GB/T 13550-2015 5A分子筛及其测定方法

　　ICS 71. 100.99 G 85

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13550—2015代替 GB/T 13550—1992

　　5A分子筛及其测定方法

　　Molecularsieve5A anditsdetermination

　　2015-12-31发布 2016-07-01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 13550—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 13550—1992《5A分子筛及其试验方法》,与 GB/T 13550—1992相比 ,主要技术变化如下 :

　　— 提高了产品的部分主要技术要求 ;

　　— 对试验操作细节做了相应的改进 ;

　　— 修改了球形 5A分子筛的产品规格 ;

　　— 增加了 5A分子筛原粉的技术要求 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会(SAC/TC105)归 口 。

　　本标准起草单位 :上海化工研究院 、深圳供电局有限公司 、上海绿强新材料有限公司 。

　　本标准主要起草人 : 朱琳 、王鹏飞 、胡红红 、周永贤 、包淇天 、邓琦 、顾艳 、朱怡 。

　　本标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 13550—1992。

　　5A分子筛及其测定方法

　　1 范围

　　本标准规定了 5A分子筛的技术要求 、试验方法 、检验规则和包装 、标志 、贮存和运输 。

　　本标准适用于含粘结剂 5A颗粒分子筛及 5A分子筛原粉 ,该产品主要用途为化工 、石油 、天然气及其他工业气体的干燥和精制 。

　　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 191—2008 包装储运图示标志

　　GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备

　　GB/T 6286 分子筛堆积密度测定方法

　　GB/T 6287 分子筛静态水吸附测定方法

　　GB/T 6288 粒状分子筛粒度测定方法

　　GB/T 6678—2003 化工产品采样总则

　　GB/T 6679—2003 固体化工产品采样通则

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 8170—2008 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 10504—2008 3A分子筛

　　GB/T 14563—2008 高岭土及其试验方法

　　HG/T 2690—2012 13X分子筛

　　HG/T 2783 分子筛抗压碎力试验方法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　5A分子筛 molecularsieve5A

　　A型分子筛晶体结构 、孔径约为 5Å1) 的钙钠型分子筛 。

　　典型化学组成 :3/4CaO · 1/4Na2 O · Al2 O3 · 2SiO2 · 9/2H2 O。

　　硅铝比 :

　　有效孔径 :约 5Å。

　　4 技术要求

　　4. 1 条形 5A分子筛应符合表 1要求 , 同时应符合标明值 。

　　1) 1Å= 0. 1 nm。

　　GB/T 13550—2015

　　表 1 条形 5A分子筛技术要求

　　4.2 球形 5A分子筛应符合表 2要求 , 同时应符合标明值 。

　　表 2 球形 5A分子筛技术要求

　　4.3 5A分子筛原粉应符合表 3要求 , 同时应符合标明值 。

　　表 3 5A分子筛原粉技术要求

　　5 试验方法

　　本标准中所用水和试剂 ,在没有注明规格和配制方法时 ,均应符合 GB/T 6682 中实验室用三级水和 GB/T 603 中试剂的规定 。

　　5. 1 外观

　　目测 。

　　5.2 磨耗率的测定

　　按 GB/T 10504—2008中 5. 4 的规定进行测定 。

　　5.3 堆积密度的测定

　　5.3. 1 松装堆积密度

　　按 GB/T 6286的规定进行测定 。

　　5.3.2 振实堆积密度

　　按 GB/T 6286的规定进行测定 。

　　5.4 抗压碎力的测定

　　按 HG/T 2783的规定进行测定 。

　　5.5 粒度的测定

　　按 GB/T 6288的规定进行测定 。

　　5.6 包装品含水量的测定

　　按 HG/T 2690—2012中 5. 8 的规定进行测定 。

　　5.7 静态水吸附的测定

　　按 GB/T 6287的规定进行测定 。

　　5. 8 静态正己烷吸附的测定

　　5. 8. 1 原理

　　将样品装在悬挂在石英弹簧上的载篮中 ,在真空条件下将样品加热再生 ,然后在一定的压力下 ,对扩散均匀的正己烷进行吸附 ,样品吸附增重与弹簧对应伸长呈正比线性关系 , 以垂高计测定弹簧对应伸长 ,计算静态正己烷吸附量 。

　　5. 8.2 试剂和材料

　　正己烷 :分析纯试剂 。

　　5. 8.3 仪器和设备

　　5. 8.3. 1 真空吸附仪 ,如图 1。

　　说明 :

　　A —U形汞压力计 ; F— 真空橡皮管 ;

　　B — 吸附管 ; G— 真空泵 ;

　　C — 石英弹簧 ; H— 贮存吸附质玻璃瓶 ;

