路径: 主页 > GB/T > 第525页 > GB/T 27813-2011 | 标准编号 | GB/T 27813-2011 (GB/T27813-2011) | | 中文名称 | 无水氟化钾分析方法 | | 英文名称 | Analytical methods of anhydrous potassium fluoride | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G10 | | 国际标准分类 | 71.060.01 | | 字数估计 | 14,158 | | 发布日期 | 2011-12-30 | | 实施日期 | 2012-06-01 | | 引用标准 | GB/T 6682-2008; HG/T 3696.1; HG/T 3696.2; HG/T 3696.3 | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2011年第23号 | | 发布机构 | 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 | | 范围 | 本标准规定了无水氟化钾中氟化钾含量及各种杂质的分析方法。本标准适用于无水氟化钾产品。 | GB/T 27813-2011: 无水氟化钾分析方法
ICS 71.060.01
G10
中华人民共和国国家标准
无水氟化钾分析方法
2011-12-30发布
2012-06-01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
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。
本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会(SAC/TC63/SC1)归口。
本标准起草单位:中海油天津化工研究设计院、多氟多化工股份有限公司、浙江省化工研究院有限
公司、新乡市盛威生物有限公司、山东兴氟新材料有限公司。
本标准主要起草人:赵美敬、王健萍、方路、程烨、周鹏鹏、王松。
无水氟化钾分析方法
警告---使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准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
本标准规定了无水氟化钾中氟化钾含量及各种杂质的分析方法。
本标准适用于无水氟化钾产品。
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 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法
HG/T 3696.1 无机化工产品 化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备 第1部分:标准滴定
溶液的制备
HG/T 3696.2 无机化工产品 化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备 第2部分:杂质标准
溶液的制备
HG/T 3696.3 无机化工产品 化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备 第3部分:制剂及制
品的制备
3 安全提示
本分析方法中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性,操作时应小心谨慎 如溅到皮肤上立即用水冲
洗,严重者应立即治疗。氟化钾本身具有毒害性,腐蚀性较强,操作时应小心谨慎,佩戴防护用品。
4 一般规定
本标准所用试剂和水,在没有注明其他要求时,均指分析纯试剂和GB/T 6682-2008中规定的三
级水。试验中所用标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及制品,在没有注明其他要求时,均按
HG/T 3696.1、HG/T 3696.2、HG/T 3696.3的规定制备。
5 氟化钾含量的测定
5.1 方法提要
用水溶解试料,通过强酸型阳离子交换树脂进行交换,生成氢氟酸,以酚酞为指示剂,用氢氧化钠标
准滴定溶液滴定,得出结果。
5.2 试剂和材料
5.2.1 氢氧化钠标准滴定溶液:c(NaOH)≈0.5mol/L。
5.2.2 酚酞指示液:10g/L。
5.2.3 石棉。
5.2.4 H-732型离子交换树脂。
5.2.5 无二氧化碳的水。
5.3 仪器、设备
5.3.1 离子交换柱:聚乙烯塑料管,内径25mm,长500mm,能控制流速。
5.3.2 塑料烧杯。
5.4 分析步骤
5.4.1 离子交换柱的制备
将离子交换柱固定在架子上,关上活塞,在柱子底部填1cm厚的石棉,倒入约10mL水浸湿,将预
处理过的H-732型离子交换树脂倒入柱内,使树脂床高为400mm。使用前按附录A的规定进行处理。
5.4.2 测定
称取约1g试样,精确至0.0002g,置于100mL塑料烧杯中,加入50mL无二氧化碳的水溶解,注
入离子交换柱。用无二氧化碳的水作洗脱液,控制柱流速为5.0mL/min~6.0mL/min,洗涤至流出液
为中性(用pH试纸检验),流出液收集于500mL塑料烧杯中。加入2滴酚酞指示液,用氢氧化钠标准
滴定溶液滴定至溶液呈粉红色并保持30s不褪为止。
5.5 结果计算
氟化钾含量以氟化钾(KF)的质量分数w1 计,按式(1)计算:
w1= V
/()1000cM
