GB∕T 3043-2017 普通磨料 棕刚玉化学分析方法

ICS25.100.70

J43

中华人民共和国国家标准

GB/T3043—2017

代替GB/T3043—2000

普通磨料棕刚玉化学分析方法

Conventionalabrasive—Chemicalanalysisofbrownfusedaluminiumoxide

(ISO9285：1997,Abrasivegrainsandcrude—Chemicalanalysisof

fusedaluminiumoxide,MOD)

2017-12-29发布

2018-07-01实施

GB/T3043—2017

目次

前 I

1范围 1

2规范性引用文件 1

3样品制备 1

4灼减（或灼增）的测定 1

5二氧化硅的测定 2

6三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁与三氧化二铝的分离 7

7三氧化二铁的测定 7

8二氧化钛的比色法测定 11

9氧化钙的测定 12

10氧化镁的测定 15

11二氧化锆的重量法测定 16

12三氧化二铝的测定 18

13原子吸收光谱分析 21

14X射线荧光光谱分析（压片法） 22

15氧化钾、氧化钠的测定（火焰光度法〉 24

附录A（资料性附录）真空条件下，各元素测量条件 26

附录B（资料性附录）本标准与ISO9285:1997相比的结构变化情况 27

GB/T3043—2017

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准代替GB/T3043—2000（棕刚玉化学分析方法》，与GB/T3043-2000相比主要技术变化如下：

——增加了二氧化硅测定的动物胶凝聚法（见5.3）；

——增加了三氧化二铁测定的横基水杨酸比色法（见7.3）,

——增加了氧化钙测定的容量法（见9.2）,

——增加了氧化镁测定的容量法（见10.2）;

——增加了X射线荧光光谱分析（压片法）（见第14章）；

——增加了氧化钾、氧化钠的测定（火焰光度法）（见第15章）。

本标准使用重新起草法修改采用ISO9285:1997（磨料和结晶块电熔刚玉的化学分析》。

本标准与ISO9285:1997相比在结构上有较多调整，附录B中列出了本标准与ISO9285：1997的章条编号对照一览表。

本标准与ISO9285:1997的技术性差异及其原因如下：

一关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件’’中，具体调整如下：

•用修改采用国际标准的GB/T4676代替ISO9138:1993;

•删除引用的ISO6353-1:1982、ISO6353-2：1983.ISO6353-2/Add.2：1986和ISO6353-3：1987。

——增加了二氧化硅测定的动物胶凝聚法、三氧化二铁测定的磺基水杨酸比色法、氧化钙和氧化镁测定的容量法、三氧化二铝的EDTA容量法，以满足我国检验方法的现状，方法均经过长期的实践验证，检测结果稳定可靠。

——增加X射线荧光光谱分析（压片法），因为X射线荧光光谱分析（压片法〉棕刚玉中二氧化硅、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化锆含量已在国内外得到广泛认可，实践证明其检测结果稳定可靠。

增加氧化钾、氧化钠的测定（火焰光度法），因为国内大多数企业不具备原子吸收光谱分析能力，为适应我国现状増加了火焰光度法。

——删除了国际标准的附录A,因为原附录A仅指明了其他可使用的分析方法，结合我国实际情况已有部分在标准条文中进行了规定，

本标准做了如下编辑性修改：

——将标准名称修改为《普通磨料棕刚玉化学分析方法》。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国磨料磨具标准化技术委员会（SAC/TC139）归口。

本标准起草单位:郑州磨料磨具磨削研究所有限公司、山西太岳磨料有限公司、重庆市博赛矿业（集团）有限公司。

本标准主要起草人：张仪、孙如芳、冯兵强、髙飞、冯伟、邵森、李登友、乔倩、包华。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T3043—1989.GB/T3043—2000,

GB/T3043—2017

普通磨料棕刚玉化学分析方法

1范围

本标准规定了棕刚玉磨料及结晶块中灼减（或灼増）、二氧化硅、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化锆、三氧化二铝、氧化钾和氧化钠的测定方法。

本标准适用于棕刚玉磨料及结晶块化学成分的测定，不适用于因使用后而发生成分变化的产品。

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/T4676普通磨料取样方法（GB/T4676—2003,ISO9138：1993,MOD）3样品制备

3.1结晶块试样

取具有统计代表性的结晶块，破碎至完全通过2mm筛网，混匀，用四分法缩分至10g〜20g。继续用钢研钵或刚玉研钵研细至全部通过150Mm筛网。用吸力9.8N-14.7N的磁铁吸出粉碎中带入的铁质。然后混匀，装入试样袋，于105-C-110C的烘箱中烘干1h，取出，放人干燥器中，冷却备用。

3.2磨料试样

依照GB/T4676进行取样和缩分。

粒径＞150 的磨料，先缩分至10g~20g，再用刚玉研钵研细至全部通过150Mm筛网，混合均

匀，装人试样袋，烘干放于干燥器中备用。

粒径＜150 的磨料，缩分至10g〜20g装人试样袋，烘干放于干燥器中备用。

3.3仪器分析试样制备

3.3.1原子吸收光谱分析试样制备

原子吸收光谱分析试样制备方法详见13.3，

3.3.2X射线荧光光谱分析（压片法）试样制备

X射线荧光光谱分析（压片法）试样制备方法详见14.4.1。

4灼威（或灼増）的测定

4.1试验步職

称取试样约1g，精确至0.0001g，放入预先在1050*C髙温炉中灼烧至恒重的铂坩埚中，记下坩埚加试样的质量，盖微启，置于1100C的髙温炉中灼烧1h，取出，置于干燥器中冷却，称重，反复灼烧至

恒重。

4.2试验数据处理

灼减和灼增的质量分数用W（灼减）和W（灼增）表示，按式（1）和式（2）计算:

w(灼减)=mi~m2-x100% (1)

mQ

W(灼增)=mz~—XIOO^ (2)

m0

式中：

m,——灼烧前坩埚加试样的质量，单位为克（g）;——灼烧后坩埚加试样的质量，单位为克（ghm0 试样的质量，单位为克（g）。

计算结果表示到小数点后两位。

4.3允许误差

允许误差应符合表1规定。

表1

同一试验室

土0.02%

不同试验室

土0.03%

5二氧化硅的测定

5.1氢氟酸挥发簠量差减法（挥散法）

5.1.1原理

试样经四硼酸钠-碳酸钠熔融分解，用硫酸浸出并蒸发至冒白烟使硅酸脱水，经灼烧而成二氧化硅。然后用氢氟酸处理使二氧化硅以四氣化硅形式除去，氢氟酸处理前后的重量差即为沉淀中二氧化硅的景。

此方法适合于任何二氧化硅含量的棕刚玉样品分析。

5.1.2试剂

除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

5.1.2.1氢氟酸（密度1.14g/mL）。

5.1.2.2硫酸：（1+4）、（1+1）、（2+98）。

5.1.2.3混合熔剂：一份无水碳酸钠与一份四硼酸钠研细混匀。

5.1.3试验步骤

称取试样约1g，精确至0.0001g，放置于事先盛有5g混合熔剂（5.1.2.3）的铂坩埚中，混匀，再覆盖1g混合熔剂，加盖，于1ooor熔融约1h，取出；转动坩埚，使熔融物附于坩埚内壁，冷却，洗净坩埚外壁，置于250mL烧杯中，加硫酸（1+4）100mL，加热熔解熔块，洗出坩埚及盖。

小心蒸发溶液至冒三氧化硫白烟，冷却。加100mL水，煮沸溶解盐类，用无灰中速滤纸过滤，用热

的硫酸(2+98)洗净滤纸及沉淀。保留滤液A用于三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁的测定。转移滤纸和沉淀于铂坩埚中，低温灰化，再逐渐升温至1000’C，灼烧1h。取出，于干燥器中冷却，称重，反复灼烧至恒重。

