JB/T 7993-1999 碳化硼 化学分析方法

JB/T7993-1999前言本标癃是对出B/T7993-95(原GB9255-88)碳化硼化学分析方法》的修订本标准与JB/T7993-95的技术内容一致,仅按有关规定进行了重新编暑本准自实施之日起代替B/T7993-95本标准由全国磨料痹具标准化技术委员会提出并归口本标准起草单位,郑州磨料磨具制研究所本标鹿主娈起草人:葛素萍、陈文玉。中华人民共和国机械行业标准JB/T7993-1999碳化硼化学分析方法代替IB/799395本标准观定了碳化磨料及结晶块中总硼,二氧化二铁,二氧化硅,三氧化二,游奥,总碳,前离碳的测定方法本标准适用于工业上一数碳化磁产品化学成分的断定2.1钟藏分析时,同一试样平行份数不得少于三份。分析站果的差值(绝对编差)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,作基准者应果用基准试剂2.3方法中所载之溶液除已指明溶剂外,均系水溶液2.4方法中未注明浓度的液体试剂,均指浓溶液,如盐酸(密度1.19),水(密度0.90)。未注明的肉体试剂,如碳酸钠等,均指原试剂2.5方法中所载溶液的浓度比例:(1+1),(5+85)等,系指溶质的体积与水的体积之比,例如(1585)盐酸,系指15单位体积密度1.19的盐酸,与85河单位体积的水混合面成2.6方法中所载溶液的百分浓度,系着在100m1溶液中含有溶质的克数,例如40%氯化钾溶液,是指40g氢氧化钾溶解于水并释至100ml2.7配制试剂及分析用水,除特殊说明者外均为蒸留水或去离子水2.8方祛中所用大平,除特殊说明者外,其楼量应达绸0.1mg。分析天平、砝妈及容量器,应迹行校准后使用2.9方法中析有操作除特殊说明者外,均在玻璃器中进3试样的制备3.1块状磨料先用锤子于一钢板上打碎到直径约为3mm的小块,用四分法缩政50~60g,再用钢研钵粉碎至全部通过250μm。用吸力9.8~14,7N的磁铁吸出粉碎中带人的铁质。然后装人试样袋中,在105110c的烘箱中烘1h,取出,放人干燥器内冷却备用。3.2粒状磨料于250pm的磨料不须粉碎用分法缩取50~60g装人试样袋中,在105~110C的烘箱中烘lh,取出,放人干燥器内冷却备用4总翟的测定4.1方法要点试样用无水碳酸钠和硝酸钾熔融,以冷的酸溶液抽取,使硼转变戏硼酸盐。加人碳酸钙以中和游离酸,这时铁,铅等生成氢氧化物沉淀分离国家机械工业局1999-05-20批准2000101实施JB/T 7993溶液中的酸在甘露醇的存在下,形成酸性较强的络合物以酚酞为指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定,可计算出硼的含量,其反应为H, BO,+2CH, OH(CHOH), CH, OH--HLBO,(CH,2 (CHOH, (CH,OH)2]+2H.OH[BO, (CH), (CHOH), (CH, OH), ]+NnOH-NaCEO, (CH:)(CHOH), (CH OH)+H,(4.2试剂4.2.1无水碳酸钠4.2.2硝酸钾42.3碳酸4.2.4盐酸4.2.5甘醇42.6甲基红指示剂:01%,称取0.1g甲基红溶于100mL水中42.7酚酞指示剂:1%,称取1g酚酞溶于60mL95%的乙醇中,再用水稀释至100mL,用0.1sN氧化钠标准溶液中和至刚显红色4.2.8氢氧化钠标准溶液:0.15N称取氢氧化钠6,0g溶于新煮沸冷却后的水中,加人少许氯化稀释至1000m1,放置沉淀,吸取澄清液贮存于塑料瓶中备用个250mL的锥形瓶中,加人新煮沸冷却的蒸馏水100mL,播动锥形瓶使其溶解,加酚酞指示剂2~3滴,用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色为终点按式(1)计算氢氧化钠标准溶液的当量浓度中:N