JBT 7997-1999 石榴石 化学分析方法

ICS25.100.70J43JB/T7997－1999石榴石化学分析方法1999-05-20发布2000-01-01实施国家机械工业局发布前言本标准是对JB/T7997—95（原GB11267—89）《石榴石化学分析方法》的修订。本标准与JB/T7997—95的技术内容一致，仅按有关规定进行了重新编辑。本标准自实施之日起代替JB/T7997—95。本标准由全国磨料磨具标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：郑州磨料磨具磨削研究所。本标准主要起草人：陈文玉、葛素萍。JB/T7997－199911范围本标准规定了石榴石中二氧化硅，三氧化二铝，三氧化二铁，二氧化钛，氧化亚铁，氧化钙，氧化镁及氧化锰的测定方法。本标准适用于石榴石磨料及块状石榴石的化学成分的测定。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。GB/T4676—1984普通磨料取样方法3一般规定3.1仲裁分析时，同一试样平均份数不得少于三份，分析结果的差值在允许范围内，取其算术平均值为昀终分析结果。3.2除特殊规格外，分析用试剂均不应低于分析纯。作基准者，应采用基准试剂或高纯试剂。3.3除已指明溶剂外，所载溶液均系水溶液。3.4未注明浓度的液体试剂，均指浓溶液，如盐酸（相对密度1.19）、氨水（相对密度0.90）。未注明的固体试剂，如碳酸钠等，均指原试剂。3.5溶液的百分浓度系指100mL溶液中含溶质的克数，（1+1）、（1+2）……（m+n）等系指溶质体积与水体积之比。3.6配制试剂及分析用水，除特殊说明者外，均为蒸馏水或去离子水。3.7所用分析天平，除特殊者外，其感量应达到0.1mg。分析天平、砝码及容量器皿均须进行校正。3.8所有操作，除特殊说明外，均在玻璃器皿中进行。3.9所载“灼烧至恒重”，系指经过连续两次灼烧并于干燥器中冷却至室温后，两次称量之差不超过0.2mg。3.10所载“干过滤”系指溶液用干滤纸、干漏斗，过滤于干的容器中，干过滤时应弃去昀初的滤液。3.11试样的取样，按GB/T4676。3.12粗于100号粒度的试样，先用四分法缩分至15~20g，用刚玉研钵研细至全部通过150μm筛（对测定氧化亚铁的试样，则应另通过80μm筛），混合均匀，装入试样袋中，细于100号粒度的试样，用四分法缩分至20g，装入试样袋中，立即置于干燥器内备用。4二氧化硅的测定4.1方法提要试样用硼砂–碳酸钠混合熔剂熔融分解，以盐酸浸出后，蒸发至湿盐状态，加入动物胶使硅酸凝聚，国家机械工业局1999-05-20批准中华人民共和国机械行业标准石榴石化学分析方法JB/T7997－1999代替JB/T7997—952000-01-01实施JB/T7997－19992将其灼烧至恒重，用氢氟酸和硫酸处理，使硅以四氟化硅逸去，再灼烧至恒重。氢氟酸处理前后重量之差为二氧化硅。用硅钼蓝分光光度法测定滤液中残余的二氧化硅。与前者相加，即得出试样中二氧化硅的含量。4.2试剂4.2.1硼砂–碳酸钠混合熔剂：（1+1）。称取一份硼砂与一份碳酸钠于玛瑙研钵中研细、混匀，贮存于广口瓶中。4.2.2盐酸：（20+80）。4.2.3钼酸铵溶液：5%。4.2.4对硝基苯酚指示剂0.2%乙醇溶液。4.2.5硫酸亚铁铵溶液：6%。4.2.6草硫混合酸溶液：（1+1）。量取（5%）草酸溶液一份与（1+3）的硫酸溶液一份混合均匀。4.2.7二氧化硅标准溶液：1mL含二氧化硅0.03mg。称取经1000℃灼烧过的二氧化硅（高纯试剂）0.3000g于铂坩埚中，加入无水碳酸钠（基准试剂）3g混匀，加盖送入高温炉中，在850~900℃熔融20~30min，取出，用热水浸取，冷却后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，立即移入已预先洗净并干燥过的塑料瓶中，贮存，此溶液1mL含二氧化硅0.3mg。取上述二氧化硅溶液100mL于1000mL容量瓶中，用（5+95）的硫酸溶液中和至微酸性，用水稀释至刻度，摇匀，即为二氧化硅标准溶液，1mL含二氧化硅0.03mg。