JB/T 7994-1999 立方氮化硼 化学分析方法

JB/T7994-1999前言本标准是对JB/T7994-95(原G9256-88)《立方氮化硼化学分析方法》的修订。本标准与JB/T7994-95的技术内容基本一致,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/T7994—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:成瑞大、康季常本标准于1988年5月23日首次发布。中华人民共和国机械行业标准JB/T7994-1999立方氮化硼化学分析方法代替JB/T7994—95Chemical analysis methods of cubic boron nitride1范围本标准规定了氮化硼、三氧化二硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的化学分析方法。本标准适用于立方氮化硼的化学分析。2一般规定21仲裁分析时,同一试样平行份数不得少于三份,分析结果的差值在允许范围内,取其算术平均值为最终分析结果2.2分析所用试剂除注明特殊规格外,均应不低于分析纯。作基准者应采用基准试剂。分析用水除特殊说明者外,均为蒸馏水或去离子水。23方法中未注明浓度的液体试剂,均指浓溶液。溶液的百分浓度为质量/体积百分浓度,系指100mL溶液中所含溶质的克数,而(1+1),(1+2),(m+n)等,系指溶质体积和水体积之比。24分析天平感量应达到0.1mg,砝码应定期检查。2.5滴定管、容量瓶、移液管及其他量具均须进行校正2.6方法中所有操作,除特殊说明者外均在玻璃器皿中进行2.7各项测定中,应同时作空白试验,校正分析结果。28分析试样应在105~110C烘1h,置于干燥器中冷却至室温。3中和法测定氮化硼3.1方法提要试样经碱熔融后,用水浸取,加酸酸化,使硼转化为硼酸,然后加入碳酸钙,使硼与其他杂质元素分离,最后用氢氧化钠标推准溶液滴定硼酸滴定时加人一定量的甘露醇,使其与硼酸络合为较强的酸,有利于中和反应的进行。3.2试剂3.2.1氢氧化钠(固体)。3.2.2盐酸(密度1.19)。32.3甲基红指示剂:0.1%乙醇溶液。称取甲基红指示剂0.1g溶解于60mL乙醇中,用水稀释至100mI。32.4酚酞指示剂:1%乙醇溶液。称取酚酞指示剂1g溶解于80mL乙醇中,用水稀释至100mI3.2.5碳酸钙(固体)。3.2.6甘露醇(固体)。3.2.7氢氧化钠标准溶液(0,1N):a)称取氢氧化钠(固体)4g溶于新煮沸冷却后的水中,加人少许氯化钡,秤至1000mL,移入塑国家机工业局1999-05-20批准2000-01-01实施JB/T7994-1999料瓶中备用。b)标定:准确称取0.3g经105~110C烘1h后的苯二甲酸氢钾(固体),置于250mL锥形瓶中,加入约100mL新煮沸、冷却并用0.1N氢氧化钠中和至酚酞指示剂呈微红色的水,摇动使其溶解,加人酚酞指示剂(1%)2~3滴用氢氧化钠标准溶液(0.1N)滴定至微红色为终点。氢氧化钠标准溶液的当量浓度按式(1)计算:0.2042V……………………………(1)式中:m—苯二甲酸氢钾的质量,g;V——滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL;0.2042—苯,甲酸氢钾的毫克当量。3.3分析方法称取0.1000g试样于银坩埚(或镍坩埚)中,加氢氧化钠(固体)3g,加盖,盖微启,送人高温炉中,自室温开始升温,至700C时,熔融10~15min,取出后,旋转坩埚,使内熔物附于坩埚壁上,用热水浸取熔融物于250mL烧杯中,加盐酸(密度1.19)7mL,加热煮沸5~10min。