-氢化钠标崔溶液的当量浓度G—称取的苯二甲酸氢钾量,g;滴定时消耗的氧化钠标冶溶液的体积,mL;0.2040苯二甲酸氢钾的毫克当量3试液的制备准确称取试样0.2000g于知坩埚中,加3g无水碳酸钠和0.1g硝酸钾,仔细搅拌均匀后再盖上无水碳酸钠18坩埚置半开以使分解出来的气体逸出,将坩埚送入高温炉中于650C处明2h,700C处理lh,750c处1h,然后升至900熔融30min,取出,旋转坩埚使熔融物附于坩埚壁上,冷却后,以水洗净坩埚外壁放人已盛有100mL(15+85)盐酸的250mL烧杯中,不断摇动烧杯以加速熔块溶解待试样完全抽出后用水洗出坩埚和盖移人250mL容量瓶中冷却后,以水稀释至刻度,摇匀,备用44操作方法取4.3制备的试液50m于250mL烧杯中,用水稀释至70~80mL,加甲基红指示剂1滴,分次加入碳酸钙并不断投拌至无二氧化碳气泡胃出为止,加热煮沸5-10min,用中速滤纸过滤,滤液收集于500mL形瓶中烧杯以热水洗涤3~4次,洗涤沉淀10~12次,浓缩体积约160mL,滴加(+1)盐根使溶液刚呈红色,继续煮沸5-10min,流水冷却至室温用0.15N氢氧化钠标准溶液滴定至试液由红色刚呈黄色(不计读数),加酚酞指示剂10~15滴加甘露醇2~3g,用0.15N氢氧化钠标准溶液滴至微红色,再加少量的甘露醇,若红色消失,再用0.15N氢氧化悄标准溶液滴至微红色,如此反复进行至加人甘露醇后微红色不退即为终点。井在相同条件下做一空白试验按式(2)计算总朝的百分含量100%JB/T7993-1999式中:N—氢氧化钠标准溶液的当量浓度V—凑定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积(已减去空白值),mL;0.01081—硼的毫克当量允许误差量范同一试验室不同试验室5三氧化二铁的测定5.1方法要点在氨性溶液中(pH8~11.5)三价铁离子与磺基水杨酸反应生成黄色的磺基水杨酸铁络盐,用比色法测定其含量5.2试剂52.1碳基水杨酸溶液(15%)称取硫基水杨酸15g溶解于水并稀释至100mL,5.2.2氢氧化铵(密度0.90)52.3空白溶液:取4g无水碳酸钠于铂坩埚中,在950C的高温炉中熔融20min,取出,冷却,洗净坩埚外壁,以100mL的(15+85)盐酸加热浸出。移入250mL容量瓶中,冷却后以水稀释至所规定的刻度,匀供绘制标准曲线用52.4三氧化二铁标准溶液准确称取经110c烘2h后的三氧化二铁(基准试剂)0.1000g于250mL烧杯中,加(1+1)盐酸0mL,加盖表面,于低乱砂浴上加热溶解,待完全溶解后冷却移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,匀,此溶液每老升含三氧化二铁010mg取此溶液50mL于250mL容量瓶中,以水稀释至刻度,匀,备用。此溶液每毫升含三氧化二铁53标准由线的绘吸取空白溶液25mL九份,分别放入九个50mL的容量瓶中,用敌量滴定依次加入三氧化二铁标准溶液0.00.0.501.002,004.00,5.00,6.00,00mL《即三氧化二铁百分含重为0.00,0.05,0.10,0.20,0.40,050,0.60,080,1.00),加人杨酸5mL,边摇边加入氢氧化铵至呈稳定的黄色,再过量4~5滴,冷却,用水稀释至刻度cm的比色,在比色计上于420am波长处以水作参比溶液比色测定其消光值,然后减去试剂空白的消光值,绘制出标准曲线54操作方法吸取4.3制备的试液25mL于50ml容量瓶中,以下按5.3的操作测定其消光值,同时于相同条件下做一空白试验减去空白的消光值后,于标准曲线上求出三氧化二铁的含量55允许误差按表2规定JB/T7993-1999表2含范压不同试验室0.25-.50>0.50-1.D00.04把0.056二氧化硅的测定婴点08-0,32N酸介质中,硅酸与钼酸生成黄色的硅铝酸络合物,再用还原剂将其还原成为硅比色法其反应为H, SiO, +12H, MoO