m ×100%-1.639w2-2.904w4-1.210w6
(1)
式中:
V ---滴定时所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c ---氢氧化钠标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m ---试料质量的数值,单位为克(g);
w2 ---按第6章测得的氯化物的质量分数;
1.639---氯换算为氟化钾的系数;
w4 ---按第8章测得的游离酸的质量分数;
2.904---氢氟酸换算为氟化钾的系数;
w6 ---按第9章测得的硫酸盐的质量分数;
1.210---硫酸盐换算为氟化钾的系数;
M ---氟化钾(KF)摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=58.10)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%。
6 氯化物含量的测定
6.1 方法提要
用水溶解试料,加入酚酞指示液,调节试验溶液的pH值至7~8,以铬酸钾作指示剂,用硝酸银标
准滴定溶液滴定。
6.2 试剂
6.2.1 氢氧化钠溶液:4g/L。
6.2.2 硫酸溶液:1+99。
6.2.3 硝酸银标准滴定溶液:c(AgNO3)≈0.1mol/L或0.05mol/L。
6.2.4 酚酞指示液:10g/L。
6.2.5 铬酸钾指示液:50g/L。
6.3 仪器
6.3.1 塑料烧杯。
6.3.2 微量滴定管:分度值为0.02mL或0.05mL。
6.4 分析步骤
称取约4g试样,精确至0.0002g,置于250mL塑料烧杯中,加入50mL水溶解,滴加2滴酚酞指
示液,用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节试验溶液为微红色,此时pH值约为7~8。加入2mL铬酸钾指
示液,使用微量滴定管,用硝酸银标准滴定溶液滴定[c(AgNO3)≈0.1mol/L用于工业无水氟化钾产品
的测定,c(AgNO3)≈0.05mol/L用于高品质无水氟化钾产品的测定]至溶液由黄色变为砖红色为终点
(近终点时需剧烈摇动)。同时进行空白试验。
空白试验除不加试样外其他操作及加入试剂的种类和量(标准滴定溶液除外)与测定试验相同。
6.5 结果计算
氯化物含量以氯(Cl)的质量分数w2 计,按式(2)计算:
w2=
(V-V0)/1000×cM
m ×100%
(2)
式中:
V ---滴定时所消耗的硝酸银标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
V0---空白试验所消耗的硝酸银标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
c ---硝酸银标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m---试料质量的数值,单位为克(g);
M---氯(Cl)的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=35.45)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.01%。
7 灼烧减量的测定
7.1 仪器、设备
7.1.1 铂金坩埚。
7.1.2 高温炉:温度能控制在650℃±20℃。
7.2 分析步骤
用已于650℃±20℃下灼烧至质量恒定的铂金坩埚称取约5g试样,精确至0.0002g,置于650℃
±20℃的高温炉中灼烧2h后,取出,冷却后称量。
7.3 结果计算
灼烧减量以质量分数w3 计,按式(3)计算:
w3=m1-m2m ×100%
(3)
式中:
m1---灼烧前试料和坩埚质量的数值,单位为克(g);
m2---灼烧后试料和坩埚质量的数值,单位为克(g);
m ---试料质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.05%。
8 游离酸或游离碱含量的测定
8.1 试剂和材料
8.1.1 氢氧化钠标准滴定溶液:c(NaOH)≈0.05mol/L。
8.1.2 盐酸标准滴定溶液:c(HCl)≈0.05mol/L。
8.1.3 酚酞指示液:10g/L。
8.1.4 无二氧化碳的水。
8.2 仪器
8.2.1 塑料烧杯。
8.2.2 微量滴定管:分度值为0.02mL或0.05mL。
8.3 分析步骤
称取约5g试样,精确至0.0002g,置于250mL塑料烧杯中,加入50mL无二氧化碳的水溶解,加
2滴酚酞指示液。
如试验溶液无色,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液呈粉红色,并保持30s不褪为止。
如试验溶液呈红色,用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液恰呈无色。
8.4 结果计算
游离酸含量以氢氟酸(HF)的质量分数w4 计,按式(4)计算:
w4= V
/()1000cM
m ×100%
(4)
式中:
V ---滴定时所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c ---氢氧化钠标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m---试料质量的数值,单位为克(g);
M---氢氟酸(HF)摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=20.01)。