取下稍冷,加甲基红指示剂0.1%)2~3滴,分次加人碳酸钙至烧杯底部有少量不溶的碳酸钙为止,加热煮沸5min,稍冷,用快速定量滤纸过滤用热水洗净烧杯,再洗涤沉淀及滤纸7~8次,弃去沉淀及滤纸,滤液及洗液收集于300ml锥形瓶中,加盐酸(1+1)1滴,加热煮沸5~10min,以除去二氧化碳,流水冷却,立即用0.1N氢氧化钠标准溶液中和过量的酸至溶液刚呈黄色(不计读数),加酚酞指示剂(1%)4滴、甘露醇(固体)2~3g,用氢氧化钠标准溶液(0.1N)滴至微红色,再加入少量甘露醇,若红色消失,再用01N氢氧化钠标准溶液滴至微红色,如此反复进行,直到加入甘露醇后,溶液中之微红色不再消失即为终点按式(2)计算氮化硼的百分含量BN0.02482NV100%(2)式中:N一氢氧化钠标准溶液的当量浓度;V——滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL;试样质量g;0.02482—氮化硼的毫克当量。3.4允许误差实验室之间分析结果的差值应不大于0.60%室内允许差应小于0,60%。4钼蓝光度法测定二氧化硅4.1方法提要试样用碱分解后,用盐酸酸化在0.15~0.25N的盐酸介质中,加钼酸铵使硅酸离子形成硅钥杂多酸,用1-氨基-2-萘酚-4-磺酸还原剂还原成钥蓝,在分光光度计上700nm波长处测量其吸光度。4.2试剂4.2.1氢氧化钠(固体)4.2.2盐酸(密度1.9)。4.2.3钼酸铵溶液(5%)。4.2.4酒石酸溶液(5%)。4.2.51,2,4-酸(-氨基2-萘酚-4_磺酸)还原剂:溶解1,2,4酸0.15g、无水亚硫酸钠0.1?g、亚硫酸钠9g于水中,以水稀释至100mL贮存于塑料瓶中备用,使用时间为14d4.2.6二氧化硅标崔溶液a)准确称取经980~100C灼烧1h后的二氧化硅(基准试剂)00500g于铂坩埚中,加无水碳腴JB/T7994-1999钠(基准试剂)2g,仔细混匀后再覆盖0.5g,在860~900C时熔融20min,取出,旋转坩埚,使熔融物附于坩埚内壁上,冷却,洗净外壁,在聚乙烯烧杯中,用热水浸出,冷却后移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,立即移入干净并干燥过的塑料瓶中贮存,此溶液每毫升含二氧化硅0.1mgb)称取二氧化硅标准溶液(1mg/mL)20mL于预先盛有10ml盐酸(2N)的200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。此溶液即为每毫升含0.01mg的二氧化硅标准溶液。4.27空白溶液:称取氢氧化钠(固体)10g于银坩埚中,送入高温炉,自室温升至700C熔融5min,取出,冷却后用热水浸取于250mL烧杯中,立即加盐酸(密度1.19)33ml,加热煮沸5min,移入200mI容量瓶中,冷却后,用水稀释至刻度,摇匀。4.3工作曲线的绘制移取空白溶液10mL9份,分别置于一组50mL容量瓶中,依次加入二氧化硅标准溶液(0.1mg/mL)0.00,0.50,1.002.00,3.00,4.00,6.00,8.00,10.00mL,加水稀释至30mL,调节试液温度至20~25C,加钼酸铵(5%)5ml放置10min,加酒石酸(5%)10mL,1,2,4酸还原剂3mL,用水稀释至刻度,摇匀,放置30min,用1cm厚的比色皿在分光光度计上于700nm波长处,用水作参比测量其吸光度,减去空白的吸光度后,绘制工作曲线4.4试液的制备准确称取试样0.2000g于银坩埚中,加氢氧化钠(固体)4g,加盖,盖微启,送入高温炉中,自室温升至700C熔融10πin,取出,旋转坩埚,使熔融物附于坩埚内壁上,冷却后用热水浸取于250nL烧杯中,立即加盐酸(密度1.19)13mL,加热煮沸5~10min,取下,冷却后移入200ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀备用4.5分析方法移取4.4制备的试液25mL,置于50m容量瓶中,加水5m,调节试液温度至20~25C,加人钼酸铵溶液(5%)5mL,放置10min,加酒石酸溶液(5%)10m、1,2,4酸还原剂3mL,用水稀释至刻度,播匀,放置30min,用1cm厚的比色肌在分光光度计上700nm波长处,用水作参比测量其吸光度,减去空白试验吸光度后,于工作曲线上查出二氧化硅含量。