建筑给工程标准规范建筑给工程标准规范硅质玻璃原料化学分析方法.pdf
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1、筑神-建筑下载:http:/ 1 硅质玻璃原料化学分析方法硅质玻璃原料化学分析方法 本标准适用于硅石、砂岩、硅砂等硅质玻璃原料的化学成分分析。标准中同一成分所列不同分析方法,可根据具体情况选用。1 总则 11 所用分析天平应精确至 0000lg,天平与砝码应定期进行检定。称取试样时读数应精确至 00001g。“恒重”系指连续两次称重之差不大于 0.0002g。12 所用仪器和量器应经过校正。13 分析试样应于烘箱中在 105-110烘干 1h 以上,然后放入干燥器中,冷却至室温,进行称量。14 分析用水,应为蒸馏水或去离子水;所用试剂应为分析纯或优级纯;用于标定溶液浓度的试剂应为基准试剂。对水
2、和试剂应做空白试验。15 标准中试剂的浓度采用下列表示法:151 当直接用名称表示酸和氧氧化铵时,系指符合下列百分浓度的浓试剂:试剂名称 试剂浓度,盐酸 36-38 氢氟酸 40 以上 硝酸 65-68 高氯酸 70-72 硫酸 95-98 氢氧化铵 25-28 152 被两释的酸和氢氧化铵浓度以如下的形式表示:如盐酸(595),系指 5 份体积的浓盐酸(36-38)加 95 份体积的水配成之溶液。153 固体试剂配制的溶液浓度用重量体积百分浓度表示(作杯准溶液时除外)。例如:20氢氧化钾是指每 20g 氢氧化钾溶于 100ml 水而制成之溶液。在没有特别指出时,均指水溶液。16 对光度测量的
3、参比液作如下说明:筑神-建筑下载:http:/ 2161 制作标准曲线时所用“试剂空白溶液”指第一只容量瓶中不含待测氧化物之溶液。162 试样分析时所用“试剂空白溶液”指按试样测定操作不含试祥所得之溶液。2 试样的制备 取来的样品必须混合均匀,并应能代表平均组成,没有外来杂质混入。将此样品经过缩分,最后得到约 20g 试样。在玛瑙乳钵中研磨至全部通过孔径 75m 筛,然后装于称量瓶中备用。3 烧失量的测定 称取约 lg 试样于已恒重的铂坩埚中,放入高温炉内,从室瘟开始升温,于1000-1050灼烧半小时。在干燥器中冷却至室温,称重,反复灼烧,直至恒重。烧失量的百分含量(X)按下式计算:GG1
4、X 100 (1)G 式中:G 一一灼烧前试样重量,g;G1 一一灼烧后试样重量,g。4 二氧化硅的测定 41 盐酸一次脱水重量法分光光度法 411 试剂 无水碳酸钠;盐酸;盐酸:l1,111,595;硫酸:11;氢氟酸;2氟化钾水溶液:称取 2g 氟化钾(KF2H2O)于塑料杯中,加 100ml 水溶解,贮存于塑料瓶中;筑神-建筑下载:http:/ 32硼酸水溶液;05对硝基笨酚指示剂乙醇溶液:称取 05g 对硝基苯酚,溶于 100ml95乙醇中;20氢氧化钾水溶液:称取 20g 氢氧化钾于塑料杯中,加 100ml 水溶解,贮存于塑料瓶中;95乙醇;8钼酸铵水溶液:称取 8g 钼酸铵,溶于
5、100ml 水中,过滤,贮存于塑料瓶中;2抗坏血酸溶液(使用时配制);二氧化硅标准溶液:准确称取 0 1000g 预先经 1000的烧 lh 的高纯石英(99.99)于坩埚中,加 2g 无水碳酸钠,混匀。先于低温加热,逐渐升高温度至 1000,以得到透明熔体,冷却。用热水浸取熔块于 300ml 塑料杯中,加入 150ml 沸水,搅拌使其溶解(此时溶液应是澄清的),冷却。转入 1L 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀后立即转移到塑料瓶中贮存。此溶液每毫升含 0lmg 二氧化硅。412 仪器 分光光度计。413 二氧化硅(硅钼蓝)比色标准曲线的绘制于一组 100ml 容量瓶中,片别加 8ml 盐酸(1