游离碱含量以氢氧化钾(KOH)的质量分数w5 计,按式(5)计算:
w5= V
/()1000cM
m ×100%
(5)
式中:
V ---滴定时所消耗的盐酸标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
c ---盐酸标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m---试料质量的数值,单位为克(g);
M---氢氧化钾(KOH)摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=56.11)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.02%。
9 硫酸盐含量测定
9.1 方法提要
试样在盐酸介质中,加入硼酸络合其中的氟离子,然后加入过量的氯化钡溶液,使硫酸根生成硫酸
钡沉淀,根据硫酸钡重量求硫酸根含量。
9.2 试剂
9.2.1 硼酸。
9.2.2 盐酸溶液:1+3。
9.2.3 氯化钡溶液:100g/L。
9.2.4 甲基橙指示液:1g/L。
9.3 仪器设备
9.3.1 塑料烧杯(聚四氟乙烯)。
9.3.2 铂金坩埚。
9.3.3 高温炉:能控制温度850℃±20℃。
9.4 分析步骤
称取约2g试样,精确至0.0002g,置于300mL塑料烧杯中,加水约50mL,加入2g硼酸,加
10mL盐酸溶液,将塑料烧杯置于电热板上低温加热使试样完全溶解,趁热用中速定性滤纸过滤。用热
水洗净烧杯,再用热水洗涤滤纸6次,至滤液体积约为200mL,滤液收集于250mL烧杯中。加热煮沸,
加入10mL氯化钡溶液,盖上表面皿,取下静置过夜。用慢速定量滤纸过滤,用淀帚擦拭烧杯壁,用热
水洗净烧杯,并洗涤沉淀,洗至不呈酸性为止(用甲基橙指示液检验滤液为黄色)。把滤纸连同沉淀一起
置入已于850℃±20℃灼烧至质量恒定的铂金坩埚中,在电炉上灰化后,置于850℃±20℃的高温炉
中灼烧至质量恒定,取出,冷却后称量。同时进行空白试验。
空白试验除不加试样外其他操作及加入试剂的种类和量(标准滴定溶液除外)与测定试验相同。
9.5 结果计算
硫酸盐含量以硫酸根(SO4)的质量分数w6 计,按式(6)计算:
w6=
[(m1-m2)-(m3-m4)]×0.4116
m ×100%
(6)
式中:
m1 ---坩埚和沉淀物质量的数值,单位为克(g);
m2 ---坩埚质量的数值,单位为克(g);
m3 ---空白试验坩埚和沉淀物质量的数值,单位为克(g);
m4 ---空白试验坩埚质量的数值,单位为克(g);
0.4116---硫酸钡换算成硫酸根的系数;
m ---试料质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.05%。
10 氟硅酸盐含量的测定
10.1 方法提要
试样中的氟离子与硼酸反应生成BF-4,在微酸性溶液中,硅酸与钼酸铵定量反应,生成硅钼杂多酸
(硅钼黄),加入还原剂将硅钼黄还原为硅钼蓝。于795nm处,用分光光度计或紫外可见分光光度计进
行测定。
10.2 试剂
10.2.1 硼酸溶液:40g/L。
10.2.2 硫酸溶液:1+33。
10.2.3 钼酸铵溶液:100g/L(当溶液出现沉淀时需重新配制)。
10.2.4 草酸溶液:50g/L。
10.2.5 氯化亚锡盐酸溶液:20g/L。
10.2.6 二氧化硅标准溶液:1mL溶液含二氧化硅(SiO2)0.01mg;
移取1.00mL按HG/T 3696.2配制的二氧化硅标准溶液,置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇
匀。此溶液现用现配。
10.2.7 饱和2,4-二硝基酚指示液。
10.3 仪器
10.3.1 分光光度计或紫外可见分光光度计:配有2cm比色皿。
10.3.2 塑料烧杯。
10.4 分析步骤
10.4.1 工作曲线的绘制
取6个50mL容量瓶,分别加入0.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL二氧
化硅标准溶液,加水至25mL,加2滴饱和2,4-二硝基酚指示液,滴加硫酸溶液至溶液黄色刚刚消失,再
加4.5mL硫酸溶液。加2mL钼酸铵溶液,室温下放置20min。加5mL草酸溶液,放置5min。加
0.2mL氯化亚锡盐酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀,放置5min。用分光光度计或紫外可见分光光度计
在795nm波长下,使用2cm比色皿,以水调零,测量其吸光度。
从每个标准溶液的吸光度中减去试剂空白溶液的吸光度,以二氧化硅质量(mg)为横坐标,对应的
吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
10.4.2 测定
称取0.5g试样,精确至0.0002g,置于塑料烧杯中,加20mL硼酸溶液溶解试样。将溶液全部转
移至100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。移取10.00mL上述试验溶液,置于50mL容量瓶中,
以下按10.4.1条从“加2滴饱和2,4-二硝基酚指示液测量其吸光度”开始进行操作。空白试验是
取2mL硼酸溶液,与试样同时同样处理。从工作曲线上查出试验溶液和空白试验溶液中二氧化硅的
质量。
10.5 结果计算
氟硅酸盐含量以二氧化硅(SiO2)的质量分数w7 计,按式(7)计算:
w7= m1-m
()0/1000
m×10/100 ×100%
(7)
式中:
m1---从工作曲线上查得的试验溶液中二氧化硅的质量的数值,单位为毫克(mg);
m0---从工作曲线上查得的空白试验溶液中二氧化硅的质量的数值,单位为毫克(mg);
m ---试料质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.005%。
11 水不溶物含量的测定
11.1 方法提要
将试样溶解,将水不溶物过滤,置于高温炉中灼烧至质量恒定,计算其水不溶物含量。
11.2 试剂
氯化钡溶液:100g/L。
11.3 仪器、设备
11.3.1 塑料烧杯(聚四氟乙烯)。
11.3.2 塑料漏斗。
11.3.3 高温炉:温度能控制在500℃±20℃。
11.4 分析步骤
称取约30g试样,精确至0.01g,置于250mL塑料烧杯中,加入100mL水摇匀,将塑料烧杯置于
电热板上低温加热,使试样完全溶解。使用塑料漏斗用慢速定量滤纸,过滤,用水洗涤至无氟离子(用氯
化钡溶液检验)。将滤纸置于已于500℃±20℃条件下灼烧至质量恒定的瓷坩埚中,灰化,再将瓷坩埚
置于500℃±20℃高温炉中灼烧至质量恒定,取出,冷却后称量。
11.5 结果计算
水不溶物含量以质量分数w8 计,按式(8)计算:
w8=m1-m2m ×100%
(8)
式中:
m1---瓷坩埚和水不溶物质量的数值,单位为克(g);
m2---瓷坩埚质量的数值,单位为克(g);
m ---试料质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.05%。
12 砷含量、铁含量、铅含量、铬含量、硅含量、硼含量、钙含量和镍含量的测定
12.1 方法提要
使用电感耦合等离子体原子发射光谱分析仪器(ICP-AES)进行多元素同时测定。
12.2 试剂
12.2.1 硝酸溶液:2+98(优级纯)。
12.2.2 硝酸溶液:1+10(优级纯)。
12.2.3 混合标准溶液 A:1mL溶液各含砷(As)、铁(Fe)、铅(Pb)、铬(Cr)、硼(B)、钙(Ca)、镍(Ni)
0.02mg的混合标准溶液;
移取2.00mL按HG/T 3696.2配制的砷、铁、铅、铬、硼、钙、镍标准溶液,置于100mL容量瓶中,用硝
酸溶液(12.2.1)稀释至刻度,摇匀。有效期6个月~12个月。
12.2.4 标准溶液B:1mL溶液含硅(Si)0.05mg;
移取5.00mL按HG/T 3696.2配制的硅标准溶液,置于100mL容量瓶中,用硝酸溶液(12.2.1)
稀释至刻度,摇匀。有效期6个月~12个月。
12.2.5 一级水:符合GB/T 6682-2008的规定。
12.3 仪器、设备
12.3.1 电感耦合等离子体原子发射光谱分析仪器(ICP-AES)。
12.3.2 抗氟炬管。
12.3.3 高盐雾化器。
12.3.4 塑料烧杯(聚四氟乙烯)。
12.3.5 塑料容量瓶。
12.3.6 塑料单标线吸量管。
12.4 分析步骤
12.4.1 仪器的清洗
清洗所有器皿前应先去污,自来水冲洗,一级水冲洗,用硝酸溶液(1+1)浸泡24h,一级水冲洗多
次,晾干,防止灰尘污染。
12.4.2 试验溶液的制备
称取50g试样,精确至0.01g,置于塑料烧杯中,沿杯壁缓慢加入100mL水,置于电热板上低温加
热10min~20min,溶解试样,冷却,用硝酸溶液(12.2.2)调至中性(用pH 试纸检验),全部转移至
250mL塑料容量瓶中,用水稀释至刻度、摇匀。
12.4.3 工作曲线的绘制
取4个50mL塑料容量瓶,分别加入0.00mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL混合标准溶液A,再分
别加入25.00mL试验溶液,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液用于测定砷、铁、铅、铬、硼、钙、镍含量。
再取4个50mL塑料容量瓶,分别加入0.00mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL标准溶液B,再分别
加入25.00mL试验溶液,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液用于测定硅含量。
12.4.4 仪器操作
在电感耦合等离子体原子发射光谱分析仪器(ICP-AES)最佳的测定条件下,按表1给出的元素测
定波长,利用标准加入法测定工作曲线中各待测元素的光谱强度,计算机根据所输入的相关数据,自动
计算出各元素的浓度。测定每个样品间隙应用硝酸溶液(12.2.1)在线清洗1min~2min。样品测定结
束熄火前先用硝酸溶液(12.2.1)在线清洗5min~10min,再用水在线清洗5min~10min,以保护抗氟
炬管。
表1 各杂质测定波长
杂质元素 测定波长/nm
As 193.759
Fe 259.940
Pb 220.353
Cr 206.149
Si 251.611
B 249.677
Ca 393.366
Ni 231.604
12.5 结果计算
各杂质元素含量以质量分数w9 计,按式(9)计算:
w9=ρ×50×10
m×25/250 ×100%
(9)
式中:
ρ---由工作曲线查出的被测溶液中被测元素浓度的数值,单位为微克每毫升(μg/mL);
m---试料质量的数值,单位为克(g)。
取平行测定结果的算术平均......
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