　　D — 载篮 ; I — 恒温浴 。

　　E — 金属弹簧 ;

　　图 1 真空吸附仪示意图

　　5. 8.3.2 石英弹簧(以下简称弹簧) ,灵敏度 0. 6 mm/mg~0. 8 mm/mg。

　　5. 8.3.3 真空泵 :抽气速率不小于 0. 5 L/s,极限真空 1. 33× 10- 1 Pa。

　　5. 8.3.4 真空计 :能测量不低于 1. 33× 10- 1 Pa真空度 。

　　5. 8.3.5 垂高计 :分度为 0. 01 mm~0. 02 mm。

　　5. 8.3.6 加热电炉(以下简称电炉) :能自动控温 ,温度可达 400 ℃ 。

　　5. 8.3.7 试验筛 :筛孔 0. 85 mm ,1. 18 mm。

　　5. 8.3. 8 干燥箱 :最高温度不低于 200 ℃ 。

　　5. 8.3.9 干燥器 : 内径 150 mm 左右 。

　　5. 8.4 试样制备

　　5. 8.4. 1 将待测试料用四分法缩分至 2 g~ 3 g。

　　5. 8.4.2 粉状试料置于干燥箱内 ,在 200 ℃下焙烘 1 h后 ,放在干燥器内备用 。

　　5. 8.4.3 颗粒状试料破碎过筛后取 0. 85 mm~ 1. 18 mm 的粒度备用 。

　　5. 8.5 测定

　　5. 8.5. 1 装样

　　取下吸附管 下 管 , 将 载 篮 挂 在 弹 簧 上 , 套 上 吸 附 管 下 管 , 用 垂 高 计 读 出 空 载 篮 高 度 (准 确 至0. 02 mm) ,此高度为 H0 。

　　取下吸附管下管 ,将适量试料装在载篮内 ,套上吸附管下管 。

　　5. 8.5.2 试料再生

　　关闭真空活塞(以下简称活塞)2,开启活塞 1、3、4。开启真空泵 ,缓慢旋转活塞 5,使系统切断大气与真空泵的连通 ,对全系统和干燥管进行抽真空 。

　　将盛有适量正己烷的带有磨口的小玻璃瓶如图 1 装入吸附仪中 , 与活塞 2 相连 , 用金属弹簧固定之 ,玻璃瓶外套冰水浴 ,缓慢开启活塞 2,抽去玻璃瓶内正己烷上部的空气约 1 min后关闭活塞 2。

　　吸附管外套上电炉 ,接通电源 ,渐渐升温至(300±5) ℃ ,在真空条件下对样品加热再生 0. 5 h。

　　用真空计测量系统真空度 ,若真空度小于 5 Pa时 ,依次关闭活塞 1、3、4,开启活塞 5 至三通位置 ,然后停泵 ,停止加热,取下电炉 ,使吸附管下管温度降至室温 。

　　5. 8.5.3 吸附

　　吸附管外套上冰水浴 ,用垂高计测量试料再生后载篮高度(准确至 0. 02 mm) ,此高度为 H1 。

　　缓慢开 启 活 塞 2, 使 吸 附 质 蒸 汽 扩 散 至 吸 附 系 统 , 控 制 吸 附 质 0 ℃ 时 的 U 形 汞 压 力 计 读 数 为36 mmHg2) ,待吸附达到平衡 , 即弹簧不再增长时 ,测出载篮的高度(准确至 0. 02 mm) ,此高度为 H2 。

　　开启活塞 1,缓慢开启活塞 5 至三同位置 ,使大气渐渐通入吸附系统 ,取下吸附管下管 ,取下悬挂在弹簧下端的载篮 ,套上吸附管下管 ,取下盛有吸附质液体的玻璃瓶 ,套上瓶盖 ,备下次测定用 。

　　5. 8.6 分析结果的表述

　　静态正己烷吸附量的质量分数 x1 ,数值以 %表示 ,按式(1)计算 :

　　x ……………………( 1 )

　　式中 :

　　H0— 空载篮高度的数值 ,单位为毫米(mm) ;

　　H1— 试料再生后载篮高度的数值 ,单位为毫米(mm) ;