6、11)及 10ml 水,摇匀。用刻度移液管依次加入 0,l 00,2 00,300,400,500,600ml 二氧化硅标准溶液,加 8ml95乙醇,4ml8钼酸铵,摇匀。室温高于 20时放置 15min,低于 20时,于 30-50的温水中放置 510min,冷却至室温。加 15ml 盐酸(11),用水稀释至近 90ml,加 5ml2抗坏血酸,用水稀释至标线,摇匀。1h 后,于分光光度计上,以试剂空白溶液作参比,选用 05cm 比色皿,在波长 700nm 处测定溶液的吸光度。按侧得的吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。414 分析步骤 称取约 05h 试样厂铂皿中(铂皿容积约 75-10
7、0ml),加 15g 无水碳酸钠,与试样混匀,再取 05g 无水碳酸钠铺在表面。先于低温加热,逐渐升高温度至1000,熔融呈透明熔体,继续熔融约 5min,用包有铂金头的坩埚钳夹持铂皿,小心旋转,使熔融物均匀地附着在皿的内壁。冷却,盖上表皿,加 20m1 盐酸(11)溶解熔块,将皿置水浴上加热至碳酸盐完全分解,不再冒气泡。取下,用热水洗净表皿,除去表皿,将铂皿再置水浴上蒸发至无盐酸味。冷却,加 5ml 盐酸,放置约 5min,加约 20ml 热水搅拌使盐类溶解,加适量滤纸浆搅拌。用中速定量滤纸过滤,滤液及洗涤液用 250ml 容量瓶承接,以热盐酸(595)洗涤皿壁及沉淀 10-12 次,热水洗
8、涤 10-12 次。筑神-建筑下载:http:/ 4在沉淀上加 2 滴硫酸(l1),将滤纸和沉淀一并移人铂坩埚中,放在电炉上低温烘干,升高温度使滤纸充分灰化。于 1100灼烧 1h,在干燥器中冷却至室温,称量,反复灼烧,直至恒重。将沉淀用水润湿,加 3 滴硫酸(11)和 5-7ml 氢氟酸,在砂浴上加热,蒸发至干,重复处理一次,继续加热至冒尽三氧化硫白烟为止。将坩埚在 1100灼烧 15min,在干燥器中冷却至室温,称量。反复灼烧,直至恒重。将上面的滤液用水稀释至标线,摇匀。吸取 25ml 滤液 100ml 塑料杯中,加 5ml 2氟化钾,摇匀,放置 10min。加 5ml2硼酸,加 1 滴对
9、硝基苯酚指示剂,滴加20氢氧化钾至溶液变黄,加 8ml 盐酸(111),转入 l00ml 溶量瓶,加 8ml95乙醇,4ml 8钼酸铵,摇匀。室温高于 20时,放置 15min;低于 20时,于 30-50的温水中放置 510min,冷却至室温。加 15ml 盐酸(11),用水稀释至近 90ml,加 5ml 2抗坏血酸,用水稀释至标线,摇匀。1h 后,于分光光度计上,以试剂空白溶液作参比,选用 0.5cm 比色皿,在波长 700mm 处测定溶液的肖光度。二氧化硅的百分含量(X1)按下式计算:G1G2 C100 X1100 (2)G G1000 式中:G1燃烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩涡重量,g
10、;G2经氢氟酸处理并燃烧后残渣及坩涡重量,g;G试样重量,g;C在标准曲线上查得所分取滤液中二氧化硅的含量,mg。注:回收二氧化硅,也可用硅钼黄比色法。详见 424。42 凝聚重量法一一分光光度法 421 试剂 0.1聚环氧乙烷溶液:称取 0.1g 聚环氧乙烷于烧杯中,加少量水浸泡一段时间,搅拌使其溶解,稀释至 100ml。贮存于塑料瓶中,溶液保留至有沉淀产生弃去重配;其余试剂同 41l。422 仪器 筑神-建筑下载:http:/ 5分光光度计。423 二氧化硅(硅钼黄)比色标准曲线的绘制 于一组 100ml 容量瓶中,分别加 8ml 盐酸(111)及 10ml 水,摇匀。用刻度移液管依次加入