4.2.8空白溶液称取4g混合熔剂于铂坩埚中，在1000℃的高温炉中熔融10min，取出、冷却，以（20+80）的盐酸溶液100mL加热浸取，移入250mL容量瓶中，冷却，用水稀释至刻度，摇匀。4.3工作曲线的绘制取空白溶液八份各5mL，分别放入八个100mL容量瓶中，用微量滴管依次加入二氧化硅标准溶液（0.03mg/mL）0.00，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00mL，加水10mL，加5%钼酸铵溶液5mL，摇匀后，放置10~15min，边摇动边加入（1+1）的草硫混合酸20mL，迅速加入6%硫酸亚铁铵5mL，用水稀释至刻度，摇匀。用水作参比，在分光光度计上，于波长690nm处，用1cm比色皿测其吸光度，减去空白值，绘制工作曲线。4.4分析步骤称取不烘试样0.5000g于铂坩埚中，加3g混合熔剂，混匀，再覆盖1g，加盖，将其放入高温炉中，由低温升至950~1000℃熔融1~1.5h，取出，旋转坩锅，使熔融物附于坩埚壁上，冷却后，放入已盛有近沸（20+80）盐酸100mL的烧杯中，于沙浴上加热抽出，用水洗出坩埚，将烧杯置沙浴上蒸发，至湿盐状时，加0.1g动物胶碎片，充分搅拌2~3min，在60~70℃水浴上保温20min，取下，加入（5+95）热的盐酸40mL，搅拌使盐类溶解，以中速定量滤纸过滤，用热的（5+95）盐酸洗涤7~8次，再用水洗至无氯离子，滤液流入250mL容量瓶中，冷却后，以水稀释至刻度，摇匀，此溶液留作测定三氧化二铝、氧化钙、氧化镁。将二氧化硅沉淀物连同滤纸放入铂坩埚中，小心烘干并灰化，移入高温炉中，在980~1000℃灼烧1h，取出，冷却，置于干燥器中，冷却至室温，称量、至恒重。JB/T7997－19993灼烧后的沉淀物用水润湿，加入1~2滴硫酸，加入氢氟酸5mL，置沙浴上，蒸发，冒硫酸白烟，取下，稍冷，再加氢氟酸2~3mL，继续蒸发至干。置于高温炉中，在980~1000℃烧15~30min，取出，冷却，称量至恒重。取二氧化硅的滤液5mL于100mL容量瓶中，加水40mL，加0.2%对硝基苯酚指示剂2滴，以氨水中和至黄色，立即加入（1+4）盐酸5mL，加入钼酸铵5mL，放置10~15min，以下手续同4.3所述，查出二氧化硅的毫克数。4.5分析结果的计算按式（1）计算二氧化硅百分含量：SiO2=%1001000250521×××+−mCmmm…………………………（1）式中：m1——氢氟酸处理前沉淀及坩埚重量，g；m2——氢氟酸处理后残渣及坩埚重量，g；m——被测试样重量，g；C——从标准曲线上查得二氧化硅的含量，mg。4.6允许误差允许误差按表1的规定。表1%含量范围同一试验室不同试验室≤5.00±0.20±0.25＞5.00~10.00±0.25±0.30＞10.00~20.00±0.30±0.35＞20.00~50.00±0.35±0.40＞50.00±0.40±0.455三氧化二铝的测定5.1方法提要在强碱性溶液中，铁钛等生成相应的氢氧化物沉淀，铝则成铝酸钠的形式进入溶液中，过滤后，铁钛等即被除去。试液中加入过量的EDTA使铝形成Al—EDTA络合物，过量的EDTA用硫酸锌标准溶液滴定。根据消耗EDTA标准溶液的毫升数，求得三氧化二铝的含量。5.2试剂5.2.1氢氧化钠溶液：50%。5.2.2盐酸：（1+1）。5.2.3甲基橙指示剂：0.05%。5.2.4六次甲基四胺：15%。5.2.5二甲酚橙指示剂：0.5%。JB/T7997－199945.2.6EDTA标准溶液：0.05M。称取EDTA18.61g于400mL烧杯中，加水200mL，低温加热至溶解，冷却后过滤于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。标定：准确称取经110℃烘干2h的碳酸钙（基准试剂）1.7848g于250mL烧杯中，加水50mL，滴加（1+1）盐酸至完全溶解并过量2~3滴，加热煮沸逐去二氧化碳，冷却后移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。此氧化钙标准溶液每毫升含氧化钙1.00mg。移取此氧化钙标准溶液50mL于300mL锥形瓶中，加水100mL、20%氢氧化钠溶液10mL，摇匀。