玻璃工業(yè)用白云石化學(xué)分析方法

1.主要內(nèi)容與適用范圍

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了玻璃工業(yè)用白云石粉價(jià)格化學(xué)成分分析的原理，使用的試劑、儀器，分析步驟和結(jié)果處理。

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于玻璃工業(yè)用白云石的化學(xué)成分分析。

2.試樣的制備

    試樣必須具有代表性和均勻性，沒有外來雜質(zhì)混入，經(jīng)過縮分，最后得到約20g試樣，在瑪瑙缽中研磨至全部通過孔徑150μm（100目）篩，然后裝于稱量瓶中備用。

3.分析方法

3．1一般規(guī)定

3．1．1 標(biāo)準(zhǔn)中同一成分所列不同分析方法，可根據(jù)具體情況選用，如發(fā)生爭議。以第

一種方法為準(zhǔn)。

3．1．2 所用分析天平感量應(yīng)為0．0001g，天平與砝碼應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)?！昂阒亍毕抵高B續(xù)兩次稱重之差不大于0．0002g。

5．1．3 所用儀器和量器應(yīng)經(jīng)過校正。

3．1．4 分析試樣應(yīng)于烘箱中在105－110℃烘干1h以上，冷卻至室溫，進(jìn)行稱量。

3．1．5 分析用水應(yīng)為蒸餾水或去離子水；所用試劑應(yīng)為分析純或優(yōu)級純；用于標(biāo)定溶液的試劑應(yīng)為基準(zhǔn)試劑。對水和試劑應(yīng)做空白試驗(yàn)。

3．1．6 標(biāo)準(zhǔn)中試劑的濃度采用下列表示法：

3．1．6．1當(dāng)直接用名稱表示下列試劑時(shí)，系指符合下列百分濃度的濃試劑：

  試劑名稱                         試劑濃度（％）

   鹽酸                             36－38

   氫氟酸                           40以上

   硝酸                             65－68

   高氯酸                           70－72

   硫酸                             95－98

   氨水                             25－28

3．1．6．2 被稀釋的試劑濃度以下列的形式表示：鹽酸（5+95），系指5份體積的鹽酸加95份體積的水配成之溶液。

3．1．6．3 固體試劑配制的溶液濃度用重量／體積的百分濃度表示（作標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)除外），例如：20％氫氧化鉀是指每20g氫氧化鉀溶于100mL水而制成之溶液。在沒有特別指明時(shí)，均指水溶液。

3．1．7 吸光度測量所用之“試劑空白溶液”指不含待測組分之溶液。

3．2 燒失量的測定

3．2．1 原理

試樣中所含碳酸鹽、有機(jī)物及其他易揮發(fā)性物質(zhì)，經(jīng)高溫的燒產(chǎn)生氣體逸出，灼燒所損為燒失量 。

3．2．2 分析步驟

稱取約1g試樣（至0．0001g）于已恒重的鉑坩堝中，蓋上坩堝蓋。使坩堝與蓋間留一縫隙，放入高溫爐內(nèi)。從室溫開始升溫，于950－1000℃灼燒1h取出坩堝，在干燥器中冷卻至室溫，迅速稱量。反復(fù)的燒，每次灼燒半小時(shí)，直至恒重。

3．2．5 分析結(jié)果的計(jì)算

燒失量的百分含量（X1）按式（1）計(jì)算：

                        X1=(G-G1)/G  x100  （  1  ）

式中：試樣重量，g 

      G1 －－灼燒后試祥重量，g。

3．3 二氧化硅的測定

3．3．1 硅鉬藍(lán)分光光度法

適用于二氧化硅含量小于3％的試樣。

5．3．1．1原理

在微酸性（0．035－0．40mol／L）溶液中，單硅酸和鋁酸鉸生成硅鋁酸絡(luò)合物（鉬黃），以抗壞血酸使硅鉬黃還原為硅鉬藍(lán)，用分光光度計(jì)于波長650nm處測量吸光度。

