DB21∕T 2069-2013 硅酸铝质耐火材料化学分析方法

ICS点击此处添加ICS号点击此处添加中国标准文献分类号DB21辽宁省地方标准DB21/XXXXX201X硅酸铝质耐火材料化学分析方法CHEMICALANALYSISOFALUMINOSILICATEREFRACTORIES（报批稿）（本稿完成日期2011年07月12日）201XXXXX发布201XXXXX实施辽宁省质量技术监督局发布DB21/XXXXX201XI目次前言II1范围12规范性引用文件13溶液中残留二氧化硅的测定14氧化铝的测定25氧化铁的测定46氧化钛的测定57高锰酸盐吸收分光光度法测定氧化锰的方法78氧化钙的测定89氧化镁的测定810火焰分光光度法测定氧化钠911火焰分光光度法测定氧化钾1012使用钼兰试剂测定五氧化二磷11附录A（资料性附录）各元素分析值允许差13DB21/XXXXX201XII前言本标准按照GB/T112009给出的规则起草。本标准的附录A为资料性附录。本标准由辽宁省质量技术监督局提出。本标准由辽宁省质量技术监督局归口。本标准起草单位辽宁省产品质量监督检验院。本标准主要起草人王立新王堂玺杜鹏高山娇李琦王金玲白日昌本标准由辽宁省产品质量监督检验院负责解释。本标准为首次发布。DB21/XXXXX201X1硅酸铝质耐火材料化学分析方法1范围本标准规定了硅酸铝质耐火材料中二氧化硅（SIO2）、三氧化二铝（AL2O3）、三氧化二铁（FE2O3）、二氧化钛（TIO2）、氧化锰（MNO）、氧化钙（CAO）、氧化镁（MGO）、氧化钠（NA2O）、氧化钾（K2O）和五氧化二磷（P2O5）的化学分析方法。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，仅所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/T8170数值修约规则GB/T10325定形耐火制品抽样验收规则GB/T17617耐火原料和不定形耐火材料取样DB201硅酸铝质耐火材料化学分析使用试剂制备、试样分解与重量法测定二氧化硅的方法。DB201硅酸铝质耐火材料化学分析原子吸收光谱法3溶液中残留二氧化硅的测定31测定原理一份储备液S1或者S1，经过PH值的调节后，使用钼酸铵处理，硅十二钼酸钾减少并产生钼蓝，测定其吸光值。标准DB201中，4223或4233中，溶液中残留的二氧化硅加上聚合的二氧化硅的质量（M1M2）得出总二氧化硅的含量。32实验过程使用此测定方法时，可在溶液S1或者S1制备完成后放置一段时间，因为时间的延长可促进聚合硅的形成，从而可以得到更好的检验结果。按照标准DB201，4223或4233制备溶液S1或者S1，从溶液中移取10ML转移到100ML塑料烧杯，然后加入2ML氢氟酸（19），使用塑料棒搅拌，并放置10MIN。然后加入50ML硼酸溶液。在25条件下，边搅拌边加入2ML钼酸铵溶液，并放置10MIN。再一次搅拌，并同时加入5ML酒石酸溶液，搅拌1MIN后加入2ML抗坏血酸溶液。将溶液转移到100ML容量瓶中，用水定容至标线，放置60MIN。用10MM吸收皿，于分光光度计波长650NM处，以水做参比测量其吸光度。33工作曲线的绘制DB21/XXXXX201X2用滴定管移取0、2、4、6、8、10ML二氧化硅储备液（004MG/ML）至一组100ML的容量瓶，分别加入10ML空白溶液B1或B1，空白溶液按照标准DB201中，4224或4234制备。按照32测量溶液的吸光度，绘制工作曲线。