【其他行业标准】 甲烷化催化剂化学成分分析方法

ICS 71. 100. 99
备案号：41869-2013
中华人民共和国化工行业标准
HG/T2511—2013
代替HG/T25112005
甲烷化催化剂化学成分分析方法Analytical method of chemical composition in methanation catalyst2013-10-17发布
2014-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
本标准按照GB/T1.1
2009给出的规则起草
HG/T2511—2013
本标准代替HG/T2511
2005《甲烷化催化剂化学成分分析方法》，与HG/T2511除编辑性修改外主要技术变化如下：修改了标准的范围（2005年版的第1章，本版的第1章）；2005相比，
修改了规范性引用文件中化学试剂的引用标准（2005年版的第2章，本版的第2章）。本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会化工催化剂分技术委员会（SAC/TC63/SC10)归口。本标准主要起草单位：南京国昌催化剂有限公司、南化集团研究院、川化股份有限公司催化剂厂。本标准主要起草人：施燕飞、董维佳、陈延浩、周峡。本标准所代替标准的历次版本发布情况：HG1-1129
1981、HG/T2511
1993、HG/T2511
2005。
甲烷化催化剂化学成分分析方法HG/T2511—2013
安全提示一一本标准中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，部分操作具有危险性。本标准并未揭示所有可能的安全问题，使用者操作时应小心谨慎并有责任采取适当的安全和健康措施。1范围
本标准规定了甲烷化催化剂化学成分分析方法。本标准适用于氧化态型甲烷化催化剂中的镍（Ni）、三氧化二铝（Al2O3）、稀士氧化物总量（RE2O）、氧化镁（MgO)、二氧化钛（TiO）和烧失量质量分数的测定。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，仅所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/T601
化学试剂标准滴定溶液的制备
化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T603
GB/T6003.1
试验筛技术要求和检验第1部分：金属丝编织网试验筛分析实验室用水规格和试验方法GB/T6682
HG/T2509
3一般规定
甲烷化催化剂
本标准所用试剂和水在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682中规定的三级水。试验中所用标准滴定溶液、制剂及制品.在没有注明其他要求时，均按GB/T601和GB/T603的规定制备。
4采样
4.1实验室样品
按HG/T2509中的采样规定取得。4.2试样
将实验室样品混合均匀，用四分法分取约40g，在瓷研钵内全部破碎研细，再用四分法分取约20g继续研细至试样能全部通过125μm试验筛（符合GB/T6003.1中R40/3系列）.分别放人两个称量瓶中，其中-个（约10g）于105℃～110℃烘干2h后，置于干燥器内冷至室温，备用。另一个（约10g)置于干燥器内，供烧失量测定（10.2)用。4.3试料溶液的制备
4.3.1试剂
4.3.1.1硫酸溶液：1+1。
4.3.1.2硫酸溶液：1+200。
4.3.1.3盐酸羟胺溶液：50g/L。4.3.2操作步骤
4.3.2.1试料溶液A的制备
称取约0.5g试样（1.2）（若镍的质量分数小于18%，称取约1g试样），精确到0.0001g，置于250mL烧杯中，用水润湿，加10mL硫酸溶液（4.3.1.1）、2mL盐酸羟胺溶液（4.3.1.3），盖上表面皿，HG/T2511-2013
缓慢加热使试料完全溶解，冷却后用水冲洗表面皿及烧杯内壁，加水至50mL～60ml，搅拌.更可能析出的盐类溶解，必要时可加热至约50℃。用中速滤纸过滤。用硫酸溶液（4.3.1.2)洗涤烧杯和滤纸6次～8次，将滤液和洗液移人250mL容量瓶中，冷却至室温后，用水稀释至刻度，摇匀。4.3.2.2试料溶液B的制备（仅供含钛试样分析钛）称取约0.25g试样（1.2），精确到0.0001g，置于250mL烧杯中.用水润湿，加10mL硫酸溶液（1.3.1.1），盖上表面皿，缓慢加热使试料溶解至冒浓三氧化硫白烟，冷却后用水冲洗表面皿.文烧杯内壁.加水至50ml.～60mL.搅拌，使可能析出的盐类溶解，必要时可加热至约50℃。用中速纸过滤。用硫酸溶液（1.3.1.2）洗涤烧杯和滤纸6次～8次，将滤液和洗液移人250mL容量瓶中，冷.至室温后.用水稀释至刻度，摇匀。
5镍(Ni)质量分数的测定——乙二胺四乙酸二钠(EDTA)滴定法5.1原理
