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锆刚玉耐火材料化学分析方法

发布日期: 2016-01-21 00:00:00    阅读量(573)    作者:

  1 总则

  1.1 分析试样均应在105~110℃烘干1~2小时,然后放入干燥器中冷却至室温后称量。

  1.2 化学分析用水应为蒸馏水或去离子水;原子吸收分析用水应为两次去离子水或同等纯度水;所用化学试剂应为分析纯或优级纯;用于标定的化学试剂,应为基准试剂或高纯试剂。

  1.3 分析天平感量应达到0.1毫克。天平砝码应定期枪定。

  1.4 溶液的百分浓度为重量体积百分浓度,系指100毫升溶液中所含溶质的克数。而1+1,1+3,1+n等系指溶质体积与水体积之比。

  1.5 滴定管、容量瓶、移液管及其他量具均须进行校正。

  1.6 各项测定中应同时做空白试验,校正分析结果。

  1.7 仲裁分析时,同一试样平行份数不得少于两份。分析结果的差值在允许误差范围内时,取算术平均值为最终分析结果。

  2 试样制备

  按制样要求操作,最后分取试样15~20克,磨细至全部通过180目标准筛。

  3 烧失量的测定

  准确称取约1克试样置于预先在950~1000℃灼烧至恒重的铂坩埚或瓷坩埚中,加盖,并稍留空隙,置于高温炉中,从低温开始升至950~1000℃灼烧1小时,取出,置于干燥器中,冷却至室温,称量。反复灼烧称量,直至恒重。

  烧失量的百分含量按式(1)计算:

  

锆刚玉耐火材料化学分析方法(UDC 666.764.3:543.06 GB 4984—85)   - 奶茶 - 河南锐石投资集团股份有限公司


  4 二氧化硅的测定

  4.1 试剂

  4.1.1 盐酸:1+1;1+4;1 N。

  4.1.2 无水乙醇。

  4.1.3 硫酸:1+1。

  4.1.4 氟化钾:2%水溶液。

  4.1.5 硼酸:2%水溶液。

  4.1.6 钼酸铵:7%水溶液,过滤后贮于塑料瓶中备用。

  4.1.7 0.25%抗坏血酸溶液:称取0.25克抗坏血酸,用少许水溶解,加硫酸(1+1)至100毫升(用时现配)。

  4.1.8 硼砂-碳酸钠混合熔剂:1:2(重量比)。

  4.1.9 二氧化硅标准溶液:准确称取预先在950~1000℃灼烧1小时的高纯二氧化硅0.1000克,置于铂坩埚中,加硼砂-碳酸钠混合熔剂4克,于950~1000℃熔融至透明,立即取下稍冷。用热水浸取熔块于塑料烧杯中。待溶液清澈并冷却至室温后,移入1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,立即转入干塑料瓶中保存。此溶液每毫升含二氧化硅0.1毫克。

  4.1.10 氢氧化钠:20%水溶液,贮于塑料瓶中。

  4.1.11 对硝基苯酚:0.5%乙醇溶液。

  4.2 工作曲线的绘制

  于一组100毫升塑料杯中,分别加入0.00,1.00,2.00,3.00,……6.00毫升二氧化硅标准溶液(0.1毫克/毫升),分别加入2%氟化钾5毫升,摇匀,放置10分钟。再加入2%硼酸5毫升,加0.5%对硝基苯酚1滴,用20%氧氧化钠调至溶液变黄,加入1 N盐酸7毫升和无水乙醇10毫升,再加7%钼酸铵5毫升,在20~30℃温度下放置20分钟。移人100毫升容量瓶中,稀释至约80毫升。加0.25%抗坏血酸溶液10毫升,用水稀释至刻度,摇匀,放置90分钟。在分光光度计上用0.5厘米比色皿,以试剂空白为参比,于波长680纳米处测定其吸光度,绘制工作曲线。

  4.3 分析步骤

  准确称取试样约0.05克,置于铂坩埚中,加入硼砂碳酸钠混合熔剂2克,使熔剂与试样混合均匀,然后再加入2克混合熔剂覆盖于试样表面,在950~1000℃熔融至透明,再继续熔融5~10分钟,取下冷却后,用热水冲洗坩埚外壁,放入预先盛有盐酸(1+4)50毫升的300毫升烧杯中,加热。待熔块溶解后洗净坩埚,冷却后移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,备用。

  吸取上述溶液10~15毫升,于100毫升塑料杯中,加2%氟化钾5毫升,摇匀,放置10分钟。加入2%硼酸5毫升和1 N盐酸4毫升,充分摇匀,加入无水乙醇10毫升,以下操作按4.2步骤进行。