34计算使用32中测得的吸光度和33中绘制的工作曲线，二氧化硅的质量分数按公式（1）计算2SIOW（1）21234501SIOMW式中二氧化硅的质量分数（）；2SIOWM1试样与铂坩埚灼烧后质量的数值，单位为克（G）；M2经酸处理后残渣与铂坩埚灼烧后质量的数值，单位为克（G）；M3溶液S1或S1中二氧化硅的质量的数值，单位为克（G）；M4溶液B1或B1中二氧化硅的质量的数值，单位为克（G）；M试样的质量的数值，单位为克（G）。4氧化铝的测定41概述可按照以下方法之一测定氧化钛A）铜铁CYDTA锌分离反滴定法；B）CYDTA锌反滴定法（不适用分离方法）。42铜铁CYDTA锌分离反滴定法421原理向DB201，4223或4233所获得溶液（S1）或S1的移取液中加入盐酸，调节酸度。在铜铁溶液的萃取下，溶液中的铁、钛、镁和锆等从溶液中分离出来，沉淀溶解在氯仿中分离开来。去除有机相。剩余的CYDTA标准滴定溶液在使用氨溶液调节PH值后加到水溶液中，形成了CYDTA和铝的螯合溶液。使用醋酸铵缓冲溶液继续调节溶液的PH值，向溶液中加入等体积的乙醇。剩余的CYDTA标准滴定溶液使用锌标准滴定溶液进行反式滴定，使用双硫腙作为指示剂，并计算氧化铝的含量。422分析步骤移取100MLDB201，4223或4233所获得溶液S1或S1至500ML分液漏斗，加入20ML浓盐酸、20ML氯仿和10ML铜铁溶液。将分液漏斗塞紧，摇匀。小心的打开漏斗，并用少量水冲洗漏斗塞和口部。静止分层并移除氯仿层。为了确定分离完全，向溶液中滴加几滴铜铁溶液，看是否产生有色沉淀。再向溶液中加入10ML氯仿，重复分离步骤直到氯仿层变得无色透明。使用聚乙烯的洗瓶用氯仿冲洗分液漏斗颈部的内外部。移去氯仿提取物，不要将它们弄干，因为会有爆炸的危险。将水溶液和分液漏斗的冲洗液移入1L的锥形瓶。滴加几滴溴苯酚指示剂和浓氨水，直至溶液变成碱性。立刻用浓盐酸重新酸化溶液并多加56滴浓盐酸。放置冷却至室温。加入足够的CYDTA标准滴定溶液（浓度为DB21/XXXXX201X3005MOL/L）来络合氧化铝并多加入几ML。加入醋酸缓冲溶液直至指示剂变蓝，并多加10ML。加入等体积的乙醇。如果硫酸盐由于乙醇而沉淀，需加足够的水来溶解硫酸盐。加入20ML羟基氯化胺和（12）ML双硫腙指示剂，使用锌标准滴定溶液（浓度为005MOL/L）进行滴定，直至溶液从绿色变为粉色。注11MLCYDTA溶液（浓度为005MOL/L）相当于100ML1275的氧化铝。注2滴定终点通常使用少量的萘酚绿色B溶液（浓度1G/L）来排除指示剂形成的粉色。423空白试验移取100ML通过DB201，4224或4234所获得溶液B1或B1，并按照422步骤进行。使用和溶液S1或S1相同体积的空白溶液B1或B1和CYDTA标准滴定溶液（浓度为005MOL/L）。424计算氧化铝的质量分数按公式（2）计算3ALOW（2）23175ALOV式中氧化铝的质量分数（）；23ALOVCYDTA标准滴定溶液的加入体积，单位为毫升（ML）；V1用于1G样品反滴定使用的锌标准滴定溶液（浓度005MOL/L）的体积，单位为毫升（ML）。注如果CYDTA溶液的浓度不是005MOL/L，计算等同于CYDTA标准滴定溶液的体积。43CYDTA锌反式滴定的方法（不进行分离）431原理向溶液S1或S1中加入过量的CYDTA标准滴定溶液。使用氨水调节溶液PH值，形成CYDTA和铝的螯合物。继续使用环六亚甲基四胺调节溶液PH值。剩余的CYDTA用锌标准滴定溶液反滴定，使用二甲酚橙作为指示剂。氧化铝的含量通过使用其他方法调节氧化铁、氧化钛、氧化锰和氧化锆来计算的。432实验步骤试验按照以下步骤进行移取50ML通过DB201，4223或4233所获得溶液S1或S1至300ML烧杯中，加入2ML盐酸（11）。然后加入CYDTA标准滴定溶液（002MOL/L），用水稀释到100ML。加入1G环六亚甲基四胺和1滴甲基橙指示剂。