用氟化钠掩蔽铝和稀上，准确加人过量乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液.调至.pH值为5～6.以二甲酚橙为指示剂用氯化锌标准滴定溶液返滴定。5.2试剂
5.2.1氟化钠。
2氨水溶液：1+1。
3乙酸-乙酸钠缓冲溶液：pH~6。4乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液：c(EDTA)=0.02mol/L。5.2.4
氯氟化锌标准滴定溶液：c(ZnCl2）=0.02mol/L。5.2.5
二甲酚橙指示液：2g/1.。
5.3分析步骤
量取25.00mL试料溶液A（4.3.2.1)，置于250mL锥形瓶中.加人约1g氟化钠（5.2.1，加水至约50mL，摇匀。加入15.00ml乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液（5.2.4）、4滴～5；南二甲酚橙指示液（5.2.6），滴加氨水溶液（5.2.2)至溶液变橙色。加入10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液5.2.3)。用氯化锌标准滴定溶液（5.2.5)滴定至溶液由黄色变为橙色为终点。5.4结果计算
镍(Ni)的质量分数wl，按公式(1)计算：(Vic1-V2c2)M
m×1000
式中：
乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液（5.2.4)体积的数值，单位为毫升（mL)；...(1)
乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol：.)；氯化锌标准滴定溶液（5.2.5）体积的数值，单位为毫升（mL）；氯化锌标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；镍摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol)（M=58.69)；分取试料质量的数值，单位为克（g)。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应≤0.3%。6三氧化二铝(Al2O3)质量分数的测定一——乙二胺四乙酸二钠(EDIA)滴定法（适用于片状产品样品）6.1原理
在pH值为5～6的溶液中，加人过量的乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液，使其铝、镍、稀上等离子络合，过量的乙二胺四乙酸二钠（EDTA)用氯化锌标准滴定溶液返滴定。加入氟化钠，置换2
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出与铝和稀土络合的乙二胺四乙酸二钠（EDTA），释出的乙二胺四乙酸二钠（EDTA)用氯化锌标准滴定溶液滴定。滴定的体积为铝和稀土消耗乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液的总体积，然后减去稀土消耗的乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液体积，即可求得铝消耗乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液体积，
6.2试剂
6.2.1氟化钠。
6.2.2氨水溶液：1十1。
6.2.3乙酸-乙酸钠缓冲溶液：pH~6。6.2.4乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液：c（EDTA)=0.02mol/L。6.2.5氟化锌标准滴定溶液：c（ZnCl2）=0.02mol/L。6.2.6二甲酚橙指示液：2g/L。
6.3分析步骤
量取25.00mL试料溶液A（4.3.2.1）.置于500mL锥形瓶中.加人40mL乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液（6.2.4），用水稀释至约120mL。加5滴～6滴二甲酚橙指示液（6.2.6）.滴加氨水溶液（6.2.2)至溶液由黄色变为橙色，再加10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液（6.2.3），煮沸3min.冷却至室温。用氯化锌标准滴定溶液（6.2.5)滴定至黄色变为橙色为终点。加约1g氟化钠（6.2.1），煮沸3min.冷却至室温，用氯化锌标准滴定溶液（6.2.5）滴定，其终点颜色与第一次滴定的终点相同，记下第二次滴定时氯化锌标准滴定溶液（6.2.5)消耗的体积。6.4结果计算
三氧化二铝（A1203）的质量分数u2，按公式（2)计算： = (Vc2 二Yeci)M×100 %
式中：