　　H2— 试料吸附平衡时载篮高度的数值 ,单位为毫米(mm) 。

　　计算结果表示到小数点后两位 。 以平行测定值的算术平均值表示结果 。

　　5. 8.7 允许差

　　平行测定的绝对差值不大于 0. 8% 。

　　2) 1 mmHg= 133. 322Pa。

　　5.9 钙交换率的测定

　　5.9. 1 原理

　　根据 5A分子筛粉体中氧化钙和氧化铝的含量计算 5A分子筛粉体的氧化钙交换率 。

　　5.9.2 试剂和材料

　　5.9.2. 1 盐酸溶液 :1+2、1+3。

　　5.9.2.2 三乙醇胺溶液 :1+4。

　　5.9.2.4 硫酸铜-乙二胺四乙酸二钠溶液 :称取 1. 25g硫酸铜和 1. 86 g 乙二胺四乙酸二钠于 200 mL烧杯中 ,加入去离子水溶解 ,移取 5 mL氨性缓冲液至 500 mL容量瓶中 ,加水稀释至刻度并摇匀 。

　　5.9.2.5 氢氧化钠溶液 :50 g/L。

　　5.9.2.6 乙酸-乙酸钠溶液 :称取 75 g结晶乙酸钠或 50 g无水乙酸钠溶于烧杯中 ,量取 7. 5 mL冰乙酸于烧杯中 ,加水搅拌至溶解 ,移至 500 mL容量瓶中 ,稀释至刻度并摇匀 。

　　5.9.2.7 乙二胺四乙酸二钠标准溶液 :0. 01 mol/L、0. 06 mol/L。

　　5.9.2. 8 氯化锌标准溶液 :0. 03 mol/L。

　　5.9.2.9 溴麝香草酚蓝指示剂 :0. 5%乙醇溶液 。

　　5.9.2. 10 PAR指示剂 :0. 1%乙醇溶液 。

　　5.9.2. 11 酚酞指示剂 :1%乙醇溶液 。

　　5.9.2. 12 二甲酚橙指示剂 :5 g/L。

　　5.9.3 试样制备

　　称取试样 1 g(记作 m,精确至 0. 001 g) , 置于 100 mL烧杯中 , 加入 30 mL水和 10 mL盐酸溶液(1+2) ,摇动烧杯使其完全溶解(必要时加热) ,溶液澄清透明 ,冷却后定量转移到 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,摇匀 。

　　5.9.4 氧化钙含量测定

　　5.9.4. 1 测定

　　准确移取 10. 00 mL试液(5. 9. 3) ,置于 500 mL锥形瓶中 ,加入 50 mL水 , 10 mL三乙醇胺 ,2 滴溴麝香草酚蓝指示剂 ,8 滴 PAR 指示剂 , 而后加入 10 mL氨性缓冲液 ,准确加入 1 mL硫酸铜-乙二胺四乙酸二钠溶液 ,立即使用 0. 01 mol/L乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定 ,滴至紫红色变为亮绿色为终点(滴定过程要激烈震荡 ,滴定管取 50 mL) 。

　　5.9.4.2 氧化钙质量分数的计算

　　氧化钙的质量分数 XCaO ,数值以 %表示 ,按式(2)计算 :

　　XCaO ……………………( 2 )

　　式中 :

　　V — 滴定所耗的 0. 01 mol/L乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ; m — 试料质量的数值 ,单位为克(g) ;

　　M1 — 氧化钙的毫摩尔质量 ,数值为 0. 05608,单位为克每毫摩尔(g/mmol) 。

　　5.9.5 氧化铝含量测定

　　5.9.5. 1 测定

　　移取 10. 00 mL试液(5. 9. 3)于 500mL锥形瓶中 ,加入 30mL水 ,2滴酚酞指示剂 ,用氢氧化钠溶液将溶液滴至微红色 ,用盐酸溶液(1+3)滴至无色 ,再过量滴加 6 滴 。 准确加入 15 mL 乙二胺四乙酸二钠标准溶液(0. 06 mol/L) ,记为 V1 。在电炉上加热至沸腾 ,立即用 氢 氧 化 钠 溶 液 滴 定 至 微 红 色 , 加 入10 mL乙酸-乙酸钠溶液 ,冷水冲凉至室温 ,加 3滴二甲酚橙指示剂 ,使用 0. 03 mol/L氯化锌标准溶液滴定 ,滴至呈微红橙色为滴定终点 。

　　5.9.5.2 氧化铝质量分数的计算

　　氧化铝的质量分数 XAl2O3 ,数值以 %表示 ,按式(3)计算 :

　　……………………( 3 )

　　式中 :

　　V1 — 加入 0. 06 mol/LEDTA标准溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　V2 — 滴定所耗的 0. 03 mol/L氯化锌标准溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　m — 试料质量的数值 ,单位为克(g) ;

　　M2— 氧化铝的摩尔质量 ,数值为 102,单位为克每摩尔(g/mol) 。

　　5.9.6 分析结果的表述

　　钙交换率 E,数值以 %表示 ,按式(4)计算 :

　　E ……………………( 4 )