按式(3)计算二氧化硅百分含量:te(SO2)=×100%…………………(3)式中:m1—自工作曲线上查得的二氧化硅量,g;m—试拌质量,g;V——试液总体积,mL;1…分取试液体积,mL4.6允许误差实验室之间分析结果的差值应不大于表1所列允许差,室内允许差应小于表1所示值。表1%二氧化硅允许差O.40土.050,41→0,30土分.075邻二氮菲比色法测定三氧化二铁5.1方法提要高价铁以盐酸羟胺还原为亚铁,在pH2~9时,亚铁和邻二氮菲生成橙红色络合物47JB/T7994-1999该法在pH2以下显色缓慢,在pH3.5以上时,放置30min可以显色完全,加热可加速显色。本法采用加热显色,颜色稳定。5.2试剂5.2.1氢氧化钠(固体)。5.2.2盐酸(密度1.19)。5.2.3酒石酸溶液(5%)。5.2.4盐酸羟胺溶液(5%)52.5邻二氮菲溶液(0.1%):溶解0.1g邻二氮菲于10mL95%的乙醇中,以水稀释至100mL。5.2.6邻硝基苯酚指示剂(0.1%)5.2.7氨水(1+1)。5.2.8盐酸(1+1)。5.2.9三氧化二铁标准溶液a)准确称取经110C烘2h后的三氧化-铁(基准试剂)0.1000g于250mL烧杯中,加盐酸(1+1)40mL,加盖表面皿,于低温砂浴上加热溶解,待完全溶解后,冷却,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液每毫升含三氧化二铁0.1mg。b)移取三氧化二铁标准溶液(0.1mg/mL)25mL于250mL容量瓶中,加盐酸(1+1)2m1,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液即为每毫升含0.01mg的三氧化二铁标准溶液。5.210空白溶液:称取氢氧化钠(固体)10g于银坩埚中,送人高温炉,自室温升至700C熔融5min取出,冷却后用热水浸取于250mL烧杯中,立即加盐酸(密度1.19)33m,加热煮沸5min,移入200mL容量瓶中,冷却后,用水稀释至刻度,摇匀5.3工作曲线的绘制移取空白溶液10mL9份,分别置于一组50mL容量瓶中,依次加入三氧化二铁标准溶液(0.01mg/nL)0.00,0.50,1.0,2.00,3.00,4.00,6.00,8.00,10.00mL,补加水至25mL,加酒石酸溶液(5%)5mL、盐酸羟胺溶液(5%)3mL,摇匀,置3min,加邻硝基苯酚指示剂(O.1%)2滴,用氨水(1十1)调至黄色,再用盐酸(1+1)调至黄色刚消失,并过量3滴,加邻二氮非溶液(0.1%)mL,用水稀释到近50mL,于沸水浴中加热5min,取出,流水冷却至室温,用水稀鄹至刻度,摇匀,用厚2cm比色皿在分光光度计上530mm波长处,用水作参比测量其吸光度,减去空白试验的吸光度后,绘制工作曲线5.4分析方法移取4.4制备的试液25mL于50mL容量瓶中,加酒石酸溶液(5%)5mL、盐酸羟胺溶液(5%)3mL,摇匀,放置3min加邻硝基苯酚指示剂(0.1%)2滴,用氨水(1+1)调至黄色,再用盐酸(1+1)调至黄色消失并过量3滴,加邻二氮菲溶液(0.1%)5mL,用水稀释到近50mL,于沸水浴中加热5min,取出,用流水冷却至室温,用水稀释至刻度,摇匀,用2cm厚比色皿在分光光度计上530mm波长处,用水作参比测量其吸光度,减去空白试验的吸光度后,在工作曲线上查出二氧化二铁的含量。按式(4)计算三氧化二铁的百分含量:w(Fe, O3)×100%(4)式中:m3-自工作曲线上查得的三氧化二铁量,g;m试样质量g;V—试液总体积,mL;分取试液体积5.5允许误差实验室之间分析结果的差值不应大于表2所列允许差,室内允许差应小于表2所示值。JB/7994-1999表2%三氧化二铁允许差≤0.10±0.010.11~0.40±.026锦天膏S比色法测定三氧化二铝6.1方法提要在弱酸性溶液中,以抗坏血酸掩蔽铁,在pH5,5时铬天青S与铝形成红紫色络合物,于560mm波长处测定显色溶液的吸光度。6.2试剂6.2.1氢氧化钠(固体)。6.2.2盐酸(密度1.19)。6.2.3盐酸(1+1)。