加1滴〜2滴水润湿沉淀物，再加10mL氢氟酸，2滴〜3滴硫酸(1+1)，小心蒸干，于1000_C灼烧约15min，取出，于干燥器中冷却，称重，反复灼烧至恒重。

5.1.4试验数据处理

二氧化硅的质量分数用w(SiO2)表示，按式(3)计算：

w(SiC)2)——-X100%m0

式中：

m1——沉淀物经硫酸、氢氟酸处理的失量，单位为克(gh

m0 试样的质量，单位为克(g)。

计算结果表示到小数点后两位。

5.2比色法

5.2.1原理

试样用四硼酸钠-碳酸钠混合熔剂分解后，用硫酸溶液浸出，在pH1.8〜2.0的硫酸介质中，加钼酸铵使硅酸离子形成硅钼杂多酸，用1,2,4-酸(P氨基-2-萘酚-4-磺酸)还原剂将其还原成钼兰，在分光光度计上于700nm处测其吸光度。

此方法适合于二氧化硅含量小于10%的棕刚玉样品分析。

5.2.2试剂

5.2.2.1硫酸：(5+95).

5.2.2.2酒石酸溶液(10%)。

5.2.2.3钼酸铵溶液(5%):溶解5g钼酸铵于100mL水中，放置24h后过滤使用。若出现沉淀则应停止使用。

5.2.2.4还原试液：称取25g亚硫酸氢钠溶解于25mL水中；称取2g亚硫酸钠和0.4g1,2,4-酸溶解于25mL水中。合并两溶液于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，备用。此溶液保质期为14天。

5.2.2.5二氧化硅标准溶液：准确称取0.1000g经过1000"C灼烧过的二氧化硅(优级纯)，称取约1g无水碳酸钠(优级纯)，于铂坩埚中混匀，在800-C-900_C的髙温炉中熔融20min，取出，转动坩埚使熔融物附于坩埚内壁，在聚四氟乙烯烧杯中用热水溶解，移入1000mL容量瓶中定容。然后贮存于干净干燥的塑料瓶中，备用。1mL此溶液含0.1000mg的二氧化硅。

5.2.2.6混合熔剂:见5.1.2.3。

5.2.2.7空白溶液：称取6g混合熔剂放入铂坩埚中，在1050C熔融约20min，取出，冷却，洗净坩埚外壁，用硫酸(5.2.2.1)100mL溶解，移人250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，备用。

5.2.3仪器设备5.2.3.1聚四氟乙烯烧杯，250mL。

5.2.3.2分光光度计。

5.2.4试验步骤

5.2.4.1称取试样和稀释比例的选择

根据试样中二氧化硅的大致含量参照表2选择试样称取量和稀释关系。

表2

SiO：估计含量

%

称取试样量

g

稀释

mL

稀释系数d

0.1〜0.5

1

250〜25

10

0.5〜2.0

0.5

250〜10

25

1.0〜5.0

0.2

250〜10

25

3.0〜10.0

0.1

250〜10

25

5.2.4.2试验溶液的制备

参照5.2.4.1称取试样于事先盛有5g混合熔剂(5.2.2.6)的铂坩埚中混匀，再覆盖1g混合熔剂，加

盖，将坩埚置于1000‘C髙温炉内熔融约1h，取出，转动坩埚使熔融物附于坩埚内壁，冷却后用水洗净

坩埚外壁，放人盛有近沸的硫酸(5.2.2.1)100mL的250mL烧杯中，于砂浴上加热浸出，用水洗出增埚

及盖，移人250mL容量瓶中，冷却，用水稀释至刻度，摇匀。此为试验溶液B。

5.2.4.3分析步骤

移取一定量(见表2)上述试验溶液B于100mL容量瓶中，调节试液温度至20_C以上，加5mL钼酸铵溶液(5.2.2.3)，混匀放置7min，加10mL酒石酸溶液(5.2.2.2)，5mL还原试液(5.2.2.4)，稀释至刻度，摇匀，放置30min，以水作参比，用1cm比色皿，于700nm波长处测其吸光度。用同样方法做空白实验，减去空白溶液的吸光度后，于工作曲线上查出二氧化硅量。

5.2.4.4工作曲线的绘制

移取空白溶液C5.2.2.7)共八份各5.00mL,分别放人八个100mL的容量瓶中，用微量滴定管依次加人二氧化硅标准溶液(5.2.2.5)0.00mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL，按5.2.4.3方法操作，测定其吸光度，减去空白溶液吸光度后，与相应的二氧化硅量对应，绘制成工作曲线。

5.2.5试验数据处理

二氧化硅的质量分数按式(4)计算：

w(SiO2)-x100% (4)

m0

式中：

d——稀释系数；

m,——在工作曲线上査得的二氧化硅量，单位为克(g);

试样的质量，单位为克(g)。

计算结果表示到小数点后两位。

5.3动物胶凝聚法

5.3.1原理

试样用四硼酸钠-碳酸钠混合熔剂熔融分解，以稀的盐酸溶液浸出后，蒸发至湿盐状态，加人动物胶使硅酸凝聚，过滤后将其灼烧至恒量，用氢氟酸和硫酸处理，使硅以四氟化硅逸去，再灼烧至恒量。氢氟酸处理前后质量之差为二氧化硅的质量。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。

5.3.2试剂

5.3.2.1二氧化硅:优级纯。

5.3.2.2无水碳酸钠：优级纯。

5.3.2.3明胶:碎片状。

5.3.2.4焦硫酸钾。

5.3.2.5四砌酸钠-碳酸钠混合熔剂：按质量比取2份四砌酸钠和1份碳酸钠于玛瑙研钵中研细、混合均匀。混匀，贮存于广口瓶中。

5.3.2.6氢氟酸(密度1.14g/mL)。

5.3.2.7氨水(密度0.90g/mL)。

5.3.2.8盐酸：(5+95)、(1+4)、(1+3)、(1+1)•

5.3.2.9硫酸,(5+95).(1+1)。

5.3.2.10钼酸铵溶液(5%)。

5.3.2.11对硝基苯酚指示剂,0.2%乙醇溶液。

5.3.2.12硫酸亚铁铵溶液(6%):称取6g硫酸亚铁铵溶于100mL水中，滴加硫酸(1+1)5滴，混匀，5.3.2.13草硫混酸溶液：(1+1)。量取5%草酸溶液1份与硫酸(1+3)1份混合均匀。

5.3.2.14二氧化硅标准溶液1mL含二氧化硅0.03mg.

