 酸 分 解 试 样 , 以 锶 盐 消 除 硅 、铝 、钛 等 的 干 扰 , 在 空 气-乙 炔 火 焰 中 , 分 别 于 波 长

　　766. 5 nm处和波长 589. 0 nm 处测定氧化钾和氧化钠的吸光度 。

　　12. 2 分析步骤

　　称取约 0. 1 g(6. 2)试样(m15) ,精确至 0. 000 1 g,置于铂坩埚(或铂皿) 中 ,加入 0. 5 mL~ 1 mL水润湿 ,加入 5 mL~ 7 mL氢氟酸和 0. 5 mL高氯酸 ,放入通风橱内低温电热板上加热,近干时摇动铂坩埚以防溅失 。待白色浓烟完全驱尽后 ,取下冷却 。 加入 20 mL盐酸(1+1) , 温热至溶液澄清 ,冷却后 ,移入 100mL容量瓶中 ,加入 5 mL氯化锶溶液(4. 30) ,用水稀释至标线 ,摇匀 。此溶液供原子吸收光谱法测定氧化钾和氧化钠用 。

　　从上述溶液中吸取一定量的试样溶液放入容量瓶中(试样溶液的分取量及容量瓶的容积视氧化钾和氧化钠的含量而定) ,加入盐酸(1+1)及氯化锶溶液(4. 30) ,使测定溶液中盐酸的体积分数为 6% ,锶的浓度为 1 mg/mL。用水稀释至标线 ,摇匀 。用原子吸收光谱仪(5. 12) ,在空气-乙炔火焰中 ,分别用钾元素空心阴极灯于波长 766. 5 nm 处和钠元素空心阴极灯于波长 589. 0 nm 处 ,在仪器条件下测定溶液的吸光度 ,在工作曲线(4. 33. 3)上查出氧化钾的浓度(c1 )和氧化钠的浓度(c2 ) 。

　　12. 3 结果的计算与表示

　　2 2

　　氧化钾和氧化钠的质量分数 wK O 和 wNa O 分别按式(12)和(13)计算 :

　　wK2O

　　wNa2O

　　式中 :

　　2

　　wK O — 氧化钾的质量分数 , % ;

　　2

　　wNa O — 氧化钠的质量分数 , % ;

　　c1 — 测定溶液中氧化钾的浓度 ,单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　13

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