H, S(Mo 0, )J+10HHa[Si(Mo 0,)+[还原剂)+H→+[氢化]+HO6.2试剂62.1无水碳酸钠6.2.3铟酸铵溶液:5%,溶解5g酸铁于水中,以水稀释至100mL,放置24h后过滤使用,若出现沉淀,即应停止使6.24酒石酸溶液:5%6.251,2,4-酸还原剂溶液:溶解1,2,4股(1氨基2帮酚4碳酸10.15g,无水亚硫酸钠0.7g,亚硫酸氢钠9g于水中,以水稀释到100mL,贮存于塑料瓶中备用,使用期为14d。6.26二氧化标准落液准确称取经B80~100C的烧过Ih的二氧化硅(基准试剂)0.1000g于铂坩埚中,却无水碳酸钠基准试剂)2g,仔细混匀在860~900c的高温炉中熔融20min,取出,旋转坩,使熔物附于坩埚内壁七;冷却洗净外壁,在聚乙姆烧杯中,用热水浸出,冷却,并移入1000mL的容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后立园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0.1mg吸取此溶液100mL于放先盛有12mL2N盐酸的250mL容量瓶中,以水稀释至刻度,醛匀,此溶液即为二氧化硅标准溶液(1mL含二氧化硅0.04mg)627空白溶液取4g无水碳酸钠于铂坩埚中在950C的高温炉中熔融20min,取出,冷却,洗净坩埚外壁,以15+85)盐酸100mL加热没出移人250mL容量瓶中,冷却后以水稀释至刻度,摇匀,备用吸取空白溶液10mL八份,分别放入八个100mL的容量瓶中,用微量滴定管依次加入二氧化硅准溶液000,0.20,0.50,1,0.2.00,4,00,6,00,8.0m1(却二氧化硅百分含量为0.00,0.,10,0.250.50,1.002,00,3,00,4.00),加5%铝酸铵溶液m,水20mL摇匀,放置,使其显色完全(室温5C上放置15mn,15C以下应微加温调节溶液至15C以上再放置星色),加5%消石酸溶液30mL,1,2,3mL,提匀,故置20min,以水稀释至刻度,摇匀,用1cm比色槽在比色计上于650700mm波长处,以水作参比溶液比色测定其消光值减去空白的消光值后,绘制标准曲线JBT799319996.4操作方法取4.3制备的试液10mL于100mL容量瓶中,加5%铝酸被溶液5mL,以下按6.3的操作测定其消光值,问时做一空白试验,减去空白的消光值后,从标准由线上求出二氧化硅含量6.5光许误差按表3的规定表许误含量范同一欧验室0.50~2.00±Q.B2.00-4.00士0,08硅诵在0.08-032N酸度下显色完全,酸度过小成过大,均量色不完全z硅磷的稳定性受温度的影明在35C时,仅可以稳定3mn,故在加人销酸饭放置星色完全后,即应加入2,4酸还原成知盐,显色的条件必须严格控辅3每次必须以同样泰件空白试验,以正结果7三氧化二磁的测定化硼与沸水不起作用,而氧化碳则易溶于热水,溶解后以甘露醇磲酸的形式酸碱容量法测定7.2试剡7.2.1盐酸:(1+1),7.2.2甲基红指示剂:0.1%的水溶液。72.3图酞指示剂:1%称取1g酚酞溶于60mL95%的乙醇中再用水稀释至100mL,用0.1N氮氧化钠标准溶液中和至刚呈红色。7.2.4甘落醉7.2.5二甲酸氢钾:基准试剂7.2.6氧化钠标准溶液:0.1N称取氢氧化钠4.00g溶于新煮沸冷却后的水中,加入少许氯化钡,稀释至1000mL,放置沉淀吸取澄清液贮于塑料瓶中备用标定:准确称取经105-110C烘1h后的苯二甲酸氢钾(基准试剂)0.4g左右三份,分别散入三个250mL,的锥形瓶中,加入新煮沸冷却的燕曾水100mL,动锥形瓶使其溶解,加酚酞指示剂2~3滴用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色为终点按式(3)计算氢瓤化钠标准溶液当量浓度N=2040式中:N—氢氧化钠标准溶液当量浓度G-称取的苯二甲酸氢钾的量,gV一滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积ml0.2040—苯二酸氢钾的毫克当量。