准确称取0.3000g预先在1000.C灼烧1h的二氧化硅(5.3.2.1)于铂坩埚中，再加3g无水碳酸钠，混匀，加盖，盖微启，送入髙温炉中，在850*0-900"C熔融20min〜30min，取出，在聚四氟乙烯烧杯中用热水浸取,冷却后，用水洗出坩埚及盖，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，立即移人清洁并干燥过的塑料瓶中，贮存，此溶液1mL含二氧化硅0.3mg。

用移液管量取100mL二氧化硅标准溶液(5.3.2.14)于1000mL容量瓶中，用硫酸(5+95)中和至微酸性，用水稀释至刻度，摇匀，立即移人清洁并干燥过的塑料瓶中，贮存。

5.3.2.15空白溶液：称取4g混合熔剂(5.3.2.5)于铂坩埚中，在1000_(：的髙温炉中熔融10min，取出、冷却，以100mL盐酸(1+4)加热浸取，用水洗出坩埚及盖，冷却后移入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

5.3.3仪器

5.3.3.1分析天平(感量0.1mg)。

5.3.3.2分光光度计。

5.3.4试验步骤

称取约0.5g不烘试样于铂坩埚中，精确到0.0001g，加入3g混合熔剂(5.3.2.5),混匀，再覆盖1g，加盖，盖微启，放入髙温炉中，由低温升至950*C〜1000*C熔融1.0h〜1.5h，取出，旋转坩锅，使熔融物附于坩埚内壁上，冷却后，放人已盛有100mL近沸盐酸(1+4)的烧杯中，于砂浴上加热浸出，用水

洗出坩埚及盖，将烧杯置砂浴上蒸发至湿盐状时，加0.1g明胶(5.3.2.3),充分搅拌2min~3min，在60‘C〜70‘C水浴上保温20min,取下，加人热的盐酸(5+95)40mL，搅拌使盐类溶解，以中速定量滤纸过滤，用热的盐酸(5+95)洗涤7次〜8次，再用水洗至无氯离子，滤液流人250mL容量瓶中。

将二氧化硅沉淀连同滤纸放人铂坩埚中，小心烘干并灰化，移人髙温炉中，在980_C〜1000_C灼烧1h，取出，稍冷，置于干燥器中，冷却至室温，称量，灼烧至恒量。灼烧后的沉淀物用水润湿，加人1滴〜2滴硫酸(1+1)，加入5mL氢氟酸C5.3.2.6),置砂浴上蒸发至冒硫酸白烟，取下，稍冷，再加氢氟酸2mL〜3mL，继续蒸发至干。置于髙温炉中，在980‘C〜1000*C灼烧15min〜30min，取出，稍冷，置于干燥器中，冷却至室温，称量，灼烧至恒量。

灼烧后的残渣，加人2g焦硫酸钾C5.3.2.4),于电炉上加热使其熔融，取下，置于650t髙温炉中灼烧10min，取出，冷却后，加盐酸(1+1)适量，使盐酸浸泡盐类，待盐类完全溶解后，转移合并至滤液的250mL容量瓶中，冷却后，以水稀释至刻度，摇匀，此溶液C用于测定残余二氧化硅和三氧化二铝、氧化钙、氧化镁等氧化物的量。

用移液管量取5mL溶液C于100mL容量瓶中，加水40mL，加对硝基苯酚指示剂(5.3.2.11)2滴，以氨水(5.3.2.7)中和至黄色，立即加人盐酸(1+3)5mL，加人5mL钼酸铵溶液(5.3.2.10),放置

10min~15min，以下步骤见5.3.5所述，测出吸光度，从工作曲线上査出对应二氧化硅的质量。

5.3.5工作曲线的绘制

用移液管量取取空白溶液8份各5mL，分别放人8个100mL容量瓶中，用微量滴管依次加人二氧化硅标准溶液(5.3.2.14)0.00mL,0.50mL,1.00mL，2.00mL，4.00mL,6.00mL,8.00mL,

10.00mL，加水10mL，调节试液温度至20*C〜25*C,加人钼酸铵溶液(5.3.2.10)5mL，摇匀后，放置10min~15min,边摇边加人草硫混酸溶液(5.3.2.13)20mL，迅速加人硫酸亚铁铵溶液(4.2.12)5mL,用水稀释至刻度，摇匀。以空白溶液作参比，在分光光度计上，于波长700nm处，用1cm比色皿测其吸光度，以二氧化硅的质量为横坐标，试液吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

5.3.6试验数据处理

二氧化硅的质量分数按式(5)计算：

w(SiO2)= ~m'+X100^ (5)

vm mV\f

式中：

——氢氟酸处理前沉淀及坩埚质量，单位为克(g);

——氢氟酸处理后残渣及坩埚质量，单位为克(gh

m 试样的质量，单位为克(g)»

——从标准曲线上査得试液中二氧化硅的质量，单位为克(g)>

V——试盐溶液总体积，单位为毫升(mL)；

Vi——分取试液体积，单位为毫升(mL)。

计算结果表示到小数点后两位。

5.4允许误差

允许误差应符合表3规定。

表3

含量范围/%

允许误差

同一试验室

不同试验室

<0.50

土0.04

±0.06

〉0.50〜2.00

土0.06

土0.08

>2.00

士0.08

士0.10

6三氣化二铁、二氣化钛、氣化钙、氣化镁与三氣化二铝的分离

取由重fl法测定二氧化硅所得滤液A（也可移取一定量比色法测二氧化硅的试验溶液B）,蒸发至150mL〜200mL，用氢氧化钠（550g/L）溶液调节酸度至近中性。逐滴滴加氢氧化钠（550g/L）溶液至沉淀恰好溶解。把溶液转人预先盛有150mL氢氧化钠（150g/L）溶液和1g无水碳酸钠的烧杯中，小心加热近沸1h，冷却，用中速滤纸过滤，用碳酸钠（10g/L）溶液洗涤，弃去滤液。然后用25mL热的盐酸（1+9）溶解沉淀，并用热的盐酸（2+98）洗涤干净，保持溶液体积约150mL。加5mL过氧化氢（3%）,煮沸，加人1g氯化铵和3滴甲基红指示剂。逐滴滴加氨水（1+1）至出现稳定的黄色，再过量约10滴，煮沸，放置1min。用中速滤纸过滤，用热的已被氨水调至碱性的氯化钠（20g/L）溶液洗净滤纸和沉淀。转移滤纸和沉淀于原烧杯中，加100mL盐酸（1+9），搅拌使沉淀溶解，用水稀释至200mL,煮沸。

重复用氨水沉淀和过滤步骤，合并滤液留做测定氧化钙和氧化镁，此为溶液D。沉淀用50mL硫酸（1+4）溶解，移人100mL容量瓶中，留作测定三氧化二铁和二氧化钛，此为溶液E。

7三氣化二铁的测定

7.1容置法

7.1.1原理

在盐酸介质中，以氯化亚锡为还原剂，将溶液中的三价铁离子还原为二价铁离子之后，再以二氯化汞将稍过量的氯化亚锡氧化，最后用重铬酸钾标准溶液来滴定二价铁离子，从而计算出三氧化二铁的含量。

此方法适合于三氧化二铁含量大于2%的棕刚玉样品分析。

7.1.2试剂

7.1.2.1盐酸：（1+1）•

7.1.2.2氢氧化钠（20%）。

7.1.2.3硫酸-磷酸混合溶液:在搅拌下，将150mL浓硫酸慢慢地加到700mL水中，稍冷，再加150mL磷酸。

7.1.2.4二氯化锡溶液（10%）:称取10g二氯化锡于20mL盐酸中加热溶解，用水稀释至100mL，搅匀。放数粒锡粒，并保持有锡粒存在。

7.1.2.5二氯化汞饱和溶液（约5%）:称取二氯化汞5g溶于100mL热水中，冷却，用时取上层清液。7.1.2.6二苯胺磺酸钠指示剂（0.5%）。

17

7.1.2.7重铬酸钾标准溶液(0.0100mol/L)：称取经150’C烘干2h的重铬酸钾(基准试剂)2.9424g溶于100mL水中，转移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

7.1.3试验步骤

移取50.00mL混合氧化物溶液E(见第6章)或100.00mL比色法测定二氧化硅所制备的试验溶液B或移取50mL溶液CC5.3.4),放于250mL烧杯中，滴加氢氧化钠溶液(7.1.2.2)至产生大量白色沉淀再溶解，并过量10mL，加热至近沸，搅拌并保温10min,待沉淀凝聚后以中速滤纸过滤于干烧杯中，此滤液F用于测定三氧化二铝的量。沉淀用热盐酸(7.1.2.1)40mL溶解于原烧杯中，用热水洗涤8次〜10次。将溶液蒸发至20mL左右，趁热滴加氯化亚锡溶液(7.1.2.4)至黄色消失，再过量1滴〜2滴，以流水冷却至室温，迅速加人20mL二氯化汞饱和溶液(7.1.2.5),静置3min~5min，加水50mL，加10mL硫酸-磷酸混合溶液(7.1.2.3),滴加2滴〜3滴二苯胺磺酸钠指示剂(7.1.2.6)，立即用重铬酸钾标准溶液(7.1.2.7)滴定至出现兰紫色并且半分钟不褪色为终点。