6.2.4盐酸(1+9)6.2.5氨水(1+1)6.2.6甲基橙指示剂(0.1%)6.2.7大次甲基四胺溶液(15%)。6.2.8抗坏血酸溶液(1%新配制)。62.9铬天青S溶液(0.03%):称取0.03铬天青S,加水20mL后,再加乙醇80mL。6.2.10铝标准溶液(每毫升含三氧化二铝1mg):称取金属铝(99.99%)0.2646g于250mL烧杯中,加少葉水,加入盐酸(1+1)20mL,加热至全部溶解,冷却至室温后,移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。6.2.11铝标准溶液(每毫升含三氧化二铝0.01mg):移取铝标准溶液(1mg/m)5mL于500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。6.2.12空白溶液:称取氢氧化钠8g置于银坩埚中,在700C髙温炉中熔融10min,取出,冷却,用热水拙取放入250mL烧杯中,加人盐酸(密度1.1925mL,加热煮沸5min,冷却,移入200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,徭匀。6.3工作曲线的绘制取空白溶液10mL九份于一组50mL容量瓶中,分别加入铝标准溶液(0.01mg/mL)0,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,4,0,5.0,6.0mL,滴加甲基橙指示剂(0.1%)1滴,用氨水(1+1)中和至黄色,再用盐酸(1十9)调至溶液呈红色,再过量2.0mL,加抗坏血酸(1%)1mL,准确加入铬天青S(0.03%)5mL,摇匀,再加六次甲基四胺(15%)10mL,用水稀释至刻度,摇匀,用0.5cm厚比色皿在分光光度计上560nm波长处,用水作参比测量吸光度,减去空白试验的吸光度后,绘制工作曲线。6.4分析方法分取4.4制备的试液10.00~20.00mI于50mI容量瓶中,滴加甲基橙指示剂1滴,用氨水(1+1)中和至黄色,再用盐酸(1+9调至溶液刚呈红色,并过量2.0mL。加抗坏血酸(1%)1mL,准确加入铬天青S(0.03%)5mL,摇匀,再加六次甲基四胺(15%)10mL,用水稀释至刻度,摇匀,用0.5cm厚比色皿在分光光度计上560mm波长处,用水作参比测量其吸光度,减去空白试验的吸光度后,在工作曲线上查出三氧化二铝含量。按式(5)计算三氧化二铝的百分含量:He(Al2O3)V×100%……………………:(5)JB/T7994-1999式中:m1—自工作曲线上查得的三氧化二铝量,g;m—称样质量,g;V—试液总体积,mL;分取试液体积,mL。6.5允许误差实验室之间分析结果的差值应不大于表3所列允许差,室内允许差应小于表3所示值表3%三氧化二铝允许差≤0.100.010.11~0.507氧化钙的测定7.1方法提要在pH8~13的溶液中,钙离子与EDTA定量络合成无色络合物,同时在pH13时,钙离子与钙试剂羟酸钠盐反应生成红色络合物,其中钙离子能被EDTA所夺取,而游离出指示剂呈纯蓝色,以此指示终点,可以测定钙的含量。用六次甲基四胺-铜试剂将钙镁与大部分金属离子分离后,调节pH至13,以钙试剂羟酸钠盐作指示剂,用EDTA标准溶液滴定钙,此时镁离子形成Mg(OH)或Mg(OH)2沉淀,不与EDTA作用,故不干扰测定。7.2试剂7.2.1氢氧化钠(固体)。7.2.2盐酸(密度1.19)。7.2.3盐酸(1+1)。7.2.4氨水(1+1)。7.2.5甲基红指示剂(0.1%)7.2.6六次甲基四胺(15%)。7.2.7铜试剂(固体)。7.2.8氢氧化钠溶液(20%)7.2.9钙试剂羟酸钠盐指示剂(1:100):称取钙试剂羟酸钠0.5g与氯化钠50g充分研细混匀。7.2.10EDTA标准溶液(0.01M)。a)称取EDTA3.75g于400mL烧杯中,加水20m,低温加热溶解,冷却后过滤于1000mL容量瓶中,以水稀释到刻度,摇匀b)标定:准确称取经110C烘2h后的碳酸钙(基准试剂)1.7848g于250mL烧杯中,加水50mL,滴加盐酸(1十1)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,播匀。