11、 0,100,200,300,400,500,600ml 二氧化硅标准溶液,加 8ml95乙醇,4ml8钼酸铵,摇匀。室温高于 20时,放置 15min;低于 20时,于 30-58的温水中放置 5-10min,冷却至室温。用水稀释至标线,摇匀。2h 内,于分光光度计上,以试剂空白溶液作参比,选用 3cm 比色皿,在波长 420nm 处测定溶液的吸光度。按测得吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。注:加钼酸铵后,应避免阳光照射。424 分析步骤 称取约 05g 试样于铂皿中,加 15g 无水碳酸钠,与试样混匀,再取 05g无水碳酸钠铺在表面。先于低温加热,逐渐升高温度至 1000,熔融呈透明
12、熔体,继续熔融约 5min,用包有铂金头的坩锅钳夹持铂皿小心旋转,使熔融物均匀地附着在皿的内壁。冷却,盖上表皿,加 20ml 盐酸(11)溶解熔体,将皿置水浴上加热至碳酸盐完全分解,不再冒气泡。取下,用热水洗净表皿,除去表皿,将铂皿再置水浴上蒸发至 10ml 以下或糊状,将铂皿从水浴上取下,加适量滤纸浆搅拌,加约 5ml聚环氧乙烷溶液,充分搅拌,放置 5min。用中速定量滤纸过滤,冲洗表皿,滤液及洗涤液用 250ml 容量瓶承接,用热盐酸(595)洗涤沉淀及铂皿 10-12次,再用热水洗涤 10-12 次。在沉淀上加 2 滴硫酸(1l),以下步骤按 4l4 进行。滤液中残留二氧化硅,除了用硅钼
13、蓝比色回收外,还可用硅钼黄比色回收。步骤如下:吸取 25ml 滤液于 180ml 塑料杯中,加 5ml 2氟化钾,摇匀,放置 10min。加5ml 2硼酸,加 1 滴对硝基笨酚指示剂,滴加 20氢氧化钾至溶液变黄,加 8ml盐酸(111),转入 100ml 容量瓶中,加 8ml 95乙醇,4m1 8钼酸铵,摇匀。室温高于 20时,放置 15min,低于 20时,于 30-50的温水中放置 5-10min,冷却至室温。用水稀释至标线,摇匀。2h 内,于分光光度计上,以试剂空白溶液作参比,选用 3cm 比色皿,在彼长 420nm 处测定溶液的吸光度。二氧化硅百分含量(X2)按下式计算:G1G2 C
14、100 X1100 (3)G G1000 筑神-建筑下载:http:/ 6式中:G1灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩埚重量,g;G2经氢氟酸处理并灼烧后残渣及坩埚重量,g;G试样重量,g;C在标准曲线上查得所分取滤液中二氧化硅的含量,mg。注:试剂空白溶液中不要加聚环氧乙烷,因其与钼酸铵形成白色沉淀。5 三氧化二铝的测定 51 试剂 无水碳酸钠;硼酸;氢氟酸;硫酸:11;盐酸:11;02二甲酚橙指示剂水溶液;20氢氧化钾水溶液;乙酸乙酸钠缓冲溶液(pH56):将 250g 三水乙酸钠(或 1507g 无水乙酸钠)溶于水,加 12ml 冰乙酸,用水稀释至 1L,摇匀;001M 乙二胺四乙酸二钠(E
15、DTA)标准溶液:称取 EDTA379 于烧杯中,加水约200ml,加热溶解,用水稀释至 IL;001M 乙酸锌标准溶液:称取二水乙酸锌 22g 溶于少量水中,加乙酸(36)2ml,用水稀释至 lL;氧化钙标准溶液:准确称取经 105-110烘干 4h 的碳酸钙 17848g 于 300ml烧杯中,加水约 150ml,盖上表皿,滴加盐酸(l1)10ml 使其溶解,加热煮沸数分钟以驱尽溶液中的二氧化碳。冷却后移入 1L 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。此溶液每毫升含 1mg 氧化钙;钙黄绿素混合指示剂:称取 02g 钙黄绿素,02g 百里香酚酞络合剂,与 20g已在 105烘过的硝酸钾混合研细,