7.1.4试验数据处理

三氧化二铁的质量分数用w(Fe2O3)表示，按式(6)计算：

VcVnk

w(Fe2O3)= tz-X100% (6)

式中：

V——滴定消耗重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升(mL);

c——重铬酸钾标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);

Vo——混合氧化物溶液的总体积，单位为毫升(mL),

k——重铬酸钾换算成三氧化二铁的系数，为0.4791;

m0 试样的质量，单位为克(g);

V:——分取试液的体积，单位为毫升(mL)。

计算结果表示到小数点后两位。

7.2邻菲罗啉比色法7.2.1原理

三价铁离子用盐酸羟胺还原成二价铁离子，在pH2〜9的范围内加人邻菲罗啉，与二价铁离子形成橙红色的络合物，于510nm波长处测其吸光度，从而测定三氧化二铁含量。

此方法适合于三氧化二铁含量不大于2%的棕刚玉样品分析。

7.2.2试剂

7.2.2.1氨水(密度0.90g/cm3)。

7.2.2.2空白溶液:见5.2.2.7。

7.2.2.3酒石酸溶液(10%)。

7.2.2.4盐酸羟胺溶液(5%)。

7.2.2.5刚果红试纸。

7.2.2.6硫酸,(1+1).

7.2.2J乙酸铵溶液(30%)。

7.2.2.8邻菲罗啉溶液(0.1%):称取0.1g邻菲罗啉，用10mL乙醇(95%)溶解，用水稀释至100mL。7.2.2.9三氧化二铁标准溶液：准确称取经110r烘干2h的三氧化二铁(优级纯)0.2500g，于300mL

烧杯中，加盐酸(1+1)40mL，低温加热溶解，移人1000mL容量瓶中，冷却，用水稀释至刻度，摇匀，

1mL此溶液含三氧化二铁0.2500mg。

移取上述三氧化二铁溶液100mL放人1000mL容量瓶中，加硫酸(7.2.2.6)5mL，以水稀释至刻

度，摇匀，1mL此溶液含三氧化二铁0.0250mg。

7.2.3仪器

分光光度计。

7.2.4试验步骤

7.2.4.1分析步骤

移取10.00mL混合氧化物溶液E(见第6章)或25.00mL比色法测定二氧化硅所制备的试验溶液B于150mL烧杯中，加10mL酒石酸溶液(7.2.2.3)，10mL盐酸羟胺溶液(7.2.2.4)，混匀。逐滴滴加氨水(7.2.2.1),使刚果红试纸显示碱性，再逐滴滴加硫酸(7.2.2.6)使刚果红试纸显示碱性。加入乙酸铵溶液(7.2.2.7)直至溶液又为碱性，然后过量5mL。加人10mL邻菲罗啉溶液(7.2.2.8),混匀，转入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用lcm比色皿在500nm波长处测其吸光度。用同样方案做空白试验，减去空白溶液的吸光度后，于工作曲线上査出三氧化二铁量。

7.2.4.2工作曲线的绘制

移取空白溶液(7.2.2.2)9份各20.00mL，分别放人9个100mL容量瓶中，用微量滴定管依次加人三氧化二铁标准溶液(0.0250mg/mL)0.00mL、0.20mL、0.40mL、1.00mL.2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mLJO.OOmL，按7.2.4.1方法操作，测定其吸光度，减去空白溶液吸光度后，与相应的三氧化二铁量对应，绘制成工作曲线。

7.2.5试验数据处理

三氧化二铁的质量分数按式(7)计算：

(7)

w(Fe2O3) X100%

y1

式中：

m,——在工作曲线上査得的三氧化二铁量，单位为克(g);

Vo——混合氧化物溶液的总体积，单位为毫升(mL),

m0——试样质量，单位为克(g)»

V：——分取试液的体积，单位为毫升(mL)。

计算结果表示到小数点后两位。

7.3磺基水杨酸比色法7.3.1原理

在pH8~ll的氨性溶液中，三价铁与磺基水杨酸生成稳定的黄色络合物，与420nm波长处测其吸光度，从而测定三氧化二铁含量。

此方法适合于三氧化二铁含量不大于2%的棕刚玉样品分析。

7.3.2试剂

7.3.2.1四硼酸钠-碳酸钠混合熔剂：见5.3.2.5。

空白溶液:见5.3.2.15。

磺基水杨酸溶液(15%)。

氨水：(1+1)。

三氧化二铁:优级纯。

三氧化二铁标准溶液：见7.2.2.9。

仪器

分光光度计。

7.3.4试验步骤

7.3.4.1工作曲线的绘制

用移液管移取空白溶液(7.3.2.2)9份各25mL，分别放人9个50mL容量瓶中，用微量滴定管依次加人三氧化二铁标准溶液(7.3.2.6)0.00mL，0.20mL,0.40mL,1.00mL,2.00mL,4.00mL,6.00mL,8.00mL,10.00mL，加磺基水杨酸溶液(7.3.2.3)10mL，边摇动边滴加氨水(7.3.2.4)至溶液出现稳定的黄色，并过量2mL,冷却，用水稀释至刻度，摇匀，用水作参比，在分光光度计上于波长420nm处，用1cm比色皿测量其吸光度，减去空白试验的吸光度后，与相应的三氧化二铁质量相对应，绘制工作曲线。

7.3.4.2分析步猓

用移液管移取滤液C(5.3.4)25mL于50mL容量瓶中，加磺基水杨酸溶液(7.3.2.3)10mL，边摇动边滴加氨水(7.3.2.4)至溶液出现稳定的黄色,并过量2mL，冷却，用水稀释至刻度，摇匀，用水作参比，在分光光度计上于波长420nm处，用1cm比色皿测量其吸光度。减去空白试验的吸光度后，于工作曲线上査出三氧化二铁的质量。

7.3.5试验数据处理

三氧化二铁的质量分数按式(8)计算：

w(Fe2O3)=—^X100% (8)

m0Vi

式中：

——分取试样溶液中自工作曲线上査得的三氧化二铁质量，单位为克(g);

V——试验溶液总体积，单位为毫升(mL)；

试样质量，单位为克(g)I

V.——分取试液的体积，单位为毫升(mL)。

计算结果表示到小数点后两位。

7.4允许误差

允许误差应符合表4规定。

表4

含童范围/%

允许误差/%

同一试验室

不同试验室

<0.25

士0.02

土0.03

表4(续)

含番范围

允许误差

同一试验室

不同试验室

>0.25—0.50

±0.03

±0.04

>0.50

±0.06

±0.08

8二氣化钛的比色法測定

8.1原理

在0.7mol/L〜1.8mol/L的硫酸环境下，四价钛离子与过氧化氢生成［TiO(H2O2)?+的黄褐色络离子，借此进行比色法测定二氧化钛的含量。

8.2试剂

8.2.1硫-磷混合酸：取水146mL放人250mL烧杯中，在搅拌下慢慢加人磷酸4mL，冷却后，在不断搅拌下，慢慢加人硫酸50mL，冷却后备用。

8.2.2过氧化氢(3%)：取过氧化氢(30%)10mL，用水稀释到100mL。

8.2.3二氧化钛标准溶液:称取经1000’C灼烧1h后的二氧化钛(优级纯)0.2500g，置于300mL烧杯中，加硫酸铵20g，浓硫酸30mL，加盖表面皿，于明丝电炉上加热到完全溶解。待完全冷却后，在搅拌下缓慢注入另一预先盛有250mL水的400mL烧杯中。冷却后，移人1000mL容量瓶中。洗净上述两只烧杯，洗液亦合并入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，1mL此溶液含二氧化钛0.2500mg。