此溶液即为氧化钙标准溶液(每毫升含氧化钙1mg)。取氧化钙标准溶液10mL于300m锥形瓶中,加水100mL,加氢氧化钠(20%)10mL,摇匀,加少量钙试剂、酸钠盐指示剂,用制备的EDTA标准溶液滴定至纯蓝色为终点,并在相同条件下做一空白试验按式(6)、式(7)计算EDTA标准溶液对氧化钙和氧化镁的滴定度:s(6)50JB/T79941999TMo=0.71887c0(7)式中:m-氧化钙的质量,g;V—滴定时消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值),m;Tcao-EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度g/n0.7188CaO换算成MgO的系数。73试液的制备准确称取试样0.2000g于银坩埚中,加人4g氢氧化钠,盖上坩埚盖放入高湿炉中,从室濰开始升至700C,在此温度下熔融1θ~15min,取出,旋转坩埚使熔融物附于坩埚内壁上,冷却后,用热水抽取放入250mL烧杯中,加入盐酸(密度1.19)10mL煮沸5min,冷却后,移人250mL容量瓶中,加甲基橙指示剂1滴,用氨水(1+1)调至黄色,再用盐酸(1+1)调至红色,加大次甲基四胺(15%)5mL,播匀加铜试剂0.1g,以水稀释至刻度,充分摇匀,以快速滤纸干过滤于干烧杯中,供测CaO和MgO用7.4分析方法移取73制备的试液100mL于20mL锥形瓶中,加氢氧化钠(20%)10mL摇匀,加少量钙试剂羟酸钠盐指示剂,摇匀,以0.01 M EDTA标准溶液缓慢滴定至纯蓝色为终点,并在相同条件下做空白试验按式(8)计算氧化钙的百分含量we(Cao)VIcOmP2×100%(8)式中:V-滴定时消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值),mL;TCo"EDtA标准溶液对氧化钙的滴定度,g/ml;m-称样质量,g;V1——试液总体积,mL;分取试液体积,mL。7.5允许误差实验室之间分析结果的差值应不大于表4所列允许差,室内允许差应小于表4所示值。表4%氧化钙允许差0~0.50G,060.51~1.000.108氧化镁的测定8.1方法提要在pH8~10的溶液屮,钙镁离子能与EDTA定量生成无色络合物,在pH10的氨性缓冲溶液中,钙镁离子能与络黑T指示剂生成紫红色络合物,其中钙镁离子均能为EDTA所夺取,而游离出指示剂呈纯蓝色,以此指示终点,可测定氧化镁含量。用六次甲基四胺-铜试剂将钙镁与大部分金属离子分离后,调节pH至10,以络黑T作指示剂,用EDTA标准溶液滴定钙镁含量,减去钙后,即得镁量。82试剂8.2.1氛化铵-氢氧化铵级冲溶液(pH10):称取氯化铵675g溶于250mL水中,加氢氧化铵570m,以水稀释到1000ml。8.22络黑T指示剂(1+100):称取0.5g络熙T与氯化钠50g研细混匀。JBT7994-199982.3EDTA标准溶液:0.01M(见7.2.10)。8.3分析方法吸取73制备的试液100mL于250mL锥形瓶中,加氯化铵-氢氧化铵缓冲溶液10ml,加少量络黑T指示剂,摇匀,以0.01 MEDTA标准溶液滴定至纯蓝色为终点,此为钙镁合量,并在相同条件下做空白试验。按式(9)计算氧化镁的百分含量;a(MgO)(V1-V)TMe×10%…………………(9)式中:V滴定钙时消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值),mL;V1—滴定钙镁合量时消耗EDTA标准溶液的体积(已减去空白值),mL;TMo-EDTA标准溶液对氧化镁的滴定度g/mL;称样质量,gV试液总体积,ml;分取试液体积,ml8.4允许误差实验室之间分析结果的差值不大于表5所列允许差,室内允许差应小于表5所示值表5%氧化镁允许差.00~3.000,103.01~5.000.155,01~8.000,2052