【GB国家标准】 烟花爆竹烟火药中硝酸盐含量的测定

GB/T 20618—2006 烟花爆竹 烟火药中硝酸盐含量的测定 Fireworks and firecrackers—Determination of nitrates content in pyrotechnic composition 2006-09-18 发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 2007-02-01 实施 本标准由全国烟花爆竹标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：广西出入境检验检疫局烟花爆竹检测中心、国家轻工业烟花爆竹安全质量监督检测中心。 本标准主要起草人：商杰、肖焕新、黄茶香、李明、吴俊逸。 警告：使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采用适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法律规定的条件。 1 范围 本标准规定了烟花爆竹烟火药中硝酸盐含量的测定方法。本标准适用于烟花爆竹烟火药中硝酸盐含量的测定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用或为本标准的条款。若是注明的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的名方研究是否可使用这些文件的最新版本：凡是不注明的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 601—2002 化学试剂 标准滴定溶液的制备 GB/T 6682—1992 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则 GB/T 15813—1995 烟花爆竹成型药剂样品分离、粉碎 GB/T 19468—2001 烟火药剂氯酸盐含量的测定 SV0531：1996 出口花爆竹烟火药剂安全检验规程 3 原理 试料经适当预处理后，用热水溶解并过滤，滤液在亚铁盐催化下用亚铁盐还原，再用高锰酸钾标准滴定溶液滴定过量的亚铁盐至溶液由无色变为粉红色，保持30s不变，同时做空白试验。根据两次滴定所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积之差计算出试料中的硝酸含量。 4 反应式 $NO_3^- + 3Fe^{2+} + 4H^+ = NO + 3Fe^{3+} + 2H_2O$ $MnO_4^- + 5Fe^{2+} + 4H^+ = Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 2H_2O$ 5 试剂 除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和GB/T 6682—1992 中规定的至少3级的水。 5.1 乙醇 5.2 硫酸 5.3 乙醚 5.4 过氧化氢（30%） 5.5 草酸钠 5.6 硫胶 5.7 磷酸 5.8 氯化钠溶液（5%） 5.9 硫酸亚铁溶液：称取约23g硫酸亚铁 ($FeSO_4 cdot 7H_2O$)，精确至1mg，溶于300ml水中，再加5.9g硫酸。 5.10 高锰酸钾标准滴定液 [$c(1/5 ext{KMnO}_4) = 0.1 ext{ mol/L}$]：配制与标定按GB/T 601—2002的规定执行。 6 仪器 实验室常用仪器和以下装置： 6.1 隔水式防爆烘箱：精度为 $pm 2^circ ext{C}$。 6.2 恒温水浴锅：精度为 $pm 2^circ ext{C}$。 6.3 分析天平：精度为 0.001g。 6.4 抽滤装置。 6.5 4号砂芯埚：30ml。 7 试样的制备 安全须知：本标准涉及的烟火药剂是一种易爆的危险品，以下是最主要的安全技术规定： a) 试样的制备应在有安全防护措施条件下进行； b) 试样的制备和存放量不能超过安全防护所允许的条件； c) 试样干燥应在安全防爆干燥箱中进行，其干燥温度不超过55℃。 7.1 按照 GB/T 15813-1995 中的第3章和第4章规定制备试样。 7.2 试样在5.1中规定的隔水式防爆烘箱中于 50℃～55℃干燥4 h后，置于干燥器内冷却至室温。 8 分析步骤 8.1 按 SV0531：1996 中的附录A规定的方法进行氯酸盐定性分析，如试料中有氯酸盐，按GB/T 19468—2001 规定的方法测定氯酸盐的质量分数 (A)。 8.2 称收约2g试样（精确至0.1g）置于100ml烧杯中，用30ml无水乙醇多次浸泡，用砂芯埚抽滤，再用30ml丙酮分多次洗涤滤渣，静置让乙醇和丙酮基本挥发；然后用水溶解滤渣（可适当加热），过滤，将滤液收集到50ml的烧杯中，量取2ml滤液于一试管，加2ml硫酸酸化，冷却后加0.5ml乙醛和3滴过氧化氢，如乙醛层显蓝色，则进行步骤8.5；如乙醛层不显蓝色，则不进行步骤8.5。 8.3 称取约5g试样（精确至0.1g）于干燥的4号砂芯埚中，用100ml乙醇分多次浸泡后抽滤，再用1ml丙酮分多次洗涤滤渣，静置使砂芯埚中的乙醇和丙酮基本挥发。 8.4 沿用8.3中的抽滤装置，换上另一抽滤瓶，用约200ml热水分多次洗涤砂芯埚，并用水多次洗涤抽滤瓶，滤液和洗液一并转移至500ml烧杯中。 8.5 向烧杯中加入50ml氯化钠，充分搅拌后静置，过滤，用水多次洗涤，洗液和滤液一并转移至500ml烧杯中。 8.6 将3.4或8.5的烧杯中的滤液和洗液转移至1000ml容量瓶中，冷却至室温后，摇匀并定容。 8.7 量取25ml $pm$ 0.5ml的试液置于300ml三角烧瓶中，加5ml硫酸和5ml磷酸。若试液呈粉红色，则用硫酸亚铁溶液滴定至粉红色消失。 8.8 在75℃的恒温水浴中加热后，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈微红色保持30s以上（滴定终点时溶液温度应在65℃以上）。 8.9 加入25ml $pm$ 0.05ml的硫酸亚铁溶液，再加入约0.3g草酸钠，可缓慢加入20ml硫酸，边加边摇动，把三角烧瓶在煮沸的水浴上加热，直到溶液颜色由棕色变成亮黄色。 8.10 向8.9的三角烧瓶中加入25ml水，再加入5ml磷酸，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈红色保持30s不变即为终点。记录所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积数（V），同时做空白试验，并记录所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积数（V₀）。 9 结果计算 硝酸盐含量以硝酸根离子的质量分数进行计算，数值以%表示，按式(1)计算： $x = rac{(V - V_0) imes C imes M_{NO_3}}{m imes 1000}$ (注：若含氯酸盐，需根据含量 A 进行修正) 式中： $V$：试液所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ml）； $V_0$：空白试验所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ml）； $C$：高锰酸钾标准滴定液的浓度（以$1/5 ext{ KMnO}_4$的摩尔浓度），单位为摩尔每升（mol/L）； $m$：试料的质量，单位为克（g）； $M_{NO_3}$：硝酸根离子的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）； $M_{ClO_3}$：氯酸根离子的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）； $A$：试料中氯酸盐的质量分数，%； $V_{total}$：试液定容的体积，单位为毫升（ml）； 所得结果按GB/T 8170的进位规则修约至第一位小数。取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。 10 允许差 在重复性条件下所得两个单次分析值的允许差见表1。 表1 重复性条件下所得两个单次分析值的允许差 含量范围 | 允许差 $x leq 1.0$ | $Delta x leq 0.05$ $x > 1.0$ | $Delta x leq 0.1$