8.2.4空白溶液:见5.2.2.7。

8.3仪器

分光光度计。

8.4试验步骤8.4.1分析步骤

移取10.00mL混合氧化物溶液E(见第6章)或25.00mL比色法测定二氧化硅所制备的试验溶液B(或25.00mL溶液C)于50mL容量瓶中，用移液管加入10mL硫-磷混合酸(8.2.1),3mL过氧化氢(8.2.2),用水稀释至刻度，摇匀。用水作参比，在分光光度计上于425nm波长处，用1cm比色皿测定其吸光度。用同样方法做空白试验，减去空白溶液的吸光度后，于工作曲线上査出二氧化钛量。

8.4.2工作曲线的绘制

移取空白溶液(8.2.4)6份各10.00mL，分别放入6个50mL容量瓶中，用微量滴定管依次加人二氧化钛标准溶液0.00mL、0.40mL、1.00mL.2.00mL.4.00mL、6.00mL，用移液管加人硫-磷混合酸(8.2.1)各10mL，摇匀，加过氧化氢(8.2.2)各3mL，用水稀释至刻度，摇匀。用水作参比，在分光光度计上于425nm波长处，用1cm比色皿，测定其吸光度，减去空白溶液的吸光度后，与相应的二氧化钛量对应，绘制成工作曲线。

8.5试验数据处理

二氧化钛的质量分数用w(TiO2)表示，按式(9)计算：

w(TiOz)100^ (9)

式中：

——自工作曲线上査得的二氧化钛量，单位为克(g);

Vo——混合氧化物溶液的总体积，单位为毫升(mL)；

m0 试样质量，单位为克(g)J

V)——分取试液的体积，单位为毫升(mL)。

计算结果表示到小数点后两位。

8.6允许误差

允许误差应符合表5规定。

表5

含量范围

允许误差/%

同一试验室

不同试验室

<0.50

士0.05

±0.07

>0.50—2.50

士0.07

士0.10

>2.50

土0.10

土0.13

9氣化钙的测定9.1重量法9.1.1原理

在分离过铝、铁等元素后的试液中，加入草酸铵使钙形成草酸盐沉淀(CaC2O4•H2O)。将此草酸钙沉淀经髙温灼烧成氧化钙并称量，以求出氧化钙的含量。

9.1.2试剂

9.1.2.1盐酸(密度1.19g/cm3)。

9.1.2.2盐酸,(1+4)。

9.1.2.3氨水；(1+1)。

9.1.2.4草酸铵饱和溶液。

9.1.2.5草酸铵溶液(0.1%)。

9.1.2.6甲基红指示剂(0.1^)：0.1g甲基红指示剂溶解于100mL60%乙醇中制成。

9.1.3试验步骤

蒸发混合氧化物溶液D(见第6章)至约100mL，加人1滴甲基红指示剂(9.1.2.6),用盐酸(9.1.2.2)调节试液为酸性，煮沸，缓缓加人10mL草酸铵饱和溶液(9.1.2.4)，加5mL氨水(9.1.2.3),继

续煮沸5min.在70X3〜80.C保温2h,放置过夜，用慢速滤纸过滤，用草酸铵溶液(9.1.2.5)洗涤滤纸和沉淀。

滤液收集留作氧化镁的测定。

用50mL盐酸(9.1.2.2)在滤纸上溶解沉淀，同上述过程再进行一次沉淀作用。滤液与上述滤液合并留作测定氧化镁，把沉淀并滤纸放人已灼烧至恒重的铂坩埚中，先低温灰化，再于1000’C灼烧约

1h，于干燥器中冷却，迅速称重。

9.1.4试验数据处理

氧化钙的质量分数用w(CaO)表示，按式(10)计算：

w(CaO)=—X100% (10)

m0

式中：

沉淀质最，单位为克(g);

m0 试样质量，单位为克(g)。

计算结果表示到小数点后两位。

9.2容置法

9.2.1原理

用六次甲基四胺-铜试剂分离铝、铁、钛、锰等干扰元素。根据钙离子在pH8〜13时可与EDTA定董络合的原理，本法采用PH>12时，少量镁离子形成Mg(OH)+或Mg(OH)2沉淀，不干扰测定，此时钙离子与钙试剂生成紫红色络合物，但钙离子能与EDTA生成更稳定的络合物，以EDTA络合物滴定时，从中夺取钙离子而游离出钙试剂，当溶液呈现蓝色时即为终点，由EDTA标准溶液消耗的量求出氧化钙的含量。其反应式如下：

Ca2++H2Y2--*CaY2~+2H+Ca2++Hind2-—CalruT+H+纯蓝色 紫红色

Calnd-+H2Y2-—CaY2-+HInd2~+H+

紫红色 纯蓝色

9.2.2试剂

9.2.2.1碳酸钙：优级纯。

9.2.2.2二乙基二硫代氨基甲酸钠盐(铜试剂)，

9.2.2.3六次甲基四胺溶液。

9.2.2.4氢氧化钠溶液(20%)。

9.2.2.5盐酸：(1+1)•

9.2.2.6EDTA标准溶液c(EDTA)=0.01mol/L：

a)配制：称取3.75g乙二胺四乙酸二钠(EDTA)于400mL烧杯中，加水200mL，低温加热溶解，冷却后过滤于1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。

b)标定：准确称取1.7848g预先在110t烘干2h的碳酸钙(9.2.2.1)于250mL烧杯中，加水

50mL，滴加盐酸(1+1)至完全溶解，并过量2滴〜3滴，加热煮沸，除去二氧化碳，冷却后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液即为氧化钙标准溶液，1mL含1.00mg氧化钙。移取氧化钙标准溶液10mL于300mL锥形瓶中。加水100mL，加人20%氢氧化

钠溶液(9.2.2.4)10mL,摇动，放置2min~3mino加少量钙试剂竣酸钠盐指示剂(9.2.2.7)，用配制的EDTA标准溶液C9.2.2.6)滴定至纯蓝色为终点。在相同条件下做空白试验。

c)计算按式(11〉和式(12):

Tco=^ (11)

Tm(o=丁c«oXk (12)

式中：

Teo——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)}

th——分取试液中氧化钙的质量，单位克(g)I

V——消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值)，单位为毫升(mL);

TMg0一EDTA标准溶液对氧化镁的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)j

k ——CaO换算成MgO的系数，为0.7188.