m×2000
第二次滴定时氯化锌标准滴定溶液（6.2.5)体积的数值，单位为毫升（mL）；氯化锌标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol/L)；....（2）
25.00mL试料溶液中稀土氧化物总量消耗乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准滴定溶液（6.2.4)体积的数值（见7.4），单位为毫升（ml.）；乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液浓度的准确数值.单位为摩尔每升（mol/L）；三氧化二铝摩尔质量的数值.单位为克每摩尔（g/mol)（M=101.96）；分取试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值应≤0.3%。7稀土氧化物总量(RE2O3)质量分数的测定一乙二胺四乙酸二钠(EDTA)滴定法7.1原理
在pH值为5～6的条件下，用邻菲啰啉掩蔽镍，磺基水杨酸掩蔽铝，以偶氮肿Ⅱ为指示剂.用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液滴定试料溶液中的稀土。7.2试剂
7.2.1稀土氧化物。
7.2.2盐酸溶液：1+1。
7.2.3氨水溶液：1十1。
7.2.4草酸溶液：100g/L。
5草酸溶液：10g/L。
磺基水杨酸溶液：200g/L。
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邻菲啰啉溶液：50g/L。
称取5.0g邻菲啰啉，用适量水润湿，加4mL盐酸溶液（7.2.2），用水稀释至100mL。7.2.8
盐酸羟胺溶液：50g/L。
乙酸-乙酸钠缓冲溶液：pH~6。
乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液：c(EDTA）二0.02mol/L.。7.2.10
7.2.11甲基橙指示液：1g/L。
2偶氮肿Ⅲ指示液：2g/L。此内容来自标准下载网
7.3分析步骤
称取制备催化剂的稀十氧化物（7.2.1）约1g，置于250mL烧杯中，加10mL盐酸溶液7.2.2）、2mL盐酸羟胺溶液（7.2.8），加热至完全溶解，加水稀释至约80mL，如有盐类析出，应加热使-i类全部溶解。用中速滤纸过滤，将滤液收集在400mL烧杯中，加2滴甲基橙指示液（7.2.11)，用3水溶液（7.2.3)中和至溶液由红色变为橙黄色，再用盐酸溶液（7.2.2）调至红色并过量5滴，加热至弗，滴加50mL草酸溶液（7.2.4），在室温下放置4h。用中速定量滤纸过滤，用草酸溶液（7.2.5）洗涤氵.淀数次，将沉淀连同滤纸起放入瓷埚内，灰化后在850℃高温炉中灼烧1.5h，取出置于干燥器中；却至室温，此为提纯后的稀土氧化物
称取提纯后的稀土氧化物约0.5g，精确到0.0001g，置于250mL烧杯中，加入2mL酸溶液（7.2.2）、2mL盐酸羟胺溶液（7.2.8），加热使之完全溶解，冷却，移人250mL容量瓶中，用水释至刻度，摇匀。量取上述溶液25.00mL，置于250mL烧杯中，加2滴偶氮肿Ⅲ指示液（7.2.12），用氢水溶液（7.2.3)调节溶液由紫红色变为蓝绿色。加10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液（7.2.9）.用乙二胺四酸二钠(EDTA)标准滴定溶液（7.2.10)滴定至溶液由蓝绿色变为紫红色。量取25.00mL试料溶液A（4.3.2.1）.置于250ml.烧杯中，加5mL邻菲啰啉溶液（7.2.\）、5mL磺基水杨酸溶液（7.2.6）（当分析球形产品时用量加倍），揽匀。加3滴～4滴偶氮Ⅱ指示液（7.2.12），滴加氨水溶液（7.2.3)至溶液由紫红色变为暗绿色，加10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液7.2.9），用水稀释至约100ml。采用分度值为0.01mL的滴定管，用乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准：茜定溶液(7.2.10)滴定溶液由暗绿色变为紫红色。7.4结果计算
稀士氧化物总量（RE20:）的质量分数W3，按公式（3)计算：mV2x
×100%
式中：
分取提纯后的稀土氧化物质量的数值，单位为克（g)；...（3)
滴定试料溶液时乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液（7.2.10)体积的数值，位为毫升(ml)；
滴定提纯后稀十氧化物时乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液（7.2.10)体利的数值，单位为毫升（mL）；