然后加入氨水（11）和氨水（19）至PH为3，此时指示剂为微微的橘黄色。如果氨水加入的过多，可加入盐酸（11）调节PH值小于3（指示剂显示为红色）。然后，做相同的调整。加入5G环六亚甲基四胺，PH值为55至58，加入4或5滴二甲酚橙作为指示剂，然后使用锌标准滴定溶液（浓度为002MOL/L）进行滴定。临近滴定终点时，轻轻地边搅拌边滴定，当溶液颜色由红色变为微红时就是滴定终点。注表1中给出了CYDTA和氧化铝、氧化铁、氧化钛含量的对照表。表1溶液S1或S1和标准溶液S1或S1体积的对照表氧化铝、氧化铁、氧化钛含量之和，CYDTA标准滴定溶液体积，MLDB21/XXXXX201X4433空白试验移取通过DB201，4224或4234所获得溶液B1或B1，并按照432进行试验。使用和溶液S1或S1相同体积的空白溶液B1或B1和CYDTA标准滴定溶液（002MOL/L）。434计算氧化铝的质量分数按公式（3）计算2ALOW（3）2312325096168079ALOVWFEOTIWMMNO式中氧化铝的质量分数（）；23LV1按照432中使用的锌标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ML）；V2按照433中使用的锌标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ML）；F锌标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升MOL/L；MDB201，4224或4234中的试样质量，单位为克G；W（FE2O3）按照DB201中第4条款测定的氧化铁含量，单位为百分比；W（TIO2）按照DB201中第5条款测定的氧化钛含量，单位为百分比；W（MNO2）按照DB201中第6条测定的氧化锰含量，单位为百分比。5氧化铁的测定51原理两种方法，在溶液中使用减少氧化铁的试剂。溶液S1或S1中铁由于抗坏血酸或羟基氯化胺而减少，加入1,10邻菲罗啉，通过醋酸铵调节PH值，测定吸光值。52实验步骤移取5ML通过DB201，4223或4233所获得溶液S1或S1至100ML容量瓶。注5ML是常用量。表2中给出了溶液S1或S1的移取量和氧化铁含量的关系。表2溶液S1或S1的移取量氧化铁含量，溶液S1或S1的移取量，ML0525051510155通过以下一种方法配制溶液1020102030203040305050DB21/XXXXX201X5A通过抗坏血酸配制，将溶液稀释为60ML，边摇晃边加入5ML左旋酒石酸和2ML抗坏血酸溶液。加入1,10邻菲罗啉（1G/L）和10ML醋酸铵溶液（20）。用水定容，放置30MIN。B通过羟基氯化胺配制，加入2ML羟基氯化胺溶液或抗坏血酸溶液（100G/L），5ML1,10邻菲咯啉溶液（10G/L）以及5ML醋酸铵溶液（100G/L）。放置15MIN，定容，混合均匀。加入醋酸铵后，15MIN至75MIN之内颜色是稳定的。在波长510NM处，以水做参比，用10MM吸收皿测定吸光度。53空白试验移取通过DB201，4224或4234所获得溶液B1或B1，体积与S1或S1相同，并按照52步骤进行。54绘制标准曲线移取0、50、100和150ML氧化铁储备液至一组100ML容量瓶。按照52操作，以参比溶液做空白测定吸光度。然后绘制氧化铁浓度和吸光度的曲线。55计算使用52和54中得到的数值，氧化铁的质量分数按公式（4）计算23EFOW（4）231E501FOMWV式中氧化铁的质量分数（）；23EFOWM1溶液S1或S1中氧化铁的质量的数值，单位为克（G）；M2溶液B1或B1中氧化铁的质量的数值，单位为克（G）；MDB201，4223或4233的质量的数值，单位为克（G）；V52步骤中，溶液S1或S1移取的体积，单位为毫升（ML），例如5ML。