高铝质耐火材料化学分析方法 硅、铝、钛氧化物测定

辽宁丰华实业有限公司企业标准
高铝质耐火材料化学分析方法
硅、铝、钛氧化物量的测定
1 范围
本规程规定了高铝质耐火材料中硅、铝、钛氧化物量测定的方法提要、试剂、试样、分析步骤、分析结果的计算与允许差。

本规程适用于高铝质耐火材料中硅、铝、钛氧化物量的测定。

2 方法提要
试样分解后，用钼蓝光度法测定硅；铁、铝离子与EDTA络合的不稳定常数相差较大，调节溶液的PH=2，用EDTA滴定铁离子，调节溶液的PH=5.5，加过量EDTA用锌盐逆滴定氧化铝量。

钛的干扰以苦杏仁酸消除。

0.5-3.0mol/L的盐酸酸性溶液中，加入二安替吡啉甲烷与钛离子形成黄色配合物，借此进行吸光度测定。

铁、铬、钒等高价离子的干扰，以抗坏血酸还原而消除。

3 试剂
3.1 混合熔剂：取两份无水碳酸钠，一份硼酸研细，混匀并过 0.9mm 分析筛，保存于磨口瓶中。

3.2 盐酸（1+1）。

3.3 硝酸（ρ1.42g/ml）。

3.4 氨水（1+1）。

3.5 磺基水杨酸（20%）。

3.6 二甲酚橙指示剂（0.5%）。

3.7 甲基红指示剂（0.1%乙醇溶液）。

3.8 缓冲溶液（PH=5.5）：取200g醋酸钠（结晶）溶于水中，加9ml 醋酸，用水稀释至1000ml，混匀。

3.9 EDTA标准溶液：C（EDTA）=0.005mol/L。

3.10 EDTA标准溶液：C（EDTA）=0.05mol/L。

3.11 醋酸锌标准溶液：C【Zn（AC）2】=0.025mol/L。

3.12 苦杏仁酸溶液（5%）。

3.13 盐酸（ρ1.19g/ml）。

3.14盐酸（2+98）。

3.15 硫酸（5+95）。

3.16 抗坏血酸溶液（5%）。

3.17 二安替吡啉甲烷溶液（2.5%）：称 2.5g二安替吡啉甲烷溶于100ml的盐酸（2mol/L）中，如不溶解，可加温助溶。

此溶液不宜长时间贮存。

3.18 二氧化钛标准溶液（10.0μg/ml）：取0.0100g光谱纯二氧化钛，臵于铂坩埚中，加5g混合熔剂盖好坩埚盖，臵于高温炉中，初以低温，逐渐升温至650-700℃下熔融至二氧化钛完全分解，取出稍冷，将坩埚移入250ml烧杯中，用硫酸（3.15）浸出，洗净坩埚及盖，冷却后移入1000ml容量瓶中，以硫酸（3.15）稀至刻度，混匀。

3.19三氯化铁溶液（6%）。

3.20 钼酸铵溶液（5%）。

3.21 草酸-硫酸混合酸：取15g草酸，溶于250ml硫酸（1+8）中，
用水稀释至1000ml，混匀。

3.22 硫酸亚铁铵溶液（4%）：取4g硫酸亚铁铵溶于水中，加5ml硫酸（1+1），用水稀释至100ml，混匀，过滤后使用。

4 试样
4.1 试样应通过180目筛。

4.2 试样应于105-110℃烘1h，臵于干燥器中冷至室温。

5 分析步骤
5.1 试样量
称取0.1000g精确值0.0001g。

5.2 空白试验
随同试样做空白试验。

5.3 测定
5.3.1 将试样（5.3.1）臵于盛有2g混合熔剂（3.1）的铂金坩埚中混合，在覆盖1g混合熔剂（3.1）。

臵于850-900℃高温炉中熔融20min，取出使熔球冷凝。

趁热将熔球放入盛有100ml水，30ml盐酸（3.2）的250ml烧杯中，加热使熔球溶解，冷至室温，过滤于250ml容量瓶中，用水洗烧杯及滤物各4次，用水稀释至刻度，混匀。

此试液供测硅、铝、钛用。

5.3.2 二氧化硅的测定：移取5.0ml试液（5.3.1），臵于100ml容量瓶中，加15ml水、5ml钼酸铵溶液（3.20），静臵5min，加30ml水、30ml草酸-硫酸混合酸（3.21），立即在不断振荡下加入5ml硫酸亚铁铵溶液（3.22），用水稀释至刻度，混匀，用2cm比色皿，于分光
光度计波长690nm处，以随同试样的空白为参比测量其吸光度，从工作曲线上查得二氧化硅含量。