3．3．1．2試劑與儀器  

a. 無水碳酸鈉；

b. 無水碳酸鈉-硼酸混合熔劑：將2份重量的無水碳酸鈉與1份重量的硼酸混勻；

c. 鹽酸（1＋1），（1＋3），（1＋11）；

d．丙酮；

e. 8％鉬酸銨溶液：稱取8g鉬酸銨，溶于100mL水中，過濾，貯存于聚乙烯瓶中；

f. 1．2％抗壞血酸（使用時(shí)配制）；

g．二氧化硅標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0．t0008預(yù)先經(jīng)1000℃灼燒lh的高純石英〔99．99％）于鉑皿中，加2g無水碳酸鈉，混勻。先于低溫加熱，逐漸升高溫度至1000℃，得到透明熔體，冷卻。用熱水浸取烙塊于300mL塑料燒杯中，加入150mL沸水，攪拌使其溶解（此時(shí)溶液應(yīng)是澄清的），冷卻，轉(zhuǎn)入1L容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，立即移入聚乙烯瓶中貯存。此溶液每毫升含0．1mg二氧化硅；

h. 分光光度計(jì)。

3．3．1．3二氧化硅比色標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

于一組100mL容量瓶中，分別加7mL鹽酸（1+1）及10mL水，搖勻，用刻度移液管依次加入0,1．00，2．00，3．00，4．00，5．00mL二氧化硅標(biāo)準(zhǔn)熔液，各加5mL丙酮，4mL8％鉬酸銨，搖勻。室溫高于20≤℃時(shí)，放置15min，低于20））B人于30－50C的溫水中放置5－10min，冷卻至室溫。加15mL鹽酸（1＋1），用水稀釋至約90mL，加5mL2％抗壞血酸，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。lh后，于分光光度計(jì)上以試劑空白溶液作參比，選用0．5cm比色皿，在波長650nm處測量溶液的吸光度。按測得吸光度與比色溶液濃度的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3．3．1．4 分析步驟。

稱取約0．4g試樣（至0．0001g）于鉑坩堝中，加2g碳酸鈉-硼酸混合熔劑，用細(xì)玻璃棒混勻，再以少許熔劑清洗玻璃棒，并鋪于試樣表面，蓋上坩堝蓋。從低溫開始，逐漸升高溫度至停止產(chǎn)生氣泡后，于1000℃熔融至呈透明熔體，繼續(xù)熔融約5min，用頭上包有鉑的坩堝鉗夾持坩堝小心旋轉(zhuǎn)，使熔融物均勻地附著在坩堝內(nèi)壁，冷卻。將坩堝連蓋一并放入300mL燒杯中，加75mL鹽酸（1+3），低溫加熱浸取烙融物，直至完全溶解。用水洗凈坩堝及蓋。冷卻至室溫，將溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此為試液A供測定二氧化硅、三氧化二鐵、三氧化二鋁、二氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂之用。

    吸取適量試液A(二氫化硅含量小于1％時(shí)吸取25mL,大于1％時(shí)吸取10mL）于100mL容量瓶中，加5mL丙酮，4mL8％鉬酸銨，搖勻。室溫高于20℃時(shí)，放置15min；低于20℃時(shí)，于30－50℃的溫水中放置5－10min，冷卻至室溫。加15mL鹽酸（1+1），用水稀釋至約90mL，加5mL2％抗壞血酸，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。lh后，于分光光度計(jì)上以試劑空白溶液作參比，選用0．5cm比色皿，在波長650nm處測量溶液的吸光度。

3．3．1．5 分析結(jié)果的計(jì)算

二氧化硅的百分含量（x2）按式（2）計(jì)算：

                      X2＝C．Ａ/(GX1000)×100（  2  ）

式中：C一在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得所分取試液中二氧化硅的含量，mg；

    A一系數(shù)（移取25mL試液時(shí)，All10i移取10mL試液時(shí)，A＝25）：

    Ｇ一試樣重量，g。

3．3．2 氟硅酸鉀容量法

5．3．2．1 原理

．試樣經(jīng)堿熔生成可溶性硅酸，在硝酸溶液中與過量的鉀離子、氟離子作用，定墾生成氟硅酸鉀沉淀，沉淀在熱水中水解，生成氫氟酸，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴走，以消耗當(dāng)量氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，計(jì)算二氟化硅的含量。