  二氧化硅的百分含量按式(2)计算:

  

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  5 三氧化二铝的测定

  5.1 试剂

  5.1.1 铜铁试剂:6%水溶液,过滤后备用。

  5.1.2 三氯甲烷(氯仿)。

  5.1.3 盐酸:比重1.19,1+1。

  5.1.4 对硝基苯酚:0.5%乙醇溶液。

  5.1.5 1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN):0.2%乙醇溶液,称取0.1克PAN溶于乙醇溶液中

  用乙醇稀释至50毫升。

  5.1.6 氢氧化铵:比重0.9,1+1。

  5.1.7 乙酸-乙酸钠缓冲溶液:称取32克无水乙酸钠,加60毫升冰乙酸,用水稀释至1000毫升,此溶液pH约为4.3。

  5.1.8 硫酸铜标准溶液:0.01M。称取2.49克硫酸铜(CuS04·5H20)溶于少量水中,加硫酸(1+1)4~5滴,用水稀释至1000毫升。

  5.1.9 硼砂碳酸钠混合熔剂:1:2(重量比)。

  5.1.10 三氧化二铝标准溶液:准确称取950~1000℃灼烧1小时的高纯三氧化二铝0.5000克,置于铂坩埚中,加入6~7克硼砂碳酸钠(1:2)混合熔剂,于950~1000℃熔融至透明。再继续熔融20分钟,用盐酸(1+1)30毫升浸取熔块,加热使熔块全部溶解。冷却后移人500毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含三氧化二铝1毫克。

  5.1.11 EDTA标准溶液:0.01M。称取乙二胺四乙酸二钠3.6克,溶于少量水中,用水稀释至1000毫升。

  5.1.12 EDTA标准溶液对三氧化二铝滴定度的确定:准确吸取上述三氧化二铝标准溶液10毫升,放入300毫升烧杯中,加入0.01 M EDTA溶液25~30毫升,用水稀释至150毫升左右。加0.5%对硝基苯酚2滴,用氢氧化铵(1+1)调至溶液变黄,然后再用盐酸(1+1)调至无色,加pH为4.3的乙酸乙酸钠缓冲溶液10毫升,加热煮沸3分钟,稍冷,加0.2%PAN指示剂5滴,立即用0.01 M硫酸铜标准溶液回滴至由黄色变为紫色,即为终点。

  准确吸取0.01M EDTA准溶液10毫升,放入250毫升烧杯中,加水至150毫升左右,加10毫升乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH为4.3),煮沸3分钟。冷却至80~90℃,加0.2%PAN指示剂2~3滴,立即用0.01 M硫酸铜标准溶液滴定至紫色,即为终点。

  三氧化二铝的滴定度按式(3)计算:

  

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  5.2 分析步骤

  准确称取试样约0.3克,放入铂坩埚中,加入3克硼砂-碳酸钠混合熔剂,使其与试样混合均匀,然后再加入3克混合熔剂覆盖于试样表面,在950~1000℃熔融。待熔至透明后,再继续熔融15~20分钟。取下冷却,用水冲洗坩埚外壁,将坩埚与熔块一并放入预先盛有25毫升热盐酸(1+1)的150毫升烧杯中,加热使其溶解。待溶液清澈透明后,取出坩埚用水洗净,冷却,移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,备用。此溶液为试液甲。

  准确吸取试液甲25毫升,置于150毫升分液漏斗中,加入1+1盐酸10毫升,再用水稀释至60毫升,摇匀。加入6%铜铁试剂3毫升,振荡后,立即加入15毫升氯仿,剧烈振荡萃取1分钟。静置分层后,弃去有机相。加入2~3滴6%铜铁试剂,再立即加入5~10毫升氯仿,萃取1分钟。静置分层后,弃去有机相(如有机相呈黄色需要再萃取一次)。

  将水相移入300毫升烧杯中,用水洗净分斗,准确加入0.01M EDTA标准溶液30毫升(视铝量而定),加热至60~70℃,加入0.5%对硝基苯酚2滴,再加氢氧化铵(比重0.9)溶液4毫升,然后先用氢氧化铵(1+1)调至溶液变黄,再用盐酸(1+1)调至无色,加pH为4.3的乙酸-乙酸钠缓冲溶液10毫升,加热煮沸2~3分钟,稍冷,滴加PAN指示剂2~3滴,立即用0.01 M硫酸铜标准溶液回滴至紫色,即为终点。

  三氧化二铝的百分含量按式(5)计算:

  