16、贮存于磨口瓶中;筑神-建筑下载:http:/ 7EDTA 标准溶液的标定:准确移取 10ml 氧化钙标准溶液于 300ml 烧杯中,加水约150ml。滴加 20氢氧化钾调节溶液 pH 值约为 12,再过量 2ml,加适量钙黄绿素混合指示剂,用 001M EDTA 标准溶液滴定至绿色荧光消失并呈现淡红色。EDTA 对三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的滴定度按下式计算:W50.98 TAl2O3(4)V56.08 W TCao(5)V W40.30 TMgO(4)V56.08 式中:W所取氧化钙的毫克数;V滴定时消耗 EDTA 标准溶液的体积,mJ,TAl2O3EDTA 标准溶液对三氧化二铝的滴定度,m
17、gml;TCaOEDTA 标准溶液对氧化钙的滴定度,mgml;TMgOEDTA 标准溶液对氧化镁的滴定度,mgml;5098三氧化二铝分子量的一半;5608氧化钙的分子量;4030氧化镁的分子量。EDTA 标准溶液与乙酸锌标准溶液体积比的测定:从滴定管放出1000ml001MEDTA 标准溶液于 300ml 烧杯中,加水约 150ml,加 5mlpH56的缓冲溶液,加二甲酚橙指示剂 4 滴,用 001M 乙酸锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红色。EDTA 标准溶液与乙酸锌标准溶液的体积比按下式计算:10 K(7)筑神-建筑下载:http:/ 8 V 式中:K 一一每毫升乙酸锌标准溶液相当于 ED
18、TA 标准溶液的毫升数;V 一一滴定时消耗乙酸锌标准溶液的体积,ml。52 分析步骤 根据试样中二氧化硅的含量范围,试液制备步骤分述如下:a二氧化硅含量在 95以上者,称取约 1g 试样于铂皿中,用少量水润湿,加1ml 硫酸(11)和 10ml 氢氟酸,于低温电炉上蒸发至冒三氧化硫白烟,重复处理一次,逐渐升高温度,驱尽三氧化硫,冷却。加 5mI 盐酸(l1)及适量水,加热溶解,冷却后,转入 250ml 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。此溶液供测定三氧化二铁、二氧化钛、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁之用。b二氧化硅含量在 95以下者,称取约 lg 试样于铂皿中,用少量水润湿,加约 lml 硫酸(11
19、)和 10ml 氢氟酸,在低温电炉上蒸发至冒三氧化硫白烟,逐渐升高温度驱尽三氧化硫。放冷,将 15g 无水碳酸钠和 1g 硼酸,混匀后,加于残渣上。先低温加热,逐渐升高温度至 1000-1100熔融约 10min,使残渣全部融解。盖上表皿,放冷后加 10ml 盐酸(11)及适量水,加热溶解,冷却后移人 250mI 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。此溶液供测定三氧化二铁、二氧化钛、三氧化二铝、氧化钙、氨化镁之用。c从上述 a 或 b 制取的溶液中,移取适量试样溶液(含三氧化二铝在 2以下者移取 50mI,在 2以上者移取 25ml)于 300ml 烧杯中,用滴定管加入2000m1001MEDTA
20、 标准溶液,在电炉上加热至 50以上,加 1 滴二甲酚橙指示剂,在搅拌下滴加氢氧化铵(11)至溶液由黄色刚好变成紫红色,加 5mlpH5 6缓冲溶液,此时溶液由紫红变黄。继续加热,煮沸 23min,冷却,用水稀释至约 150ml。加 23 滴二甲酚橙指示剂,用 001M 乙酸锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红色。d三氧化二铝的百分含量(X3)按下式计算:TAl2O3A(V1V2K)X3 100(0.6384Fe2O30.6380TiO2)(8)G1000 式中:TAl2O3EDTA 标准溶液对三氧化二铝的滴定度,mgml;V1加入 EDTA 标准溶液的体积,ml;筑神-建筑下载:http:/ 9
