GB/T 5195.13-2017 萤石 铝含量的测定 EDTA滴定法

　　ICS 73 . 080 D 52

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 5195. 13—2017

　　萤石 铝含量的测定 EDTA滴定法

　　Fluorspar—Determinationofaluminium content—EDTA titrationmethod

　　2017-09-07 发布 2018-06-01 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 5195 . 13—20 17

　　前 言

　　GB/T 5195 分为 16 个部分：

　　— 第 1 部分：萤石 氟化钙含量的测定 EDTA滴定法和蒸馏-电位滴定法;

　　— 第 2 部分：萤石 碳酸盐含量的测定;

　　— 第 3 部分：萤石 105 ℃质损量的测定 重量法;

　　— 第 4 部分：萤石 硫化物含量的测定 碘量法;

　　— 第 5 部分：萤石 总硫含量的测定 管式炉燃烧-碘酸钾滴定法;

　　— 第 6 部分：萤石 磷含量的测定 分光光度法;

　　— 第 7 部分：萤石 锌含量的测定 原子吸收光谱法;

　　— 第 8 部分：萤石 二氧化硅含量的测定;

　　— 第 9 部分：萤石 灼烧减量的测定 重量法;

　　— 第 10 部分：萤石 铁含量的测定 邻二氮杂菲分光光度法;

　　— 第 11 部分：萤石 锰含量的测定 高碘酸盐分光光度法;

　　— 第 12 部分：萤石 砷含量的测定 原子荧光光谱法;

　　— 第 13 部分：萤石 铝含量的测定 EDTA滴定法;

　　— 第 14 部分：萤石 镁含量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 15 部分：萤石 钙、铝、硅、磷、硫、钾、铁、钡、铅含量的测定 波长色散 X射线荧光光谱法;

　　— 第 16 部分：萤石 硅、铝、铁、钾、镁和钛含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法。

　　本部分为 GB/T 5195 的第 13 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由中国钢铁工业协会提出。

　　本部分由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183)归口 。

　　本部分起草单位：中华人民共和国宁波出入境检验检疫局、中国检验认证集团宁波有限公司、冶金工业信息标准研究院。

　　本部分主要起草人：郑琳、谢健梅、蔡曹盛、林力、翁东海、王谦、刘在美、崔淑雅、曹国洲、卢春生。

　　GB/T 5195 . 13—20 17

　　萤石 铝含量的测定 EDTA滴定法

　　警告 — 使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本部分并未指出所有可能的安全问题 。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

　　1 范围

　　GB/T 5195 的本部分规定了用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)滴定法测定铝含量的方法。

　　本部分适用于萤石中铝含量的测定。 测定范围(质量分数)：0 . 20%~3.00%。

　　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 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 14506 . 8 硅酸盐岩石化学分析方法 第 8 部分：二氧化钛量测定

　　GB/T 22564 萤石 取样和制样

　　3 原理

　　试料经氢氟酸-硫酸-高氯酸分解，蒸干后用焦硫酸钾熔融。 盐酸提取制成盐酸溶液，加入过量的EDTA 与铁、铝、钛等离子配位，调节 pH 为 4 . 5 左右，以亚硝基 R 盐为指示剂，硫酸铜标准溶液滴定过量的 EDTA,加入氟化钾取代与铝、钛配位的 EDTA,用硫酸铜标准溶液滴定，测得铝、钛合量，减去钛量，即为铝的含量。

　　4 试剂和材料

　　除另有说明外，在分析过程中仅使用确认为分析纯的试剂，所用水应满足 GB/T 6682 中二级水的要求。

　　4. 1 氢氟酸，ρ= 1.19 g/mL。

　　4.2 高氯酸，ρ= 1.69 g/mL。

　　4.3 冰乙酸，ρ= 1.05 g/mL。

　　4 . 4 焦硫酸钾。

　　4 . 5 硫酸溶液，1+1。

　　4 . 6 氨水溶液，1+1。

　　4 . 7 盐酸溶液，1+9。

　　4.8 氟化钾溶液，100 g/L。

　　称取 20 g氟化钾，溶于 200 mL水中。

　　4 . 9 乙酸-乙酸铵缓冲溶液，pH=4.5。

　　称取 71 g 乙酸铵溶解于 500 mL 水中，加入 58 . 5 mL 冰乙酸(4 . 3),用水稀释至 1 000 mL,摇匀。

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　　4 . 10 亚硝基 R盐指示剂，2 g/L。

　　将亚硝基 R 盐 0 . 2 g溶于 60 mL水中，以水稀释至 100 mL。

　　4. 1 1 EDTA溶液，10 g/L。

　　称取 10 g 乙二胺四乙酸二钠溶于温水中，移入 1 000 mL容量瓶中，冷却，用水稀释至刻度，混匀。

　　4. 12 硫酸铜标准溶液，0.01 mol/L。

　　称取 5 g优级纯硫酸铜(CuSO4 ·5H2 O)溶于水中，加入 2 mL 硫酸(4 . 5),用水稀释至 2 000 mL,

　　摇匀。

　　4 . 13 刚果红试纸。

　　4. 14 铝标准溶液，0.5 mg/mL。

　　a) 标准溶液制备：

　　称取 0 . 500 0 g经洗涤的纯金属铝片(99 . 99%) ,置于 250 mL 高型烧杯中，加入 20 mL 盐酸，过夜，加热溶解，转移入 1 000 mL容量瓶中，冷却后用水稀释至刻度，摇匀。

　　b ) 按下述方法标定铜标准溶液对铝标准溶液的滴定度(T)：

　　移取 5.00 mL铝标准溶液(4.14) ,置于 250 mL烧杯中，加入 15 mL EDTA 溶液(4.11) ,然后

　　按 7 . 3 分析步骤操作，并随同做空白试验。 由滴定消耗的硫酸铜标准溶液体积和所取的铝的质量，计算硫酸铜标准溶液对铝的滴定度 T。

　　按式(1)计算硫酸铜标准溶液对铝的滴定度 T：

　　T ………………………………( 1 )