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  6 二氧化锆与二氧化铪含量的测定

  6.1 试剂

  6.1.1 硫酸:1+4。

  6.1.2 氢氟酸:40%。

  6.1.3 盐酸:比重1.19,1+1。

  6.1.4 苯羟乙酸(苦杏仁酸):固体。

  6.1.5 苦杏仁酸洗涤液:5%水溶液。称取苦杏仁酸5克,加浓盐酸2毫升,用水稀释至100毫升。

  6.1.6 硼砂-碳酸钠混合熔剂:2:1(重量比)。

  6.1.7 乙醇:95%。

  6.2分析步骤

  准确称取试样约0.3克,置于铂坩埚中,用水润湿,加入硫酸(1+4)1~1.5毫升,再加40%氢氟酸5毫升,于低温电炉上蒸发至近于,反复处理一次。升高温度至冒尽三氧化硫白烟。残渣加硼砂-碳酸钠混合熔剂4~5克,于950~1000℃熔融至透明,继续熔融15~20分钟,以热的盐酸(1+1)25毫升溶解熔块。待全部溶解后,冷却,移入250毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,备用。此溶液为试液乙。

  吸取试液乙100毫升,置于300毫升烧杯中,加入盐酸(比重1.19)20毫升,调整体积约120毫升,加热至80~85℃(在水浴上进行)。在搅拌下缓慢加入苦杏仁酸6~7克,放置水浴上保温半小时,取下,静置3~4小时。用慢速滤纸过滤,以苦杏仁酸洗涤液洗涤8~10次,用水洗涤3~5次后,再用少许95%乙醇洗涤l~2次,沉淀和滤纸一并放入已灼烧至恒重的铂坩埚中,烘干灰化,在950℃高温炉中灼烧30分钟,取出放人十燥器中冷却至室温,称量。反复灼烧,直至恒重。

  二氧化锆与二氧化铪的百分含量按式(6)计算:

  

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  7 二氧化钛的测定

  7.1 试剂

  7.1.1 盐酸:比重1.19,1+2。

  7.1.2 硫酸:1+1;5+95。

  7.1.3 氢氧化铵:1+1。

  7.1.4 二安替比林甲烷:2%水溶液。称取二安替比林甲烷2克于20毫升盐酸(比重1.19)中,用水稀释至100毫升,摇匀,备用。

  7.1.5 对硝基苯酚:0.5%乙醇溶液。

  7.1.6 二氧化钛标准溶液:准确称取在950℃灼烧30分钟的高纯二氧化钛0.1000克,置于铂坩埚中,加入焦硫酸钾2~3克,先在电炉上加热脱水,再移至喷灯上熔至透明。冷却后,用硫酸(1+1)20毫升浸取熔块,置于预先盛有80毫升硫酸(1+1)的300毫升烧杯中,加热溶解。冷却后,移入1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含二氧化钛0.1毫克。

  7.1.7 抗坏血酸:1%水溶液。

  7.2.7 工作曲线的绘制

  准确吸取0.00,1.00,3.00,5.00,7.00,9.00,11.00,13.00,15.00毫升二氧化钛标准溶液(0.01毫克/毫升),分别置于一组100毫升容量瓶中,用水稀释至30~40毫升。加入盐酸(1+2)10毫升,放置5分钟。再加入1%抗坏血酸10毫升,加入2%二安替比林甲烷20毫升,用水稀释至刻度,摇匀。放置60分钟后,在分光光度计上,用1厘米比色皿,选用波长390纳米,以试剂空白为参比,测定吸光度,绘制工作曲线。

  7.3 分析步骤

  准确吸取试液乙25~50毫升,置于100毫升容量瓶中,加盐酸(1+2)10毫升,放置5分钟后,再加人1%抗坏血酸10毫升,加入2%二安替比林甲烷20毫升,用水稀释至刻度,摇匀。放置60分钟后,在分光光度计上,用1厘米比色皿,选用波长390纳米,以试剂空白为参比,测定吸光度。从工作曲线上查得相应的二氧化钛的量。

  二氧化钛的百分含量按式(7)计算:

  

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  8 氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁的测定