9.2.2.7钙试剂羧酸钠盐指示剂(1:100)：称取钙试剂竣酸钠盐0.5g，与氯化钠50g混匀。

9.2.3试验步骤

用移液管量取50mL溶液CC5.3.4)于250mL烧杯中，加水80mL，用氢氧化钠溶液O.2.2.4)调至有沉淀生成，再滴加盐酸C9.2.2.5)至沉淀溶解，加15%六次甲基四胺溶液(9.2.2.3)5mL，加热至沉淀凝聚，冷却后，加0.3g铜试剂O.2.2.2),放置1h以上，过滤于250mL容量瓶中，用2%六次甲基四胺溶液O.2.2.3)洗涤8次〜10次，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液G用于测定CaO,MgO的量。

用移液管量取100mL溶液D于300mL锥形瓶中，加人20mL氢氧化钠溶液(9.2.2.4),放置

5min〜10min，加少量钙试剂羧酸钠盐指示剂C9.2.2.7),以EDTA标准溶液O.2.2.6)滴定至纯蓝色为终点。并在相同条件下做空白试验。

9.2.4试验数据处理

氧化钙的质量分数按式(13)计算:

w(CaO)

(13)

式中：

Teo——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)；

V——滴定时试液消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升(mL);

Vo——滴定时空白溶液消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升(mL);

m——被测试样质量，单位为克(g)。

计算结果表示到小数点后两位。

9.3允许误差

允许误差应符合表6规定。

表6

含贵范围/%

允许误差/%

同一试验室

不同试验室

<0.50

士0.05

士0.08

〉0.50〜1.00

士0.07

土0.10

10氣化镁的测定

10.1重量法

10.1.1原理

草酸铵重量法测氧化钙之后的滤液经酸化，加人过量的磷酸铵及氨水，使之形成磷酸铵镆沉淀。经过两次沉淀，以减少共沉淀的发生。然后将沉淀于1000"C以上灼烧成焦磷酸镁，以求出氧化镁的含量。

10.1.2试剂

10.1.2.1硝酸(密度1.40g/cm3)。

10.1.2.2盐酸:(1+9)、(1+4)，

10.1.2.3氨水(密度0.90g/cm3)。

10.1.2.4磷酸氢二铵溶液(10%).

10.1.2.5硝酸铵溶液(2%)。

10.1.2.6磷酸铵溶液(10%).

10.1.3试验步骤

取测定氧化钙收集的滤液(9.1.3)用硝酸调至强酸性，小心蒸发至干。用200mL盐酸(1+9)溶解残渣，用慢速滤纸过滤，用水洗涤干净，逐滴加人氨水至显碱性，并过量10mL。加人20mL磷酸氢二铵溶液(10.1.2.4),用力搅拌1min~2min,放置过夜。用中速滤纸过滤，用硝酸铵溶液(10.1.2.5)洗涤。然后用50mL热的盐酸(1+4)溶解沉淀于烧杯中，并用热水洗涤干净。逐滴加入氨水使溶液显碱性，并过ft5mL.加5mL磷酸铵溶液(10.1.2.6),搅拌，放置到沉淀完全，同上述一样过滤并洗涤沉淀。把滤纸及沉淀一同转人已灼烧至恒重的铂坩埚内，从室温开始升温至1100*C，在1100*C的氧化性气氛内灼烧约1h，取出，于干燥器中冷却，称重。

10.1.4试验数据处理

氧化镁的质量分数用w(MgO)表示，按式(14)计算：

w(MgO)=—X100% (14)

式中：

沉淀质量，单位为克(g)i

m0 试样质量，单位为克(g)j

k——Mg2P2O7与MgO的重量换算系数，为0.3622.

计算结果表示到小数点后两位。

10.2容量法

10.2.1原理

用六次甲基四胺-铜试剂分离铁、钛、铝、锰等干扰元素，根据镁离子在碱性溶液中能与EDTA定量络合的原理，本法采用在pH为10时，使试液中的镁、钙离子与铬黑T生成紫红色络合物，用EDTA标准溶液滴定，镁、钙离子与EDTA形成更稳定的无色络合物，从而游离出铬黑T指示剂。当溶液出现蓝色即为终点，由EDTA标准溶液消耗的量减去滴定钙时消耗EDTA标准溶液的最，求得氧化镁的含量。其反应式如下：

Mg2++H2Y2-—MgY卜+2H+

Mg2++Hind2-—Mglnd-+H+

Mglnd'+H2Y2--*MgY2-+Hind2"+H+

紫红色 纯蓝色

10.2.2试剂

10.2.2.1氨-氯化铵缓冲溶液：pH为10。称取67.50g氯化铵溶于250mL水中，加氨水570mL，以水稀释至1000mL摇匀。

10.2.2.2EDTA标准溶液:c(EDTA)=0.01mol/L(9.2.2.6)。

10.2.2.3铬黑T指示剂(1:100)：称取0.5g铬黑T与50g氯化钠研细、混匀。

10.2.3试验步骤

用移液管量取loomL溶液G(9.2.3)于300mL锥形瓶中，加pH为10的氨-氯化铵缓冲溶液(10.2.2.1)10mL，加少量铬黑T指示剂(10.2.2.3),摇匀，用EDTA标准溶液(10.2.2.2)滴定至纯蓝色为终点。此为钙、镁的合量。在同一条件下做空白试验。

10.2.4试验数据处理

氧化镁的质量分数按式(15)计算：

w(MgO)=Tm<o xloo% (15)

m

式中：

Tm«o——EDTA标准溶液对氧化镁的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)；——滴定时消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值)，单位为毫升(mL)；

V2——滴定钙时消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值)，单位为毫升(mL)；

m——被测试样的质量，单位为克(g)。

计算结果表示到小数点后两位。

10.3允许误差

允许误差应符合表7规定。

表7

含量范围/%

允许误差/%

同一试验室

不同试验室

<0.50

士0.05

士0.08

>0.50—1.00

土0.07

±0.10

11二氣化锆的霣量法测定

11.1磷酸盆重量法

11.1.1原理

在1mol/L〜2mol/L盐酸或1.5mol/L〜2mol/L硫酸溶液中，有过量磷酸根存在时，锆可定量地

沉淀为磷酸锆［ZrH:(PO，)，］,经灼烧成焦磷酸锆称量，以求出二氧化锆的质量分数。

此方法适合于二氧化锆含量小于1.5%的棕刚玉样品分析。

11.1.2试剂

11.1.2.1焦硫酸钾。

11.1.2.2盐酸：(1+9)•

11.1.2.3硫酸,(1+10).

11.1.2.4过氧化氢(3%)：见8.2.2。

11.1.2.5磷酸氢二铵溶液(10%)。

11.1.2.6硝酸铵溶液(1%)。

11.1.3试验步骤

称取约0.5g试样，精确到0.0001g，放置于钻坩埚中，加10g焦硫酸钾，加盖，于850_C髙温炉中加热熔融1h，取出，冷却，在250mL烧杯中用100mL盐酸(11.1.2.2)溶解沉淀物。洗出坩埚及盖，然后小心蒸发至干，保持1h，冷却，用100mL硫酸(11.1.2.3)溶解固体物，用中速滤纸过滤，用热水洗涤干净。加10mL过氧化氢(11.1.2.4),再加20mL磷酸氢二铵溶液(11.1.2.5),于60C〜80"C下保温2h〜3h，放置过夜。用中速滤纸过滤，用硝酸铵溶液(11.1.2.6)洗涤6次。转移滤纸和沉淀于恒重的拍坩埚中，先低温灰化，再于1000’C灼烧至恒重，取出，在干燥器中冷却，称取所得焦磷酸锆的质量。

11.1.4试验数据处理

二氧化锆的质量分数用w(ZrO2)表示，按式(16)计算：

THk

w(ZrO2)=」一X100% (16)

mQ

式中：

——焦磷酸锆质量，单位为克(g);

m0 试样质量，单位为克(g)I

k——ZrP2O7与ZrO2的质量换算系数.为0.4647。

计算结果表示到小数点后两位。

11.2苦杏仁酸重量法

11.2.1原理

苦杏仁酸在盐酸溶液中与锆生成Zr(C8H7O8)沉淀，灼烧后，即为二氧化锆，铁、钛、铝、钙、镁等元素均不干扰测定。

此方法适合于二氧化锆含量不小于1.5%的棕刚玉样品分析。

11.2.2试剂

11.2.2.1混合熔剂：见5.1.2.3。

11.2.2.2盐酸(密度1.19g/cm3)。

11.2.2.3盐酸：(1+9)・

11.2.2.4氢氧化钠溶液(25%)。

11.2.2.5苦杏仁酸(固体试剂)。

11.2.2.6苦杏仁酸洗液(5%)：称取苦杏仁酸50g,加浓盐酸20mL，用水稀释至1000mL。

11.2.3试验步骤

称取约0.5g试样，精确到0.0001g，放置于事先盛有3g混合熔剂(11.2.2.1)的铂坩埚中，混匀，再覆盖1g混合熔剂，于1000_C的髙温炉熔融约1h，取出，冷却，放人400mL烧杯中，加100mL盐酸