3．3．2．2 試劑

a. 氫氧化鉀；

b. 硝酸；

c. 鹽酸（1+1）

d．氯化鉀；

e. 5%氯化鉀溶液；

f．5％氯化鉀-乙醇溶液：稱取5g氯化鉀溶于50mL水中，加50mL95％乙醇，搖勻；

g．15％氟化鉀溶液：稱取15g氟化鉀（KF·2H2O）于塑料燒杯中，加80mL水及20mL硝酸使其溶解，加氯化鉀至飽和，放置過夜，過濾到塑料瓶中；

h．1％酚酞指示劑乙醇溶掖，將18酚酞溶于100mL乙醇中，滴加0．15mol／L氫氧化鈉至微紅色；

i．0．15mol／L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取30g氫氧化鈉，溶于5L經(jīng)煮沸過的冷水中，充分搖勻，貯存于裝有鈉石灰干燥管的塑料桶中。

氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定：準(zhǔn)確稱取0．3g苯二甲酸氫鉀于300mL燒杯中，加入150mL經(jīng)煮沸、冷卻、中和過的水，攪拌使其溶解，加15滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴走至微紅色。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對二氧化硅的滴走度按式（3）計(jì)算：

                      Ｔsio2=W×60.08×1000／v×816.80  (3 )

式中：Ｔsio2一氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對二氧化硅的滴定度，mg／mL;

    W-稱取苯二甲酸氫鉀的重量，g；

    V-滴定時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

    60．08－二氧化硅的分子量；

816.80-苯二甲酸氫鉀的分子量。

3．3．2．3 分析步驟

稱取約0．5g試樣（至0．0001g）于鎳坩堝中，加約2g氫氧化鉀，置于低溫電爐上熔融，經(jīng)常搖動坩堝，在600－6５０℃繼續(xù)烙融15－20min，旋轉(zhuǎn)坩堝，使熔融物均勻地附著在坩堝內(nèi)壁，冷卻。用熱水浸取熔融物于300mL塑料杯中，蓋上表面皿。一次加入i5mL硝酸，再用少量鹽酸（1＋1）及水洗凈坩堝，控制體積在60mL左右。冷卻至室溫。在攪拌下加入固體氯化鉀至飽和（過飽和量控制在0．5－１．0g），加10ml15％氟化鉀，用塑料棒攪拌，放置7min，用塑料漏斗或涂蠟的玻璃漏斗以快速定性濾紙過濾，用5％氯化鉀溶液洗滌塑料杯2～3次。再洗滌濾紙一次。將濾紙及沉淀放回到原塑料杯中，沿杯壁加入約10mL5％氯化鉀。乙醇溶液及l(fā)nnL酚酞指示劑，用0．l5mol／L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液中和末洗凈的殘余酸，仔細(xì)攪拌濾紙，并擦洗杯壁，直至試液呈微紅色不消失。加入200－250mL中和過的沸水，十即以0．l5mol／L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色。 

3．3．2．4 分析結(jié)果的計(jì)算：

二氧化硅百分含量（X2`）按式（4)計(jì)算：

                      x2`＝Ｔsio2xV/G×1000×100（  4  ）

式中：Ｔsio2－氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對二氧比硅的滴定度，g／mL：

    V－一滴定時(shí)消耗氧氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL 

    Ｇ－試樣重量，g。

3．4 三氧化二鐵的測定

3．4．1 鄰菲羅啉分光光度法

3．4．1．1 原理

pH值為2～9時(shí)，亞鐵與鄰菲羅呆生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物，用鹽酸羥胺將高鐵還原為亞鐵，在pH值為5時(shí)顯色，用分光光度計(jì)于波氏5１0nm處測量吸光度。

3．4．1．2 試劑和儀器－

a.氨水（1+1)

b．鹽酸（1+1）：

c．0．5％對硝基苯酚指示劑乙醇熔液：將0．5cZv硝基苯酚溶于100mL乙醇中；

d．10％鹽酸羥胺溶液；

e. 0．1％鄰菲羅啉溶液：稱取0．1g鄰菲羅啉溶于10mL乙醇，加90mL水混勻；

f．10％酒石酸溶液：

g．三氧比二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0．10009經(jīng)105－t10C烘干2h的三氧化鐵于燒杯中，加10mL鹽酸（1+1）．加熱溶解，冷卻后轉(zhuǎn)川L容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液每毫升含0．1  mg三氧化二鐵N供原子吸收分光光度法使用。

