【QB轻工标准】 硼硅酸盐玻璃化学分析方法

分类号：Q30 中华人民共和国轻工行业标准 QB/T3572-1999 (代替 ZB/TQ3001-1988) 硼硅酸盐玻璃化学分析方法 1999-04-21 发布 1999-04-21 实施 国家轻工业局发布 本标准代替专业标准 ZB/TQ3001-1988《硼硅酸盐玻璃化学分析方法》，经由国家轻工业局［1999］112号文发布转化，标准号为 QB/T3572-1999，内容不变。本标准由国家轻工业行业管理部门提出，由北京窑业研究所、上海玻璃研究设计研究所、上海玻璃仪器厂、北京玻璃仪器厂等单位共同起草。本标准实施之日起，代替旧版轻工业标准 ZB/TQ3001-1988。 1 适用范围 本标准适用于以二氧化硅（SiO₂）、三氧化二铝（Al₂O₃）、三氧化二硼（B₂O₃）和氧化钠（Na₂O）为主要成分的硅酸盐玻璃及组成与之相似的玻璃的化学分析。本标准中同一成分所列出不同分析方法，可根据具体情况选用。 2 基本要求 2.1 所用分析天平应精确至0.1mg，不平准与称量过程应进行检定。称量试样时读数应精确至0.1mg。重复性：指连续两次称重之差不大于0.0002g。 2.2 所用仪器和量器应经校验。 2.3 试样应在105～110℃的烘箱中烘干1h以上，然后在干燥器中冷却至室温。 2.4 分析用水应为蒸馏水或离子水，所用试剂应为分析纯或优级纯；用于标准溶液配制的试剂应为基准试剂，高纯试剂应为优级纯。对水和试剂应做空白试验。 2.5 本标准所使用的化学试剂除特殊指明外，均为分析纯。 2.6 标准中试剂的浓度采用下列表示法： 2.6.1 当直接用名称表示酸和氢氧化物时，系指市售原装溶液。 2.6.2 所释的溶液浓度以质量百分比形式表示：如盐酸（5.95），指6份体积的浓盐酸加95份体积的水配成的溶液。 2.6.3 固体试剂配制溶液浓度用质量百分比表示（标准附录除外）。例：氢氧化钾溶液（20g/100ml）是指20g氢氧化钾用水溶解并稀释至100ml制成之溶液。 2.7 对光测量参比液说明： 2.7.1 “试剂空白液”是指第一个容量瓶中不含待测元素之溶液。 2.7.2 试样分析时所“试样空白溶液”是指按试样测定步骤不含试样所得之溶液。 3 试样制备 对需要分析的该批玻璃，随机抽取10～100g，洗净，烘干，粉碎至粒度3mm以下，经留分，称取1～5g在玛瑙研钵中研磨至全部通过孔径75μm，然后装于称量瓶中备用。 4 分析结果的处理方法 4.1 同一试样原则上应重复分析两次以上，它们的差值不大于表1中出的允许差时，应该重新进行分析。 4.2 两个实验室用本方法对同一试样分别进行分析时，每项分析结果平均值之差应符合允许差值的规定。如有争议应商定另一实验室按本标准进行仲裁分析。 4.3 本方法所列允许差值均为绝对误差。 4.4 每次分析前必须通过全部操作进行空白试验，并对结果进行校正。 4.5 分析结果用百分数表示。小数点一般保留两位，含微量成分可取三位。 4.1中的平均值根据“四舍五入”原则进行。保留位数：五前为四，五后为五时进一。 表1 分析结果的允许差值 | 测定项目 | 允许误差 (绝对误差) | 允许误差 (相对误差) | | :--- | :--- | :--- | | SiO₂ | 0.20% | 0.25% | | Al₂O₃ | 0.8% | 1.0% | | P₂O₅ | 0.003% | 0.005% | | TiO₂ | 0.01% | 0.15% | | Fe₂O₃ | 0.01% | 0.20% | | MgO | 0.02% | 0.20% | | CaO | 0.02% | 0.20% | | Na₂O | 0.02% | 0.20% | | B₂O₃ | 0.01% | 0.20% | 5 二氧化硅的测定 5.1 要点：采用重量法加重量比色法确定。试样用碳酸钠熔融，盐酸分解，加入过氧化氢后过滤。沉淀经滤后无灰分，然后加入氢氟酸和硼酸，再次灼烧至恒重。从减去的重量求“二氧化硅的含量”。注：1) 系过氧化氢。 5.2 试剂及要求： (1) 无水碳酸钠 (2) 盐酸 (1:1) (3) 氨水 (4) 氢氧化钾溶液 (2g/100ml)，称取20g氢氧化钾(KF·H₂O)于烧杯中，用水溶解并稀释至100ml，贮存于聚乙烯瓶中。 (5) 酚酞指示剂酒精溶液：称取0.5g酚酞于100ml乙醇中。 (6) 氧化钾溶液 (2g/100ml)：称取20g氢氧化钾于烧杯中，用水溶解并稀释至100ml，存于聚乙烯瓶中。 (7) 乙醇 (8) 氧化硅标准溶液：准确称取0.180g灼烧100℃上的纯石英于烧杯中，加2g无水碳酸钠，得硅酸盐。先温热，逐渐升温至500℃左右。得到透明液体时即可取下冷却。用热水 rinsing 转移至100ml烧瓶中，加150ml蒸馏水，搅拌使其溶解、冷却。转入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀后转入聚乙烯瓶中保存。此溶液每升含0.01g二氧化硅。 5.3 设备：分光光度计。 5.4 比色标准曲线的配制： 5.4.1 二氟化硅（硅钼蓝比色标准液）配制：用100ml容量瓶，分别加8ml盐酸(1:1)及20ml水，摇匀。用分度吸量 pipet 分别加入0.10、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00ml二氧化硅标准溶液，于容量瓶中。加8ml乙醇，1ml盐酸(1:1)，置于室温20℃下，在30～50℃的水中放置10分钟后，冷却至室温。用水洗涤容量瓶，按此方法绘制标准曲线。在分光光度计上，以试剂空白液作零，选用3cm比色皿，在波长430nm处测定吸光度。 5.4.2 其化学硅比色标准液配制：于100ml容量瓶中，分别加8ml盐酸(1:3)及20ml水，摇匀。用分度吸量依次加入0.1、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0ml二氧化硅标准溶液。加8ml乙醇，1ml盐酸(1:1)，于20℃放置10分钟，30～50℃水浴放置10分钟，冷却至室温，加15ml盐酸(1:1)，用水稀释至标线，加5ml抗坏血酸(2g/100ml)，于分光光度计上，以试剂空白溶液作零，在波长430nm处测定吸光度，绘制标准曲线。 5.5 分析步骤： 准确称取1.5g试样于熔融器中，加入1.5g无水碳酸钠与试样混封，再取0.5g无水碳酸镁。在表面先于低温加热，待温度升至100℃，熔融成透明液体，续热5ml。用铅头钳夹持铂坩埚小心旋转，使熔融物均匀附着在坩埚内壁，冷却。称量，加20ml盐酸(1:1)缓慢加热至熔融物完全分解，并除去气体。取下，用热水洗净坩埚，除去杂质，将试样于热水上蒸发至100℃以下或糊状。将坩埚以热水上取滤液，加适量酚酞，加约5ml聚氧化乙烯。充分放置5分钟，用中性定量纸过滤，滤液用25ml容量瓶盛装，用盐酸(5:95)洗涤沉淀及滤纸10～12次，再用水洗涤8～15次。 将沉淀转移至坩埚中，加2g碳酸钠(1:1)与试样混匀，先烘干，升温使碳酸盐充分灰化。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3ml盐酸(1:1)和5ml氢氟酸在砂锅上加热，蒸发至白烟为止。将坩埚在1100℃下灼烧15min，在干燥器冷却至室温，称量，反复灼烧至恒重。 将上面的滤液稀释到标线，取部分溶液在烧杯中，加5ml氨水(2%/100ml)，加热，放置10min，加5ml盐酸(2g/10ml)，加1ml对硝基苯酚指示剂，滴加氢氧化钠至变色，加盐酸(1:1)，转入容量瓶中。按照5.4.1或5.4.2进行，以硅钼蓝比色法确定吸光度。 5.6 计算： 二氧化硅的百分含量计算如下： $m_{SiO2}(%) = rac{m_1 - m_2}{m} imes 100%$ 式中：$m_1$——均烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩埚质量；$m_2$——经氢氟酸处理并灼烧后测得的质量；$m$——试样的质量。 6 二氧化铝的测定 6.1 要点：试样用氢氟酸熔融加热分解，蒸干后，用硼酸解并配成一定体积的溶液。从取出部分溶液，加入EDTA溶液，调节pH值使之生成Al-EDTA络合物，冷却后用铬酸钾作为指示剂，以标准溶液进行滴定。