  8.1 试剂

  8.1.1 氯化钾:光谱纯。

  8.1.2 氯化钠:光谱纯。

  8.1.3 碳酸钙:光谱纯。

  8.1.4 氧化镁:光谱纯。

  8.1.5 三氧化二铁:光谱纯。

  8.1.6 盐酸:优级纯;比重1.19,1+1。

  8.1.7 硝酸:优级纯;比重1.40。

  8.1.8 20%氯化锶(SrCl2·6H20)2水溶液,贮于塑料瓶中备用。

  8.1.9 偏硼酸锂(LiBO2):由LiB02·8H2O于625℃以上脱水制得。

  8.1.10 二氧化锆溶液:称取6.54克氯氧化锆(ZrOCl3·8H2O),溶于500毫升水中。此溶液每毫升含二氧化锆约5毫克。

  8.1.11 三氧化二铝标准溶液:称取2.65克纯铝屑(99.999%),用40毫升王水(HCl+HNO3=3+1)加热溶解后,移入1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升约含三氧化二铝5毫克。

  8.2 仪器

  8.2.1 原子吸收分光光度计。

  8.2.2钾、钠、钙、镁、铁单元素空心阴极灯。

  8.3标准溶液的配制

  8.3.1单一元素贮存标准溶液的配制

  8.3.1.1氧化钾标准溶液:准确称取在105~110℃烘干2小时的氯化钾1.5830克于300毫升烧杯中,用水溶解后,移人1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含氧化钾l毫克。

  8.3.1.2氧化钠标准溶液:准确称取在105~110℃烘干2小时的氯化钠1.8859克于300毫升烧杯中,用水溶解后,移入1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含氧化钠1毫克。

  8.3.1.3氧化钙标准溶液:准确称取在105~llO℃烘干2小时的碳酸钙1.7848克于300毫升烧杯中,加少量水润湿后,盖上表皿,滴加盐酸(1+1),使其溶解后再过量少许,加热煮沸除去二氧化碳。冷却,移入1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含氧化钙l毫克。

  8.3.1.4氧化镁标准溶液;准确称取在950~1000℃灼烧过的氧化镁1.0000克于300毫升烧杯中,加入少量水,盖上表皿,逐滴加盐酸(1+1)20毫升,加热溶解后冷却,移入1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含氧化镁l毫克。

  8.3.1.5三氧化二铁标准溶液:准确称取在105~llO℃烘干2小时的氧化铁1.0000克,置于300毫升烧杯中,加少量水润湿,再加盐酸(1+1)30毫升和硝酸(比重1.40)5毫升,加热溶解。冷却,移入1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含三氧化二铁l毫克。

  8.3.2混合标准母液的配制

  分别准确吸取上述氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁单一元素贮存标准溶液50毫升,置于1000毫升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液为每毫升含50微克上述各氧化物的等量混合标准母液。

  8.3.3混合标准溶液系列的配制

  准确吸取上述混合标准母液,加入适量的偏硼酸锂,盐酸,20%氯化锶溶液,三氧化二铝溶液和二氧化锆溶液,使各级标准中均含有O.7%偏硼酸锂,4%盐酸,1%氯化锶,500微克/毫升三氧化二铝和400微克/毫升二氧化锆,稀释成待测元素氧化物浓度分别为0.00,O.25,O.50,1.00,2.OO,3.00,4.00,……10.00微克/毫升的标准系列溶液。其中不加混合标准母液的第一份溶液即为标准系列空白。以上标准溶液系列贮存于塑料瓶中备用。

  8.4试样溶液的制备

  准确称取试样约O.1克,置于预先铺有O.1克偏硼酸锂的铂坩埚中,再加入O.5克偏硼酸锂,用铂丝或细玻棒搅拌均匀,上面再覆盖0.1克偏硼酸锂,压实。于900~950℃熔融至透明。再继续熔融5~10分钟,使试样完全分解。取出坩埚,边旋转边冷却,使熔融物均匀地附着在坩埚内壁上。

  将坩埚及盖一并放入盛有约70毫升4%盐酸溶液的100毫升烧杯中,坩埚内放入包有聚乙烯外壳的磁子,在电磁搅拌器上于室温下提取。待熔块全部溶解后,将坩埚和盖及磁子用4%盐酸洗出,溶液转移到100毫升容量瓶中,加入20%氯化锶5毫升,再用4%盐酸稀释至刻度,摇匀,待测。

  8.5分析步骤

  根据使用的仪器型号,选择适当的工作参数(如空心阴极灯电流值,狭缝宽度,燃烧器高度,火焰状态,标尺扩展倍数等),采用空气一乙炔火焰,各元素测定波长见表l。

  注:仪器工作参数应根据所使用仪器的条件试验进行选择。

  表l

  

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  比较测定标准系列溶液、试样溶液、空白溶液中各待测元素的吸光度值。

  按直接比较法或紧密内插法计算试样溶液中待测元素氧化物的浓度Cx。

  直接比较法Cx按式(8)计算:

  

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  9 分析结果的允许差

  分析结果的允许误差范围见表2:


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