工作曲线的绘制：取相适应的不同二氧化硅含量的标准样品4-5个，按本规程操作测得的吸光度为纵坐标，二氧化硅百分含量为横坐标绘制工作曲线。

每批操作应带标准样品校对工作曲线。

5.3.3 三氧化二铝的测定：取100ml试液加氨水（3.4）中和至出现氢氧化铝沉淀，再滴加盐酸（3.2）使沉淀刚溶解，再过加3-4滴（PH ≈2）。

加8-10滴磺基水杨酸指示剂（3.5），保持试液温度50-60℃，用EDTA标准溶液（3.9）滴定至紫红色消失为终点。

向滴定铁后的溶液中加入30ml苦杏仁酸（3.12），加20-30ml（视三氯化二铁含量而定，记为V1）EDTA标准溶液（3.10），加1-2滴甲基红指示剂（3.7），用氨水（3.4）中和至恰成黄色，加20ml缓冲溶液（3.8），煮沸5min，取下，冷至室温。

加4-5滴二甲酚橙指示剂(3.6)，用醋酸锌标准溶液（3.11）滴定至由黄色变为玫瑰红色为终点，再加入5g氟化钠煮3min，冷却至室温，加3滴二甲酚橙指示剂，用醋酸锌标准溶液（3.11）滴定至由黄色变为玫瑰红色为终点（记为V2）。

5.3.4分光光度测定二氧化钛
吸取10.0-20.0ml试液二份（二氧化钛量不超过60μg），分别臵于50ml容量瓶中，一份作显色液一份作参比液。

显色液：向试液中加5ml抗坏血酸（3.16），摇匀，放臵5min至黄色退去，加4ml盐酸（3.13）（取20ml时加3.5ml）①，加10ml二
安替吡啉甲烷溶液②，用水稀至刻度，混匀，放臵40min ③④。

参比液：向试液中加5ml 抗坏血酸溶液（3.16）摇匀，放臵5min 至黄色退去，加4ml 盐酸（3.13）（取20ml 时加3.5ml ），再加10ml （2.0mol/L ），以水稀至刻度，摇匀。

于72型分光光度计上，用3cm 比色皿，波长420nm 处，显色液与参比液对照测定吸光度。

工作曲线的绘制：吸取二氧化钛标准溶液（3.7），0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00ml 分别臵于一系列50ml 容量瓶中，各加15ml 三氯化铁溶液（3.19），以下按（5.3.4）显色液的步骤显色，盐酸加入量改为4.5ml ，以零毫升者为参比测量吸光度。

以二氧化钛量为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

6 分析结果的计算
（1）按下式计算三氧化二铝的百分含量：
()1001000m 250
10098.50%l 232⨯⨯⨯⨯⋅=C V O A 式中：C-EDTA 标准溶液的浓度，mol/L ；
V 2-回滴小号醋酸锌标准溶液的体积，ml ；
m-试样量，g ；
50.98-Al 2O 3/2的摩尔质量，g/mol 。

（2）二氧化钛含量分析结果计算：
依据试样的吸光度从工作曲线上求得二氧化钛含量，作为分析结果。

注：
①显色酸度在0.5-3.0mol/L 盐酸酸性溶液中吸光度恒定，高于3.0mol/L 时吸光度逐渐降低，低于0.5mol/L 钛离子产生聚合，本法采用的酸度为1.5mol/L ，所以加酸量要一致。

②显色剂在8.0ml 以上吸光度恒定，低于8.0ml 时吸光度降低。

③显色需40min 才能安全，超过40min ，吸光度变化不大。

所以显色时间应严格控制。

④显色时随温度生升高而速度加快，但吸光度也随之略有下降，本法采用室温下显色，当温度从20-40℃波动时，吸光度几乎不变。

⑤分析结果亦可用含量相近的同品种标准样品换算而得。

即按下式计算：
()()x
x 32m m %/i %/i
∙⨯=A A O T W O T W 式中： W （TiO 2）/%-标样含二氧化钛质量百分数；
Ax 、A-分别为试样和标样测得的吸光度值；
Mx 、m-分别为试样和标样所称取的质量，g 。

7 允许差
分析结果的差值不应大于下表所列的允许差：。