6氧化钛的测定61概述使用以下一种方法测定氧化钛的含量A（DAM）吸收分光光度法；B过氧化氢吸收分光光度法。62DAM吸收分光光度法621原理调节移取液的酸度。使用抗坏血酸和二氨替吡啶甲烷，测定吸光值。622实验步骤移取通过DB1，4223或4233制取的溶液S1或S15ML至50ML容量瓶中。DB21/XXXXX201X6注5ML是常规体积。溶液S1或S1移取液的体积应按照氧化钛的含量调节，见表3。表3溶液S1或S1的移取量氧化钛含量，移取液，ML0525051510155加入5ML盐酸（11）和2ML抗坏血酸溶液，放置1MIN，然后加入15MLDAM溶液，然后用水定容。放置溶液90MIN。在390NM波长处，以水做参比，使用10MM吸收皿测定吸光度。623空白试验通过DB201，4224或4235制取的溶液B1或B1，按照622中，和S1或S1相同的体积配制空白溶液。624绘制标准曲线移取0（作为参比）、5、10、15、20和25ML氧化钛标准溶液至一组50ML容量瓶中。按照623操作，并以空白做参比测定吸光值。以氧化钛的含量和吸光值绘制曲线。625计算使用622和623和624的数值，氧化钛的质量分数按公式（5）计算2TIOW（5）212501TIOMWV式中氧化钛的质量分数（）；2TIOWM1溶液S1或S1中氧化钛的质量的数值，单位为克（G）；M2溶液B1或B1中氧化钛的质量的数值，单位为克（G）；M按照DB201，4222或4232制备的试样质量的数值，单位为克（G）；V622中移取液的体积，单位为毫升（ML）。63过氧化氢吸收分光光度法631原理加入磷酸来掩蔽溶液S1或S1中的铁，并通过钛和过氧化氢反应，测定吸光值。632按照以下实验方法移取按照DB201，4222或4232制备的溶液S1或S120ML，分别移入50ML容量瓶A和B。分别向容量瓶中加入10ML磷酸（23），A中加入10ML过氧化氢溶液（6）。放置10MIN。分别用水定容至刻度、摇匀。在波长398NM处，使用10MM吸收皿测定溶液A的吸光度，以B作为参比。633空白试验使用按照DB201，4224或4234制备的溶液B1或B1，按照632步骤，移取和溶液S1或S1相同的体积。DB21/XXXXX201X7634绘制标准曲线移取0（作为参比）、10、20、30和40ML标准氧化钛溶液至100ML容量瓶中，按照632操作。以空白做参比，测定吸光值。建立氧化钛浓度和吸光度的曲线。635计算使用622、623和624中的数值，氧化钛的质量分数按公式（6）计算2TIOW（6）212501TIOMW式中氧化钛的质量分数（）；2TIOWM1溶液S1或S1中氧化钛的质量的数值，单位为克（G）；M2溶液B1或B1中氧化钛的质量的数值，单位为克（G）；M按照DB201，4222或4232制备的试样质量的数值，单位为克（G）。7高锰酸盐吸收分光光度法测定氧化锰的方法71原理向溶液S1或S1的移出液中加入硫酸，直至冒白烟，这时溶液中的氯离子被消除。通过高锰酸钾的氧化，锰转化为高锰酸钾，测定其吸光值。加入磷酸是防止铁离子的干扰以及氧化锰沉淀的产生。72实验步骤移取按照DB201，4223或4233制备的溶液S1或S150ML至250ML烧杯中。加入10ML硫酸（11），5ML硝酸（65），蒸发移去氯离子，直至硫酸产生白烟。冷却后，加入20ML硝酸（65），10ML磷酸（19）和50ML水。加热溶解，并除去酸气，然后放置冷却。加入02G高碘酸钾并再次加热沸腾，保持2MIN，然后放入水浴中10MIN。放置溶液至冷却后转移到100ML容量瓶。用水定容、摇匀。在波长524NM处，以水做参比测定其吸光值。