7.3操作方法1999称取试样1g于250mL烧杯中,加10mL燕馏水,加热到徽沸并保持30~40mn,加甲基1-2滴,加(1+1)盐酸3~5滴,分次加入碳酸钙至溶液呈黄色加热煮沸3~5min,以中速滤纸过滤,烧杯用热水洗涤3~4次,洗涤沉淀和滤纸7~8次,滤液收集于500mL锥形瓶中,加(1+1)盐舰滴加热沸5~10min,流水冷却至室温,用01N氢氧化钠标准溶液滴定至试液由红色刚呈黄色(不计读数),加酚酞指示剂10滴,加甘露醇1-2g用0.1N氢氧化钠标准溶液滴至微红色,再加少景的甘醇若红色消失,再用0.1N氢氧化钠标准溶液滴至微红色,如此反复逃行,至加入甘露醇后微红色不为终点。并在相同条件下做一空白试验按式(4)计算三氧化二屨的百分含量0.0348x100%4)式中:N—氢氯化钠标准溶液的当量浓度:V—滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积(已减空白),mLG—试样质量,g0.03481化二的毫克当量7.4允许误差按表4的规定允许误差含量围试验室不问试验8游硼的定8.1方法要点游离以过氧化氢和硝酸氧化成三氧化二后,酸化生成硼酸盐,在甘露醇存在下生成络酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,以计算出的含量8.2试剂82.1过氧化氢:(1+2)8.22硝酸8.2.3甘露醇8.2.4碳酸钙82.5甲基红指示剂:0.1%的水溶液82.6苯二甲酸氢钾(基准试剂)8.2.7酚酞指示剂(见7.2.3828氢氧化钠标准溶液(见7.2.6)称取试样0.5g置于有回流装置的无砸玻璃烧瓶中,加过氧化氢(1+2)20mL、硝酸10滴接上冷凝管接通冷却水小心加热至沸后回流30~40min,待游离完全分解拿下,用冷水洗涤冷凝管2~3次加甲基红指示剂1-2滴,分次加入碳酸钙井不断搅拌至无二氧化碳气泡产生为止,煮沸3-5min稍冷,以中速滤纸过滤并用热水洗涤烧瓶3~4次洗涤沉淀7~8次,滤液收集于500mL锥形瓶中,加(1+1)盐酸1~2滴,加热煮沸5-10min,流水冷却至室温,用0.1N氢氧化钠标准溶液滴定至由微红JB/T7993-1999色刚呈黄,加酚酞指示剂10滴,加甘露醇1~2g,用0.1N氢氧化钠溶液满至微红色,冉失,再用0.1N氢氧化钠标准溶液滴至微红色,如此反复进行,直至加入甘露并在相同条件下做空白试验(Bn)=908N×10%-(BO)×0.305式中;N一氢氧化钠标准溶液的当量浓度定消耗氢氧化钠标准溶液的体积(已减去空白值),mL0.01081—硼的毫克当量三氧化二换算为的系数84允许误差允许诞差含忍压同一试验蜜不问试验家土0.159总碳的测定9.1方法耍点试样在高炉中与助熔剂通氧燃烧,碳被氧化生成二氯化碳,以氢氧化钾溶液吸收,吸牧前后体积之熟即为二氧化碳,根据温度,大气压力,计算出碳的含量92试剂、仪器及耐件说明9.21气体容量法定碳装置,如图1所示9.2.2氧气瓶;氧气纯度99%9.2.3流厭计:氧气表(浮标式工业流量计)92.4干燥塔:上层装碱石棉,下层装无水氯化钙,中问玻璃棉,顶部和底部铺一层玻璃棉9.2.5管式电炉;附有铂/铑热电偶和温度控制器92.6水准瓶内装(1+10)硫酸溶液(于1000mL燕馏水中加1ml硫酸,加数滴0.1%的甲基橙92.7吸收器内装40%氢氧化钾水溶液9.2,8瓷管:使用前先检查是否漏气92.9瓷舟:使用前须在80~900c的高温炉中灼烧3~4h冷却后贮存在于燥器内备用9.2.10长钧;用43-4mm的低碳染铬丝制成9.211大气气压计;测量大气压力9.2.12碳酸钙:基准试剂。