分取试料质量的数值，单位为克(g)。取平行测定结果的算术平均值为测定结果。当镍的质量分数≥20%时，两次平行测定结的绝对差值应≤0.2%；当镍的质量分数<20%时.两次平行测定结果的绝对差值应≤0.07%。8氧化镁(MgO)质量分数的测定
8.1乙二胺四乙酸二钠（EDTA)滴定法（仲裁法）（适用于含镁甲烷化催化剂）8.1.1原理
用六亚甲基四胺、碳酸铵、铜试剂共同沉淀分离铝、镍及稀土，在pH值约为10的溶液中，I以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液滴定镁。8.1.2试剂
8.1.2.1碳酸铵。
8.1.2.2氨水溶液：1+1。
盐酸溶液：1十1。
8.1.2.4六亚甲基四胺溶液：300g/L。8.1.2.5铜试剂溶液：50g/L。
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称取5.0g铜试剂于250mL烧杯中.加适量水溶解，加10滴氨水溶液（8.1.2.2），用水稀释至100mL。用时配制。
8.1.2.6氨-氯化铵缓冲溶液：pH~10。8.1.2.7乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液：c(EDTA）=0.02mol/L。8.1.2.8铬黑T指示液：5g/L。
8.1.3分析步骤
量取25.00mL试料溶液A（4.3.2.1）.置于250mL烧杯中，加水至约100mL，加热至沸，滴加氨水溶液（8.1.2.2）至出现浑浊.再滴加盐酸溶液（8.1.2.3）至沉淀溶解，加5mL六亚甲基四胺溶液（8.1.2.4），加热至沸，冷却至约60℃，加0.5g碳酸铵（8.1.2.1）、10ml.铜试剂溶液（8.1.2.5），搅拌，冷却至室温，移人250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。干过滤弃去最初流出的滤液数毫升，量取100.00ml滤液于250mL锥形瓶中，加10mL氨-氯化铵缓冲溶液（8.1.2.6）、5滴铬黑T指示液（8.1.2.8），用乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液（8.1.2.7)滴定至纯蓝色，记下乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液（8.1.2.7)消耗的体积.同时进行空白试验。8.1.4结果计算
氧化镁（Mg0)的质量分数w1，按公式（4)计算：(V-V)cM
1×100%
m×1000
式中：
乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液（8.1.2.7)体积的数值，单位为毫升（mL）；....(4)
空白试验时乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液（8.1.2.7）体积的数值，单位为毫升(mL);
乙二胺四乙酸二钠（EDTA)标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol/L）；氧化镁摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol)（M=40.31)；分取试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应≤0.2%。8.2原子吸收分光光度法
8.2.1原理
用空气-乙炔氧化性火焰.在波长285.2nm处，用原子吸收分光光度计测定试料溶液中的镁，其共存元素镍无干扰，铝干扰测定，可加入氯化锶予以消除。8.2.2试剂
8.2.2.1硫酸溶液：1十1。
8.2.2.2氯化锶溶液（SrCl2·Hz0)：150g/L。8.2.2.3氧化镁（Mg0)标准溶液：1mg/mL。称取1.000g于800℃灼烧至恒重的氧化镁，置于烧杯中，用水润湿，加20mL盐酸溶液（1+1），溶解后移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。贮于聚乙烯塑料瓶中。8.2.2.4氧化镁（MgO)标准溶液：20ug/mL。5
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量取5.00mL氧化镁标准溶液（8.2.2.3），置于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，播匀。8.2.3仪器
原子吸收分光光度计：附有镁空心阴极灯。8.2.4分析步骤
8.2.4.1工作曲线的绘制
取七个100mL容量瓶，分别加人氧化镁标准溶液（8.2.2.4)0mL、1.00mL、2.00mJ.、3.00mL4.00ml、6.00mL、8.00mL.各加2ml.氯化锶溶液（8.2.2.2）、1mL硫酸溶液（8.2.2.1）.用水稀释至刻度，摇匀。
