【其他行业标准】 氰氨化钙

HG 2427—93 中华人民共和国化工行业标准 氰氨化钙 1993-03-31发布 中华人民共和国化学工业部 1994-10-01实施 1 范围 本标准规定了工农业用氰氨化钙的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存以及安全要求。 本标准适用于由电石和氮气进行氮化反应而制得的氰氨化钙。该产品工业上用于制造氰熔体及双氰胺等化工原料；农业上作为碱性缓效含氮肥料。结构式：CaCN2；相对分子质量：80.10（按1989年国际相对原子质量）。 2 引用标准 GB 190 GB 191 GB 601 GB 603 GB 1250 GB 6003 GB/T 6679 GB 6682 3 技术要求 3.1 外观：黑色粉末。 3.2 氰氨化钙应符合下表要求： 表1 氰氨化钙技术要求 | 项目 | 优等品 | 一等品 | 合格品 | | :--- | :--- | :--- | :--- | | 总氮(N)含量 (%) | >20.0 | ≥19.0 | ≥17.0 | | 电石(CaC2)含量 (%) | ≤0.2 | ≤0.5 | ≤1.0 | | 筛余物 (850μm筛) (%) | ≤3 | ≤3 | ≤3 | 4 试验方法 分析方法中，除特殊规定外，均使用分析纯试剂，所使用的水应符合 GB 6682 中三级水的规格。 4.1 总氮含量测定（蒸馏后滴定法） 本方法参照采用国际标准 ISO 5315—84《肥料中总氮含量测定》。 4.1.1 方法原理 试样用浓硫酸加热水解，使氰氨基氮及其他形式的氮转化为铵态氮，从碱液中蒸馏氨，并用过量硫酸标准溶液吸收，在指示剂存在下，用氢氧化钠标准溶液反滴定过量硫酸。 4.1.2 试剂和材料 4.1.2.1 硫酸 (GB 625) 4.1.2.2 氢氧化钠 (GB 629) 溶液：400g/L 4.1.2.3 氢氧化钠标准溶液：c(NaOH) = 0.5 mol/L，按 GB 601 中 (4.1) 配制和标定 4.1.2.4 硫酸标准溶液：c(1/2 H2SO4) = 0.5 mol/L，按 GB 601 中 (4.3) 配制 4.1.2.5 甲基红-亚甲基蓝混合指示剂：50mL 甲基红乙醇 (GB 679) 溶液 (2g/L) 与 50mL 亚甲基蓝乙醇溶液 (1g/L) 混合 4.1.2.6 广范 pH 试纸 4.1.3 仪器、设备 4.1.3.1 水解仪器：容量为 1000mL 圆底烧瓶和短颈漏斗。 4.1.3.2 蒸馏仪器：包括蒸馏瓶 (A) [容量 1000mL，带 29 号内接标准磨口]；防溅球管 (B) [与蒸馏瓶连接端带 29 号外接标准磨口，与冷凝管连接端带 19 号外接标准磨口]；滴液漏斗 (C) [容量 50mL]；直形冷凝管 (D) [有效长度约 400mm，进口 19 号内接标准磨口，出口 29 号外接标准磨口]；吸收瓶 (E) [容量 500mL，瓶口 29 号内接标准磨口，瓶侧连接双连球]。 4.1.3.3 防爆沸颗粒或防爆沸装置。 4.1.4 分析步骤 4.1.4.1 试样水解 称取 1g 试样，精确到 0.001g，置于干燥蒸馏瓶 (A) 中，加入 25mL 硫酸 (4.1.2.1)，于烧瓶颈上插上短颈漏斗，将烧瓶置于通风橱内的加热装置上，加热烧瓶和内容物至硫酸激烈沸腾后，保持 45min，移去热源，冷却至室温，小心加入 250mL 水，混匀。 4.1.4.2 蒸馏 烧瓶中放几颗防爆沸颗粒或防爆沸装置 (4.1.3.3)，按图 1 组装仪器。用滴定管加入 45.00mL 硫酸标准溶液 (4.1.2.4) 于吸收瓶 (E) 中，加入 2 滴混合指示剂，按图 1 装上吸收瓶。至少加入 120mL 氢氧化钠溶液 (4.1.2.2) 于滴液漏斗 (C) 中，小心注入到蒸馏瓶 (A) 内，当滴液漏斗中余下约 2mL 溶液时关闭活塞。加热使烧瓶内容物沸腾，蒸馏期间，烧瓶内容物应保持碱性。蒸馏进行约 45min 或至少收集 150mL 馏出液后，将吸收瓶 (E) 取下，用 pH 试纸检验后蒸出的馏出液，以保证氨全部蒸出，移去热源。从冷凝管 (D) 上拆下防溅球管 (B)，用水冲洗冷凝管壁，收集冲洗液于吸收瓶 (E) 中。 4.1.4.3 滴定 用氢氧化钠标准滴定溶液 (4.1.2.3) 反滴定过量硫酸标准溶液至混合指示剂呈灰绿色为终点。 4.1.4.4 空白试验 在 250mL 三角烧瓶中，用滴定管注入 45.00mL 硫酸标准溶液 (4.1.2.4)，加入 2 滴混合指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至颜色由紫红色变为灰绿色为终点。 