加少量钙试剂羧酸钠盐指示剂，用制备的EDTA标准溶液滴定至纯蓝色为终点。并在相同条件下做空白试验。计算按式（2）：TCaO=Vm………………………………………………（2）式中：m——氧化钙的重量，g；V——滴定时消耗EDTA标准溶液的总体积，mL（已减空白值）；TCaO——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，g/mL。5.2.7硫酸锌标准溶液（0.025M）。称取硫酸锌7.2g于250mL烧杯中，加水100mL搅拌溶解，滴加（1+1）硫酸使其清亮，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，备用。标定：由滴定管准确放取0.05MEDTA标准溶液10mL于250mL锥形瓶中，加水50mL，15%六次甲基四胺溶液5mL，加二甲酚橙指示剂1滴，以配制的硫酸锌标准溶液滴定至由黄色变为橙红色为终点。计算按式（3）：K=21VV………………………………………………（3）式中：K——1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积，mL；V1——滴定时消耗硫酸锌标准溶液的总体积，mL；V2——所取EDTA标准溶液的体积，mL。按式（4）计算硫酸锌标准溶液对三氧化二铝滴定度：KTT9091.0CaO3O2Al×=………………………………（4）式中：3O2AlT——硫酸锌标准溶液对三氧化二铝滴定度，g/mL；TCaO——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，g/mL；0.9091——由氧化钙换算成三氧化二铝的系数；K——1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积。5.3分析步骤取4.4中分离二氧化硅后的滤液50mL于250mL烧杯中，用水稀释至100mL，加50%氢氧化钠溶液至有大量沉淀产生后再过加10mL，将试液加热至40~60℃并保温30min，取下烧杯，冷却至室温，移入250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，稍放置，使沉淀物下沉后，以中速滤纸干过滤于干烧杯中，漏斗和容量瓶内的沉淀用（1+1）热盐酸溶解于原烧杯中，再用（5+95）的热盐酸洗至无黄色，用热水洗8~10次，此溶液留做测定三氧化二铁用，滤液供测三氧化二铝用。JB/T7997－19995取上述滤液100mL于250mL锥形瓶中，加甲基橙指示剂1滴，用（1+1）盐酸调至呈稳定红色，并过量2滴，加0.05MEDTA标准溶液15mL，以水吹洗瓶壁，加热微沸3min，以流水冷却至室温，加15%六次甲基四胺10mL、0.5%二甲酚橙指示剂1滴，用0.025M硫酸锌标准溶液滴至由黄色变为橙红色为终点。5.4分析结果的计算按式（5）计算三氧化二铝的百分含量：Al2O3=()1003O2Al21××−mTVKV%……………………………………（5）式中：V1——加入EDTA标准溶液的体积，mL；V2——滴定时消耗硫酸锌标准溶液的体积，mL；K——1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积，mL；3O2AlT——硫酸锌标准溶液对三氧化二铝滴定度，g/mL；m——被测试样重量，g。5.5允许误差允许误差按表2的规定。表2%含量范围同一试验室不同试验室＞10.00~20.00±0.10±0.15＞20.00~30.00±0.15±0.206三氧化二铁的测定6.1方法提要在盐酸介质中，用氯化亚锡还原三价铁离子生成二价，再用二氯化汞氧化过量的氯化亚锡，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定二价铁。6.2试剂6.2.1盐酸（1+1）。6.2.2硫酸–磷酸混合溶液：量取硫酸150mL缓慢注入已盛有700mL水的1000mL烧杯中，再加磷酸150mL，搅拌备用。6.2.3二氯化锡溶液：10%。将10g二氯化锡加热溶于20mL盐酸中，用水稀释至1