　　式中 :

　　XCaO — 氧化钙的质量分数的数值 ;

　　XAl2O3 — 氧化钙的质量分数的数值 ;

　　M3 — 氧化钙的摩尔质量 ,数值为 56. 08,单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　M2 — 氧化铝的摩尔质量 ,数值为 102,单位为克每摩尔(g/mol) 。

　　计算结果表示到小数点后两位 。取平行测定结果的算术平均值作为测定结果 。

　　5.9.7 允许差

　　平行测定的绝对差值不大于 0. 5% 。

　　5. 10 5A分子筛原粉筛余量的测定

　　按 GB/T 14563—2008的规定进行测定 。

　　5. 11 5A分子筛原粉 pH值的测定

　　5. 11. 1 仪器

　　5. 11. 1. 1 pH计 ,精确至 0. 1 pH单位 ,使用前应用 pH= 6. 86及 pH= 9. 18 的两种标准缓冲溶液进行

　　5. 11. 1.2 天平 ,感量 0. 001 g。

　　5. 11. 1.3 磁力搅拌器加搅拌子 。

　　5. 11.2 测定

　　做两份试料的平行测定 。根据室温校正 pH计 。

　　称取 10g试料(准确至 0. 1 g)于 250mL烧杯中 ,加无二氧化碳的蒸馏水 100mL,在磁力搅拌器上搅拌 5 min~ 10 min,用 pH计测定悬浮液 pH值 。

　　5. 11.3 分析结果的表述

　　测定结果表示到小数点后一位 。 以平行测定结果的算术平均值表示结果 。

　　5. 11.4 允许差

　　平行测定结果的绝对偏差不大于 0. 2 pH单位 。

　　6 检验规则

　　6. 1 检验类别及检验项目

　　表 1~表 3 中所有项目均为出厂检验项 目 。

　　6.2 组批

　　以相同材料和基本相同的生产条件连续生产或同一班组生产的同一级别产品的 日产量为一批 ,用户按接收批检验 。

　　6.3 采样方案

　　按 GB/T 6678—2003中 7. 6规定确定采样单元数 , 随机确定采样的位置 。采样时用采样器自包装容器中心插入容器 3/4处采取试料 ,每个包装容器采样量不少于 100 g,采样总量不得少于 2 kg。如大包装内有小包装 ,则按 GB/T 6678—2003中 7. 6规定确定小包装采样单元数 , 随机抽取小包装取样 ,每个小包装采样量不少于 50 g。

　　6.4 样品缩分

　　将采 取 的 样 品 用 四 分 法 迅 速 缩 分 至 1 kg, 分 装 于 两 个 清 洁 , 干 燥 、密 闭 的 容 器 (应 符 合GB/T 6679—2003中 9. 1规定)中 ,粘贴标签 ,注明 :生产厂名称 、产品名称 、规格 、等级 、产品批号 、批量 、采样日期和采样者 ,一份供检验用 ,另一份保留 3个月 , 以供查验 。

　　6.5 结果判定

　　6.5. 1 本标准中产品质量指标合格判定 ,采用 GB/T 8170—2008中的“修约值比较法 ”。

　　6.5.2 出厂检验的项目全部符合本标准要求时 ,判该批产品合格 。

　　6.5.3 如果检验结果有一项指标不符合本标准要求时 ,应按 6. 3 规定重新于双倍采样桶数中采取试料进行复验 ,复验结果即使只有一项指标不符合本标准要求时 ,则整批产品不合格 。

　　6.6 质量证明书

　　产品应由生产厂技术检验部门按本标准的规定进行检验 ,生产厂应保证所有出厂的产品符合本标准的要求 。每批出厂的产品都应附有质量证明书 ,证明书包括下列内容 :生产厂名称 、产品名称 、规格 、等级 、批号或生产日期 、产品净含量和本标准编号 。

　　7 包装、标识、贮存和运输

　　7. 1 产 品 采 用 密 封 包 装(或 由 供 需 双 方 商 定 包 装 方 法) 。 包 装 净 含 量 可 以 为(25±0. 25)kg、(35± 0. 35)kg、(40±0. 40)kg、(150 ±1. 5)kg、(180 ±1. 8)kg。 每批的平均单包装净含量不得低于 25. 0 kg、 35. 0 kg、40. 0 kg、150. 0 kg、180. 0 kg。

　　7.2 包装标志应符合 GB/T 191—2008规定 ,包装上应清楚标明 : 生产厂名称 、产品名称 、规格 、等级 、批号或生产日期 、净含量等字样并标印 “怕雨 ”标志 。

　　7.3 在贮存和运输过程中避免受潮 。