4.1.5 分析结果的表述 总氮(N)含量 $X_1$，以质量百分数 (%) 表示，按式 (1) 计算： $X_1 = \frac{c(V_2 - V_1) \times 0.01401}{m} \times 100$ 式中：$c$ —— 氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度 (mol/L)；$V_2$ —— 45.00mL 硫酸标准溶液消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积 (mL)；$V_1$ —— 反滴定消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积 (mL)；$m$ —— 试样的质量 (g)；$0.01401$ —— 与 1.00mL 氢氧化钠标准滴定溶液 ($c = 1.000 ext{ mol/L}$) 相当的氮的质量 (g)。 4.1.6 允许差 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 $\le 0.30%$；不同实验室测定结果的绝对差值 $< 0.50%$。 4.2 碳化钙含量测定（气量法） 4.2.1 方法原理 氰氨化钙中的碳化钙能和水作用而放出乙炔气，从乙炔气在一定温度和压力下所占的体积，算出试样中碳化钙的含量。 4.2.2 试剂和材料 4.2.2.1 用乙炔饱和的氯化钠饱和溶液：氯化钠饱和溶液用 1% 盐酸酸化至 0.1% 甲基橙指示剂呈红色，然后用乙炔气饱和。 4.2.3 仪器、设备 4.2.3.1 空盒气压表。 4.2.3.2 碳化钙测定装置包括：水准瓶 (A) [容量 250mL]；量气管 (B) [50 或 100mL，分度 0.1mL]；分液漏斗 (C) [容量 60mL，分度 1mL]；反应瓶 (D) [容量 125mL]；抽滤瓶；温度计 (E) [100℃]。 4.2.4 分析步骤 将用乙炔饱和的氯化钠饱和溶液装入量气管 (B) 内，管的下端用橡皮管和水准瓶 (A) 相连接，瓶内亦盛有乙炔饱和的氯化钠饱和溶液。管的上端通过三通活塞和反应瓶 (D) 的横支管相连接，反应瓶塞上插有分液漏斗 (C) 和温度计 (E)，分液漏斗中亦装入同样的用乙炔饱和的氯化钠饱和溶液。开启三通活塞使量气管与大气相通，升举水准瓶，使量气管内的液面达到零点。随后将三通活塞关闭，使反应瓶与量气管接通，放下水准瓶，检查仪器不漏气后，进行测定。称取若干克氰氨化钙试样（碳化钙含量 <1%，称取 3g 试样；碳化钙含量 <0.5%，称取 5g 试样；碳化钙含量 <0.2%，称取 12g 试样），精确至 0.001g。移入干燥的反应瓶中，随将橡皮塞塞紧瓶口，开启三通活塞使量气管与大气相通，并升举水准瓶，使量气管内的液面达到零点。将三通活塞关闭，使反应瓶与量气管接通，将分液漏斗中经乙炔饱和的氯化钠饱和溶液慢慢注入反应瓶 25mL ($V_2$)，同时不断摇动反应瓶，直至碳化钙全部分解。使乙炔气体在量气管内保持 15min，然后上下移动水准瓶，使瓶内液面与管内达到同一的水平，读取量气管内气体的体积 ($V_1$)，并记录反应瓶内气体的温度 ($t$) 和气压计上的大气压力。 4.2.5 分析结果的表述 碳化钙 ($CaC_2$) 含量 $X_2$，以质量百分数 (%) 表示，按式 (2) 计算： $X_2 = \frac{(V_1 - V_2) \times 101.3 \times 273 \times 0.002885}{(P_1 - P_2) \times (273 + t) \times m} \times 100$ 式中：$V_1$ —— 量气管中气体的体积 (mL)；$V_2$ —— 加入用乙炔饱和的氯化钠饱和溶液的体积 (mL)；$P_1$ —— 测定时实际的大气压力 (kPa)；$P_2$ —— 在 $t$ ℃时氯化钠饱和溶液的蒸气压力 (kPa)；$t$ —— 试验时乙炔气的温度 (℃)；$m$ —— 试样的质量 (g)；$101.3$ —— 在标准状况下的大气压力 (kPa)；$0.002885$ —— 在标准状况下，与 1mL 乙炔气相当的，以克表示的碳化钙的质量。 注：气压计读数经过仪器刻度订正值、温度订正值和补充订正值校正后，即为实际的大气压力。 表2 不同温度下氯化钠饱和溶液蒸气压力 (kPa) | t / ℃ | 蒸气压力 (kPa) | | :--- | :--- | | 6 | 0.65 | | 7 | 0.71 | | 8 | 0.76 | | 9 | 0.81 | | 10 | 0.87 | | 11 | 0.92 | | 12 | 0.99 | | 13 | 1.05 | | 14 | ... | | 15 | ... | | 16 | ... |