73空白试验使用按照DB201，4224或4234制备的溶液B1或B1，按照72步骤，移取和溶液S1或S1相同的体积。74绘制标准曲线移取0（作为参比）、5、10、15、20、25ML标准氧化锰溶液至一组250ML烧杯中。按照72操作。以空白溶液做参比测定其吸光值。建立氧化锰浓度和吸光度的曲线。DB21/XXXXX201X875计算使用72、73和74曲线中的数值，氧化锰的质量分数按公式（7）计算2MNOW（7）212501MNOMW式中氧化锰的质量分数（）；2MNOWM1溶液S1或S1中氧化锰的质量的数值，单位为克（G）；M2溶液B1或B1中氧化锰的质量的数值，单位为克（G）；M按照DB201中4222或4232制备的试样质量的数值，单位为克（G）。8氧化钙的测定81原理使用盐酸消化溶液S2移取液，加入三乙醇胺来掩蔽干扰离子。调节溶液PH值为13，使用EDTA滴定，以钙黄绿素作为指示剂。82实验步骤移取按照DB201中4323制备的溶液（S2）100ML至500ML锥形瓶中。加入5ML三乙醇胺溶液（11）和10ML氢氧化钾溶液（250G/L）用水稀释到200ML体积。加入0015G钙黄绿素指示剂，使用EDTA标准滴定溶液，使用微量滴定管滴定，溶液从绿色变成粉色为滴定终点。注如果样品中氧化锰的含量超过01，按如下处理。准确移取按照DB201中4323制备的溶液（S2）100ML至200ML烧杯，加入5ML溴水。加入氨水（11），调节溶液为碱性，按照要求，过量加入几滴氨水。出现沉淀后，使用滤纸过滤，并用水洗涤滤纸。收集滤液和淋洗液，放入300ML烧杯中，使用盐酸（11）酸化溶液。加热溶液至沸腾，去除溶液中的溴，然后蒸发至体积80ML以下。冷却后，按照上述的方法处理。83空白试验按照DB201中4324制备溶液的移出液，按照82处理。使用与82中，制备试样时所使用的等量的溶液。84计算氧化钙的质量分数按公式（8）计算CAOW（8）12501VFM式中氧化钙的质量分数（）；CAOV82条中EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ML）；V183条中EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ML）；FEDTA标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升MOL/L；DB21/XXXXX201X9MDB201，4322条款中，试样的质量的数值，单位为克（G）。9氧化镁的测定91原理向溶液S2移取液中加入羟基氯化胺和三乙醇胺溶液来掩蔽干扰离子。使用缓冲溶液调节PH值至10。使用EDTA来滴定氧化钙和氧化镁的含量。氧化镁的含量依据82获得。滴定前，向溶液中加入硫化钠。92实验步骤移取DB201，4323制备的溶液100ML至500ML锥形瓶中，加入水至200ML。加入10滴浓盐酸，20ML三乙醇胺溶液（11），和25ML浓氨水。加入004G甲基百里香酚蓝指示剂，并使用微量滴定管用EDTA滴定，滴定终点为蓝色消失。注如果氧化镁或者氧化铬的含量过大，可按如下处理。移取移取DB201，4323制备的溶液100ML至500ML锥形瓶中，加水至200ML。加入5ML羟基氯化胺溶液（100G/L），20ML三乙醇胺溶液（11），2G氯化铵，25ML浓氨水和1ML硫化钠。加入004G甲基百里香酚蓝指示剂，并使用微量滴定管用EDTA滴定，滴定终点为蓝色消失。93空白试验处理所使用的试剂量与DB201，4323所使用的相同。