移取100m

上面配制的三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，放入500mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液每毫升含0．02mg三氧化二鐵，供分光光度法用。

h．分光光度計(jì)。

3．4．1．3 三氧化二鐵比色標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

移取0，1．00，3．00，5．00，7．00，9．00mL三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（每毫升含0．82mg三氧化：i鐵），分別放入一組100mL容量瓶中，用水稀釋至40－50mL。加4mLl叱酒石酸，１～2滴對硝基苯酚指示劑。

滴加氨水（1+1）至溶液呈現(xiàn)黃色，隨即滴加鹽酸（1+1）至溶液剛無色，此時(shí)，溶液p（值為5左右。加2mLl0％鹽酸羥胺，10mL0．1％鄰菲哆琳，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。放置20min后廳分光光度計(jì)上以試劑空白溶液作參比，選用1cm比色皿，在波長510nm處測量溶液的吸光度，按測得的吸光度與比色溶液濃度的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3．4．1．4 分析步驟

吸取3．3．1．4制備的試液A25mL于100ml容量瓶中用水稀釋至10－5nmL，加4mLi0％酒石酸，1～2滴對硝基苯酚指示劑，滴加氨水（１＋１）至溶液呈現(xiàn)黃色，隨即加鹽酸（１＋１）至溶液剛無色，此時(shí)pH值為5左右。加2mL10％鹽酸羥胺，i0mL0．1％鄰菲羅啉，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。放置20min，

于分光光度計(jì)。上以試劑空白溶液作參比，選用１cm比色皿，在波長5l0nm處測量溶液的吸光度。

3．4．1．5 分析結(jié)果的計(jì)算

三氧化二鐵的百分含量（x3）按式（5）計(jì)算：

                      x3=C×10/G×1000×100 （5)

式中：C-在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得所分取試樣溶液中三氧化二鐵的含量，mg

    G-按3．3．1．4中稱取的試樣重量，g。

3．4．2 原子吸收分光光度法 

3．4．2．1 原理

將3．3．1．4 制備的試液，直接用原子吸收力億光度法測量三氧化二鐵的含量。

3．4．2．2 試劑與儀器

a. 鹽酸（1＋1）；

b．三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.1mg／mL）：同3．4．1．2中g(shù)項(xiàng)；

c. 三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)系列溶液：向5個(gè)100mL容量瓶中依次加入1．00，2．00，3．00，4．00，5．00mL三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（0．l  mc／mL），12mL鹽酸（1+1），用水稀釋全標(biāo)線，搖勻。此系列含三氛化二鐵分別為1，2，3，4，5μg／mL：

d．原子吸收分光光度計(jì)。

5．4．2．3 分析步驟

按所用儀器的使用規(guī)程將原子吸收分光光度計(jì)調(diào)整到工作狀態(tài)。使用鐵空心陰極燈，以空氣·乙炔火焰，波長248．3nm，選擇適當(dāng)?shù)膬x器參數(shù)，按如下操作測定三氧化二鐵：

噴霧3．3．1．4制備的試液A，讀取吸光度D；從三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)系列中，選取比試液濃度略小的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行噴霧，讀取吸光度D；選取比試液濃度略大的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行噴霧，讀取吸光度D2。

3．4．2．4 分析結(jié)果的計(jì)算

三氧化二鐵的百分含量（x3`)按式（6）計(jì)算：

               x3`={[C1+(C2-C1)(D-D1)/(D2-D1)]250×10[-6]}/G×100(  6  ）

式中：C1  －－比試樣溶液濃度略小的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，ug／mLt

    C2一比試樣溶液濃度略大的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，pg／mLt

    G－3．3．l．4中稱取的試樣重量，g。

3．5三氧化二鋁的測定

3．5．1原理

在試液中加入過量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱至70－s0C，詭節(jié)溶液州值至3．8－4．0，將溶液煮佛－2min，以PAN為指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，鍘得三氧化二鐵、二氧化鈦、三氛化：i鋁總墾?？偭繙p去三氧化二鐵、二氧化鈦的含量，即為三氧化二鋁的含量。

3．5．2試劑