　　式中：

　　T —硫酸铜标准溶液对铝的滴定度，单位为克每毫升(g/mL) ;

　　P —标定用铝标准溶液中铝的质量，单位为克(g) ;

　　V1 —滴定试样溶液消耗硫酸铜标准溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V0 —滴定空白溶液消耗硫酸铜标准溶液的体积，单位为毫升(mL) 。

　　5 仪器

　　5 . 1 铂坩锅，容积约为 30 mL。

　　5 . 2 马弗炉。

　　6 取样和制样

　　按照 GB/T 22564 制备试样，试样应通过 63 μm孔径筛子，并在 105 ℃ ± 5 ℃的烘箱中干燥 2 h,然后在干燥器中冷却，待用。

　　7 分析步骤

　　7 . 1 空白试验和验证试验

　　随同试料做空白试验和同类型标准样品的验证试验。

　　7 . 2 试料的分解

　　称取 0.5 g试料(精确至 0.1 mg) 于铂坩埚内(5.1),滴加 10 滴硫酸(4.5)、5 mL氢氟酸(4.1) 和 3 mL高氯酸(4 . 2),在电热板上加热至冒尽硫酸烟，再加 3 mL 高氯酸，蒸干。 加入 3 g 焦硫酸钾(4 . 4) ,置于

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　　650 ℃的马弗炉中熔融 30 min,取出冷却，将坩埚置于 250 mL烧杯中，加入 40 mL 盐酸(4 . 7) ,置于电

　　热板上加热至熔块完全溶解，洗出铂坩埚，用中速滤纸过滤，滤液用 100 mL 容量瓶承接，用盐酸(1 + 99)洗涤烧杯和残渣，用水稀释至刻度，摇匀。 此溶液的盐酸浓度约为 5%,可作为铝、铁 、钛测定用。

　　7 . 3 滴定

　　按表 1 分取滤液(见 7 . 2)于 250 mL烧杯中，加入 25 mL EDTA 溶液(4 . 11),加入一小片刚果红试纸(4. 13),滴加氨水(4. 6)中和至试纸刚变红，加入 20 mL 乙酸-乙酸铵缓冲溶液(4. 9),加热煮沸 2 min~ 3 min,用水冲洗烧杯壁，冷却至窒温。 加 2 mL亚硝基 R盐指示剂(4 . 10),用硫酸铜标准溶液(4 . 12) 滴定过量的 EDTA溶液，终点由翠绿变草绿色(不计读数，如无变色点出现，说明 EDTA 加入量不足，应重新吸取溶液，加入过量 EDTA) 。然后加入 10 mL氟化钾溶液(4 . 8), 煮沸 2 min~3 min,冷却，冲洗杯壁，补加 1 mL亚硝基 R盐指示剂(4 . 10),用硫酸铜标准溶液(4 . 12)滴定至终点，记录读数，此为铝、钛合量。 将钛量结果乘以 0 . 563 6,从铝、钛合量结果中减去，即为试料中铝含量。

　　注：在记读数的滴定操作中，建议铝含量低于 1 . 00%时，使用 10 mL滴定管进行滴定。

　　表 1 试液分取量

　　7 . 4 钛含量的测定

　　当萤石样品中含有钛(大于 0 . 02%)时，分取一定量按试料(见 7 . 2)分解制备的滤液置于 100 mL 容量瓶中，按 GB/T 14506 . 8 或其他确认合适的方法测定样品中钛的含量。

　　8 结果计算及表示

　　8 . 1 结果计算

　　按式(2)计算铝含量 ∞Al , 以质量分数表示。

　　K ……………………………

　　式中：

　　∞Al — 萤石的铝含量(质量分数)，% ;

　　T —硫酸铜标准溶液对铝的滴定度，单位为克每毫升(g/mL) ;

　　V2 —滴定试样溶液消耗硫酸铜标准溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　V0 —滴定空白溶液消耗硫酸铜标准溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　m —分取试料的质量，单位为克(g) ;

　　∞Ti —样品中的钛含量(质量分数)，% ;

　　K —0 . 563 6,钛换算为铝的系数。

　　8 . 2 结果表示

　　试样的最终结果是可接受分析值的算术平均值，或按附录 A 中步骤计算。 分析结果按 GB/T 8170的规定修约，分析结果保留至小数点后两位。

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　　9 允许差

　　两次测定结果的差值应不大于表 2 所列允许差。

　　表 2 允许差 %(质量分数)

　　10 试验报告

　　试验报告应包括下列信息：

　　a) 测试实验室名称和地址;

　　b ) 试验报告发布 日期：

　　c) 本部分的编号;

　　d) 遵守本部分的程度;

　　e) 试样本身必要的详细说明;

　　f) 分析结果及其表示;

　　g) 测定过程中存在的任何异常现象和本部分中没有规定的可能对试样的分析结果产生影响的任何操作。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　试样分析结果接受程序流程图

　　试样分析结果接受程序流程图如图 A. 1 所示。

　　图 A.1 试样分析结果接受程序流程图