(11.2.2.3)浸取，再加浓盐酸15mL〜20mL并煮沸至全溶，冷却，洗出坩埚和盖，加人氢氧化钠溶液

(11.2.2.4)直到出现白色沉淀，

加30mL浓盐酸并稀释至250mL。煮沸2min〜3min，沸腾下加16g~18g苦杏仁酸，当开始起泡时离开电热板，加人滤纸浆，混合均匀，在加热板上保温放置1h〜2h直到上部澄清，再加人一些滤纸浆，用慢速滤纸过滤，过滤时保持溶液温热。用苦杏仁酸洗液(H.2.2.6)洗涤干净。将滤纸和沉淀一起转人已灼烧至恒重的铂坩埚中，于1000*C灼烧至恒重，称取最后所得二氧化锆的质量。

11.2.4试验数据处理

二氧化锆的质量分数按式(17)计算：

w(ZrO2)=—X100% (17)

m0

式中：

沉淀质量，单位为克(g);

m0 试样质量，单位为克(g)»

计算结果表示到小数点后两位。

11.3允许误差

允许误差应符合表8规定。

表8

含最范围

允许误差/%

同一试验室

不同试验室

<0.20

士0.02

土0.03

>0.20-0.50

士0.04

士0.06

>0.50

士0.06

土0.08

12三氣化二铝的測定

12.1直接计算三氣化二铝的质量分数

三氧化二铝的质量分数用w(A12O3)表示，按式(18)计算：

w(A12O3)=100%-(.A+B-^C+D+E-^-F-{-G} (18)

式中：

A 灼减质量分数；

B——二氧化硅质量分数5

C 三氧化二铁质量分数；

D——二氧化钛质量分数；

E——氧化钙质量分数|

GB/T3043—2017

F——氧化镁质量分数；

G——二氧化锆质量分数。

注：如果试样中含有钾、钠、铬等杂质,则按式(19)计算：

w(A12O3)=100%-(A+B+C+D+E+F+G+H) (19)

式中：

H——(氧化钠+氧化钾+氧化铬)质量分数。

12.2EDTA容量法測定三氣化二铝

12.2.1原理

在弱酸性溶液中，三价铝离子与EDTA生成中等强度的络合物，此反应进行缓慢，不能直接用于滴定，需采用返滴定。即先加入过量的EDTA标准溶液，调整PH值在2.3左右，加热时三价铝离子与EDTA完全络合，再调整pH5〜6,以二甲酚橙为指示剂，用锌盐标准溶液滴定过量的EDTA。溶液由黄色变为橙红色为滴定终点。

三价铁离子、四价钛离子和锆离子在此条件下也一起与EDTA络合，在计算时扣除即可。

12.2.2试剂

12.2.2.1氨水：(1+1)。

12.2.2.2盐酸：(1+1)。

12.2.2.3甲基橙指示剂(0.05%)。

12.2.2.4六次甲基四胺溶液(15%)。

12.2.2.5二甲酚橙指示剂(1:100)：称取二甲酚橙指示剂0.5g与氯化钠50g，在玛瑙研钵中研细混匀。

12.2.2.6钙试剂羧酸钠盐指示剂(1:100)：称取钙试剂羧酸钠盐0.5g,氯化钠50g，研细混匀。

12.2.2.7EDTA标准溶液(0.05mol/L):称取EDTA18.16g于400mL烧杯中，加水200mL，低温加热溶解，冷却后，过滤于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

标定EDTA标准溶液对CaO的滴定度：

准确称取在110*C烘干2h的碳酸钙(基准试剂)1.7848g，置于250mL烧杯中，加水50mL，滴加盐酸(1+1)至完全溶解，并过量2滴〜3滴，加热煮沸，逐去二氧化碳，冷却后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，1mL此溶液含氧化钙1.0000mg。

移取氧化钙标准溶液50.00mL于300mL锥形瓶中，加水10mL，氢氧化钠(20%)10mL，摇匀，加适量钙试剂羧酸钠盐指示剂，用制备的EDTA标准溶液滴定至纯兰色为终点，并在相同条件下做空白试验。

按式(20)计算EDTA标准溶液对CaO的滴定度：

Tco=^ (20)

式中：

Teo——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)；

m——氧化钙的质量，单位为克(g);

V——滴定时消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值)，单位为毫升(mL)。

12.2.2.8硫酸锌标准溶液：0.025mol/L。

称取硫酸锌(ZnSO4•7H2O,优级纯)7.2g于250mL烧杯中，加水100mL搅拌溶解，滴加硫酸(1+1)使其清亮，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

标定硫酸锌标准溶液对A12O3的滴定度：

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由滴定管准确放取EDTA标准溶液(0.05mol/L)10.00mL于250mL锥形瓶中，加水50mL，六次甲基四胺溶液(15^)5mL，二甲酚橙指示剂适量，以配制的硫酸锌标准溶液滴定至由黄色变为微橙红色为终点。

按式(21)计算EDTA标准溶液对硫酸锌标准溶液的换算系数：

K=^ (21)

式中：

K——1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积；

V2——滴定消耗硫酸锌标准溶液的体积，单位为毫升(mL),

V.——所取EDTA标准溶液的体积，单位为毫升(mL)。

硫酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度按式(22)计算：

TAbo, - (22)

式中：

TAIjOj——硫酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)s

Teo——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)；

k ——由氧化钙换算成三氧化二铝的系数，为0.9091;

K ——1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积。

12.2.3试验步骤

移取试液，称取试样约0.5g，精确至0.0001g,试液制备(5.2.4.2)25.00mL于250mL锥形瓶中，加水50mL,25mLEDTA标准溶液(12.2.2.7),摇匀，加热至40’C〜50*C，加一滴甲基橙指示剂(12.2.2.3),用氨水(12.2.2.1)调至黄色，再用盐酸(12.2.2.2)调至刚呈微红色，并过量两滴，以水吹洗瓶壁，加热微沸3min，以流水冷却至室温，加10mL六次甲基四胺溶液(12.2.2.4),二甲酚橙指示剂

(12.2.2.5)适量，用硫酸锌标准溶液(12.2.2.8)滴定至由黄色变为微橙红色为终点。

12.2.4试验数据处理

EDTA容量法测定三氧化二铝的质量分数按式(23)计算：

w(A12O3)=(Vl• Xx1oo%-[w(Fe2O3)Xkt

m

+w(TiO:)Xh+w(ZrO2)Xh] (23)

式中：

Vi ——加入EDTA标准溶液的体积，单位为毫升(mL),

K ——1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积；

V2 ——滴定消耗硫酸锌标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；

Ta1jOj——硫酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度，单位为克每毫升(g/mL)j

m 试样的质量，单位为克(g);

kx ——三氧化二铁换算成三氧化二铝的系数，为0.6383,

kt ——二氧化钛换算成三氧化二铝的系数，为0.6381；

k3 ——二氧化锆换算成三氧化二铝的系数，为0.4138.