94计算氧化镁的质量分数按公式（9）计算MGOW（9）2132501VFM式中氧化镁的质量分数（）；MGOV182中滴定氧化钙消耗的EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ML）；V292中消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ML）；V393中消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ML）；FEDTA标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升（MOL/L）；MDB201，4322条款中，试样的质量的数值，单位为克（G）。10火焰分光光度法测定氧化钠101原理溶液S2喷射到火焰光度测量器，测定其吸光度。102试剂参照ISO26845和ISO215871准备下述试剂。DB21/XXXXX201X101021配制标准溶液1,01MG/ML氧化钙、01MG/ML氧化镁、01MG/ML氧化钠、01MG/ML氧化钾移取50ML氧化钙标准溶液（1MG/ML）、氧化镁标准溶液（1MG/ML）、氧化钠标准溶液（1MG/ML）、氧化钾标准溶液（1MG/ML）至500ML容量瓶中，用水定容到刻度。1022校准溶液1移取混合标准溶液1至一组100ML容量瓶中。向每个容量瓶中加入5ML盐酸（11）和适量的氧化钙溶液（10MG/ML），并用水定容至刻度。典型的制备方法见表4。表1校准用溶液系列1（氧化钙百分含量为30）注氧化钙量由试样中氧化物的含量决定。103实验过程将溶液S2喷射到火焰光度测量器，在5890NM波长下，测定其吸光度。注可使用钠的光栅。104空白试验在DB201，4324中制备的溶液B2，按照103操作。105绘制标准曲线使用1022中溶液系列1制作曲线。按照103操作，以吸光度和钠含量绘制曲线。106计算使用103和104中以及105中的校准，氧化钠的质量分数按公式（10）计算2NAOW溶液浓度，MG/100ML溶液氧化铝溶液1，ML盐酸（11），ML混标溶液1，MLCAOMGONA2OK2O1350000023520202020233540404040443560606060653580808080863510101010107352020202020835303030303093540404040401035505050505011356060606060DB21/XXXXX201X11（10）2120NAOMW式中氧化钠的质量分数（）；2NAOWM1溶液S2中的氧化钠质量的数值，单位为克（G）；M2溶液B2中的氧化钠质量的数值，单位为克（G）；MDB201中，试样的质量的数值，单位为克（G）。11火焰分光光度法测定氧化钾111原理溶液S2喷射到火焰光度测量器，测定其吸光度。112实验步骤将按照DB201中4323制备的溶液S2喷射到火焰光度测量器，在7665NM波长下，测定其吸光度。113空白试验DB201,4324制备的溶液B2，按照112操作。114绘制标准曲线按照112操作，使用1022中的溶液系列1的校准。绘制吸光度和钾含量的标准曲线。115计算使用112、113和114的校准曲线，氧化钾的质量分数按公式（11）计算2KOW（11）2120KOMW式中氧化钾的质量分数（）；2KOWM1溶液S2中的氧化钾质量的数值，单位为克（G）；M2溶液B2中的氧化钾质量的数值，单位为克（G）；MDB201中，试样的质量的数值，单位为克（G）。12使用钼兰试剂测定五氧化二磷121原理调节溶液S1或S1的浓度后，加入钼酸铵和抗坏血酸。测定钼兰的吸光度。122使用步骤按如下步骤试验DB21/XXXXX201X12移取DB201中，4223和4233制备的溶液S1或S15ML至250ML烧杯。注5ML只是常规体积。应按照表6，根据试样中五氧化二磷的含量决定移取的体