92.13四氧化三铅JT7993-1999x|脚华磁时游似一五制:M“。二①圈图B/r7993-19999.3操作方法将炉温升至900-100C,装好仪器,检查整个系统是否漏气使仪器处于工作状态先测定一基准碳酸钙(称05)g,检查结果是否正常。称取烘干试样0.30~0.35g于已在高温烧过的党舟中,覆盖4g四氧化三铅,用长钩将瓷舟推人瓷管的高温处立即塞紧改意转动四通活塞使燃烧气体与量气管相通此时活塞的手椭处于90°角位),以500mL,/min的氧气流量通氧燃烧将水准瓶置于下面,持量气管内的液面下降至近零位时(以0mL作零位),快速转动活塞使燃烧气体与量气管的通路断绝(此时话的手柄约135角位)关闭氧气,启开胶皮塞取出燃烧舟,检查封闭液零位及吸收液刻度转动活塞使量气管与吸收器相通(活塞的手柄处于180角位),再检查封闭液零位及吸收液刻线(如有变化说明仪器内部与大气压力不等),如无变化提高水准瓶,使量气管中气体压至吸收器中吸收待量气管充满封闭液后,放下水准瓶,至吸收液面超过下面连接吸收管的磨口时,再提高水准瓶使吸收,如此反复吸收三吹,然后慢慢移动水准瓶至吸收液面于刻线处,0.5mn后读取量气管的刻度数,并在相同条件下做空白试剂试验按式(6)计算总碳的百分含量:式中:V—表收前后气体体积差,即二氧化碳体积(已减空白值),mLT—温度、压力校正系数0.0005—为标准状态(15℃,1013mbar)1m二氧化碳质量,g;G—试样质量,g,94允许误差按表6的规定表6含量范图同一试验室不同试验0.50±队4±005250-500士0.1500土0.190200.24注1量气管内壁必须墙悟不挂水珠性水珠时,可用洗液挽净3所有连接处勿使有死角4 1 mbar=0, 750 mmHg10游离碳的测定10.1方法要点试样在热的硫酸重铬酸钾溶液中通入氧气,游离碳与少量化合碳均被氧化生成二氧化碳随若氧气流通过苏打石灰吸收管面被吸收,但四游高碳的氧化速度比化合碳来得快,而化合碳的氧化速度是一个常数值,经过定时间称量吸收营的增重,找出化合碳的等速分解值,从而计算出誉离碳的含量10.2试剂与仪102.1苏打石灰或烧碱石碲7993-1999102.2无水氯化钙102.3硫酸(密度1,84g/em2),10.2.4重铬酸钾102.5氢氧化钾10.2.6定碳装置,如图2所示将管式炉的温度升至600~650℃,按图装好仪器,把氧气通路上最后一个开关关闭,其余的全打开,通氧3mn,观察洗气瓶中有无气泡冒出,如无气泡冒出,表示密封良好,可以进行测定称取重铬酸钾4g放入反应瓶中加水20mL,缓慢加人硫酸40mL,塞上胶塞,加热使饱和盐水溶至沸,并同时通氧气,待30min后,取下称量U型吸收管(图2中12.13、14)至称量恒熏后,准确称取试样0.10.2g于一小块玻璃片上,迅速放人反应东中,立即益紧瓶塞,通氧气30~40min(氧气流的速度为3~4个气泡/),称量U型管的重量,每隔15min轮流称量U型管(如称量U型管12,则让U型管13.14边通气称量U型管13,则让U型管12.14一边通气)当发现U至管的增重为等量增重时,测定即行停止,从U型管的总增重中减去化合蛋的增重即得出游离碳的含量按式(7)计算游离碳的百分含量0.2729xx100%,…式中:G1—三个U型管增重的总和,gMG—最后每15minU型管增重的恒定值,g-I5 min测定总共用去的时间,min;G试样质量,g0272由二氯化碳换算为碳的系数(CO104允许误差表6的规定L定碳装置各个接头不得淘气,否用会影响结朵的准确性。2测定过鞋中你量U型管的同限时闻要掌据准确3测定期间飘气流的速度要挖制均匀氧气不症离电炉太还JBr7993-19d时1的“能旋解M家解解阐口制星某1三击辆帽本制张