21、V2滴定过量 EDTA 消耗乙酸锌标准溶液的体积,mI;K每毫升乙酸锌标准溶液相当于 EDTA 标准溶液的毫升数;A系数。当移取 25ml 试液时,A10;当移取 50ml 试液时,A5;G试样重量,g;0.6384三氧化二铁对三氧化二铝的换算系数;0.6380二氧化钛对三氧化二铝的换算系数。6 三氧化二铁的测定 6.1 试剂 氢氧化铵:11;盐酸:11;对硝基苯酚指示剂:0.5乙醇溶液;10盐酸羟胺水溶液;0.1邻菲罗啉:称取 0.1g 邻菲罗啉溶于 10ml 乙醇,加 90ml 水混匀;10酒石酸水溶液;三氧化二铁标准溶液:准确称取 0.1000g 预先经 400灼烧半小时的三氧化二铁于烧
22、杯中,加 10ml 盐酸(11),加热溶解,冷却后,转入 1L 溶量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。此溶液每毫升含 0.1mg 三氧化二铁。移取 100ml 上面配制的三氧化二铁标准溶液,放入 500ml 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。此溶液每毫升含 0.02mg 三氧化二铁。6.2 仪器 分光光度计。6.3 三氧化二铁比色标准曲线的绘制 筑神-建筑下载:http:/ 10移取 0,1.00,3.00,5.00,7.00,10.00,13.00,15.00ml 三氧化二铁标准溶液(每毫升含 0.02mg 三氧化二铁),分别放入一组 100ml 容量瓶中,用水稀释至 40-50ml。加 4ml 1
23、0酒石酸,1-2 滴对硝基茶杯酚指示剂,滴加氢氧化铵(11)至溶液呈现黄色,随即滴加盐酸(11)至溶液刚无色,此时,溶液 pH 值约为 5。加 2ml 10盐酸羟胺,10ml 0.1邻菲罗啉,用水稀释至标线,摇匀。放置 20min后,于分光光度计上,以试剂空白溶液作参比,选用 1cm 比色皿,在波长 510mm处测量溶液的吸光度。按测得的吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。6.4 分析步骤 从 5.2a 或 b 制取的溶液中,吸取 25ml 移置于 100ml 容量瓶中,用水稀释至 40-50ml。加 4ml 10酒石酸,-滴对硝基苯酚指示剂,滴加氢氧化铵()至溶液呈现黄色,随即滴加盐酸(
24、)至溶液刚无色,此时,溶液 pH值约为。加 2ml 10盐酸羟胺,10ml 0.1邻菲罗啉,用水稀释至标线,摇匀。放置 20min 后,于分光光度计上,以试剂空白溶液作参比,选用 1cm 比色皿,在波长 510nm 处测量溶液的吸光度。三氧化二铁的百分含量(X4)按下式计算:C10 X4 100 (9)C1000 式中:C在标准曲线上查得所分取试样溶液中三氧化二铁的含量,mg;G试样重量,g。7 二氧化钛的测定 71 试剂 硫酸:11;盐酸:11;氢氧化铬:11;对硝基苯酚指示剂:05乙醇溶液;5抗坏血酸水溶液(使用时配制);5变色酸水溶液(使用时配制);二氧化钛标淮溶液:准确称取 01000
25、g 预先经 800950灼烧半小时的二氧化钛于铂坩埚中,加约 3g 焦硫酸钾,先在电炉上熔融,再移到喷灯上熔至呈透明筑神-建筑下载:http:/ 11状态。放冷后,用 20ml 热硫酸(ll)浸取熔块于预先盛有 80ml 硫酸(1l)的烧杯中,加热溶解。冷却后,转入 1L 溶量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。此溶液每毫升含 01mg 二氧化钛;吸取 100ml 上面配制的二氧化钛林准溶液于 1L 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。此溶液每毫升含 001mg 二氧化钛。72 仪器 分光光度计。73 二氧化钛比色标准曲线的绘制 吸取 0,l00,200,300,400,500,600,700ml 二氧化
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