按仪器工作条件，用空气-乙炔火焰，以不加人氧化镁标准溶液的空白溶液调零，于波285.2nm处测定溶液的吸光度。
以上述溶液中氧化镁的质量为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标，绘制工作曲线。8.2.4.2测定
量取10.00mL试料溶液A（4.3.2.1），置于100mL容量瓶中，加2mL氯化锶溶液（.2.2.2），用水稀释至刻度，摇匀。按8.2.4.1第二段的规定测定该溶液的吸光度，从工作曲线上查出被测溶液中氧化镁的质量
8.2.5结果计算
氧化镁（Mg0)的质量分数ws，按公式（5)计算：_m×10-6
式中：
×100%
从工作曲线上查得的被测溶液中氧化镁质量的数值，单位为微克（ug)；分取试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应≤0.4%。9二氧化钛（TiO2）质量分数的测定9.1原理
变色酸分光光度法
···.（5)
在pH值为1～3的酸性溶液中，钛与变色酸生成棕红色络合物，进行吸光度测定。络合物的最大吸收波长为470nm，溶液中钛的质量在10ug～150μg范围内符合比耳定律。9.2试剂
9.2.1变色酸溶液：30g/L。
称取变色酸3.0g、无水亚硫酸钠3.0g，用水溶解、稀释至100mL。用时现配。9.2.2抗坏血酸溶液：50g/L。用时现配。9.2.3氨水溶液：1+1。
9.2.4盐酸溶液：1+1。
二氧化钛（Ti0）标准溶液：100ug/mL。称取0.100g于1000℃灼烧至恒重的二氧化钛（Ti02），置于铂埚内，加焦硫酸钾1g，在500℃熔融，冷却后用100mL硫酸溶液（1十1)浸取，移人1000ml.容量瓶中，用水稀释至刻度，匀：二氧化钛（TiO2）标准溶液：20μg/mL。9.2.6
量取20.00ml.二氧化钛（Ti02）标准溶液（9.2.5）置于100mL容量瓶中，用水稀释至划度，摇匀。9.2.7饱和2,4-二硝基酚指示液：2,1-二硝基酚的饱和水溶液。9.3仪器
分光光度计：具有1cm比色皿。
9.4分析步骤
9.4.1工作曲线的绘制
HG/T2511—2013
取六个50mL容量瓶，分别加人二氧化钛（TiO2）标准溶液（9.2.6）0ml、1.00mL、2.00mL、3.00mL、1.00mL、5.00mL，各加人5mL抗坏血酸溶液（9.2.2），用水稀释至约30mL，然后对每一容量瓶分别作如下处理：
加2滴饱和2，4-二硝基酚指示液（9.2.7）.用氨水溶液（9.2.3)中和至黄色，再用盐酸溶液（9.2.4）调至黄色刚消失，并过量3滴。加入5mL变色酸溶液（9.2.1），用水稀释至刻度，摇匀。放置10min，以上述不加入二氧化钛（TiO2）标准溶液的空白溶液为参比，用1cm比色皿，于波长470nm处测定溶液吸光度。
以上述溶液中二氧化钛的质量为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标，绘制工作曲线。9.4.2测定
量取2.00mL试料溶液B(4.3.2.2）.置于50mL容量瓶中，加人5mL抗坏血酸溶液（9.2.2）.稀释至约30mL，按9.4.1中第二段的规定处理并测定该溶液的吸光度，从工作曲线上查出被测溶液中二氧化钛的质量。
9.5结果计算
二氧化钛（TiO2)的质量分数6，按公式（6)计算：mx106
式中：
从工作曲线上查得的被测溶液中二氧化钛质量的数值，单位为微克（ug)；分取试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果.平行测定结果的绝对差值应≤0.1%。烧失量质量分数的测定
10.1原理
将盛有试样的瓷埚置于高温炉内，在一定温度下保持一定的时间.测定试样所失去的质量。10.2分析步骤
（6）
称取试样（4.2)1g～2g，精确到0.0001g，置于预先在800℃灼烧至恒重的瓷埚内，并将盖斜置于埚上，放在高温炉内逐渐升温至800℃，并保持1h，取出埚，稍冷后放人干燥器中，冷却至室温后称量，精确到0.0001g。
10.3结果计算
烧失量的质量分数W7，按公式（7)计算：7
式中：
ml=m2×100%
灼烧前试料与埚质量的数值，单位为克（g)；灼烧后试料与埚质量的数值.单位为克（g）；试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值应≤0.3%。(7)
中华人民共国
化工行业标准
甲烷化催化剂化学成：子分析方法HG/T 2511:13
出版发行：化学工业出版社
（北京市东城区青年湖南街13号邮政编码100011）化学工业出版社：刷厂
880mmX1230mm1/16
字数16千字
2014年2月北京第1版万1次印刷
书号：155025·1601
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