计算结果表示到小数点后两位。

仪器测定条件见表10。

23

12.3允许误差

允许误差应符合表9规定。

表9

同一试验室

士0.25%

不同试验室

士0.30%

13原子吸收光谱分析

13.1试剂

13.1.1四砌酸锂(Li2B4O7)•

13.1.2氟硼酸(HBF4)溶液(48%〜50%)。

13.1.3三氯化镧溶液：称取75g三氯化镧(LaCl3•6H2O)或35g氧化镧(La2O3)溶解于400mL盐酸(1+1)中，用水稀释至1000mL。

13.2仪器

光谱仪。每台仪器读数都要有自己的独立标准曲线，每条曲线要定期校正以确保重现性。13.3样品制备

见第3章的操作方法。为了更好熔融，试样应通过75Mm筛。

13.4试验步骤

13.4.1校正

称取一定量标准物质，此标准物质应和被测试样有相同的组成和相近含量，按13.4.2所述经熔融、溶解，配制成标准溶液，以此标准溶液制定标准曲线。

为了得到更好的精度，可以把两个标样分类来确定未知溶液，用一个浓度稍髙的标样和一个浓度稍低的标样，根据仪器或火焰稳定性要求修正标准曲线或其斜率。

为减小仪器不稳定性和线性误差，可按“标样一试样一标样”重复2次〜3次取其平均值。13.4.2试验溶液的制备

称取约1g试样，精确至o.ooo1g,与5g四硼酸锂在铂坩埚中混匀，加盖，于1ooor下熔融约30min。取出，冷却，在盛有25mL盐酸和100mL水的烧杯中加热溶解，洗去坩埚及盖，把溶液转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此为溶液A»

1mL溶液A勿4000Mg试样

称取100.00mLA溶液于200mL容量瓶中，加10mL盐酸，用水稀释至刻度，摇匀，此为溶液B。

1mL溶液000Mg试样

13.4.3仪器測试条件的选择

表10

測定项目

火焰类型

波长/nm

溶液

范围和精度

SiO2

笑气/乙炔

251.6

B

0.1%〜0.5%

土0.02%〜土0.04%

0.5%〜2.0%

±0.04%〜士0.05%

Fe2O3

空气/乙炔

或笑气/乙炔

248.3

B

0.1%〜1.0%

士0.01%〜士0.03%

TiO2

笑气/乙炔

365.3

B

0.1%〜0.5%

0.5%~3.0%

士0.02%〜士0.04%土0.04%~土0.05%

ZrC)2

笑气/乙炔

360.1

纖

15%〜50%

士0.20%

CaO

笑气/乙炔

422.7

b

0.01%〜0.30%

士0.01%

MgO

空气/乙炔

或笑气/乙炔

285.2

b

0.01%〜0.10%

土0.005%

NaO

空气/乙炔

或笑气/乙炔

589.0

B

0.01%〜0.15%

士0.005%

k2o

空气/乙炔

766.5

B

0.01%~0.10%

土0.005%

Cr2O3

空气/乙炔

357.9

A

0.1%〜1.8%

土0.02%~±0.05%

•ZrO2测试溶液的配制

移取25.00m

L溶液A于50mL容量瓶中，加6mL氟硼酸溶液(13.1.2),用水稀释至刻

度，摇匀，1mL此溶液〜2000Mg试样，

hCaO和MgO测试溶液的配制：移取10.00mL溶液A于50mL容量瓶中，加15mL三氯化镧溶液(13.1.3),用

水稀释至刻度，摇匀，

1mL此溶液勿800 试样,

14X射线荧光光谱分析(压片法)

14.1原理

将试样加压成样片。用X射线荧光光谱仪进行测量。根据标准样片的各元素的强度的校准曲线计算出试样中各元素的含量。

此方法适用于棕刚玉中二氧化硅、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化锆含量的测定。14.2试剂

14.2.1无水乙醇。

14.2.2硼酸。

14.3仪器

14.3.1波长色散X射线荧光光谱仪。

14.3.2振动磨及碳化钨磨盘:研钵以能研磨30g左右的试样为宜，

14.3.3压片机及模具:压制厚度至少3mm,压力在25MPa以上，模具内径应和X射线荧光光谱仪样品杯相匹配。

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14.4试验步課

14.4.1试样制备

14.4.1.1结晶块试样

14.4.1.1.1取经干燥的全部结晶块试样，破碎至完全通过3mm筛网，用吸力9.8N〜14.7N的磁铁吸出破碎中带人的铁质。混匀，用四分法缩分至约20g。

14.4.1.1.2把缩分好的试样放人碳化钨磨盘中，加10滴无水乙醇(14.2.1)以防止试样结块，并用振动磨研磨至40 以细。收集后放人干燥器中，备用。

14.4.1.2磨料试样

14.4.1.2.1依照GB/T4676进行取样和缩分。

14.4.1.2.2粒径＞40Mm的磨料，先缩分至约20g。然后按照14.4.1.1.2制备。

14.4.1.2.3粒径＜40 的磨料，缩分至10g〜20g装人试样袋，烘干放于干燥器中备用。

14.4.2试样片的制备

将适量的试样(14.4.1)倒人模具，以砌酸衬底，用压片机加压至30MPa,并保持18s，取出样片进行修边后，用吸耳球吹去附着粉样，然后在X射线荧光光谱仪上进行测量。测量时，只能拿样片边缘，以避免测量面的沾污。

压片分析中为了最大限度地消除颗粒效应，制样条件应与建立校准曲线时的制样条件一致。压出的样片应光滑、结实，修边后不得掉粉末，测量面不得混进硼酸，否则不能检测。

14.4.3校正

14.4.3.1背景校正

对于常量元素可选择测量一个或两个背景。若能通过其他手段保证检测结果满足本标准允许误差要求亦可不测量背景。

14.4.3.2仪器漂移校正

通过测量监控样品校正仪器漂移。若能通过其他手段保证检测结果满足本标准允许误差要求亦可不进行仪器漂移校正。

14.4.3.3校准曲线的绘制

选择棕刚玉标准样品(或内控标准样品)作为校准样品绘制校准曲线，每个元素都应有一个具有足够的含量范围又有一定的梯度的标准系列。如上述标样不能满足时，应加配适当人工混合标准补充之。制备过程按14.4.1J4.4.2进行。

14.4.4测定

14.4.4.1将X射线荧光仪器预热使其稳定，根据X射线管型号调节管电压和管电流。根据X射线荧光光谱仪的型号，按照操作说明书选定工作参数(参见附录A).

14.4.4.2测量监控样品：设置监控样品名，测量监控样品中分析元素的X射线强度。监控样品中分析元素的参考强度应与标准样品在同一次开机中测量，以保证漂移校正的有效性。14.4.4.3测量未知样品：按照操作说明书启动定量分析程序，输人未知样品名，测量未知样品。

14.5试验数据处理

根据未知样品的X射线测量强度，由计算机软件计算结果，计算结果表示到小数点后两位。14.6允许误差

各成分允许误差应符合表3、表4、表5、表6、表7、表8规定。

14.7质量保证和控制

应用标准样品或监控样品，使用时至少三个月校核一次本方法标准的有效性。当过程失控时，应找出原因，纠正错误后，重新进行校核。

15氧化钾、氣化钠的测定(火焰光度法)

15.1原理

试样用硼酸分解，其中的钾、钠与硼酸作用，生成砌酸钾、硼酸钠，以稀盐酸浸出、分离残渣后，用火焰分光光度法测定氧化钾、氧化钠的含fi。

15.2试剂

15.2.1硼酸。

15.2.2盐酸：(3+97)。

15.2.3氯化钾：优级纯。

15.2.4氧化钾标准溶液：0.20mg/mL。准确称取经110C烘干2h的氯化钾(15.2.3)0.3166g，置于100mL烧杯中，加水溶解，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即为氧化钾标准溶液。

1mL此溶液含氧化钾0.20mg0

15.2.5氯化钠:优级纯。

15.2.6氧化钠标准溶液：0.02mg/mL。准确称取经110’C烘干2h的氯化钠(15.2.5)0.1886g,置于100mL烧杯中，加水溶解，移入1000mL容董瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即为