【其他行业标准】 超硬磨料 立方氮化硼化学分析方法

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备案号：366222012
中华人民共和国机械行业标准
JB/T7994-2012
代替JB/T7994—1999
超硬磨料
立方氮化硼化学分析方法
Superabrasive--Chemical analysis method for cubic boran nitricle2012-05-24发布
2012-11-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言．
规范性引用文件
分析试样的制备.
氮化硼的测定.
方法原理
分析方法..
分析结果的计算，
允许误差..
5二氧化硅的测定
方法原理，
分析方法
分析结果的计算.
允许误差.
三氧化二铁的测定
方法原理
分析方法
分析结果的计算
允许误差
7三氧化二铝的测定.
方法原理.
分析方法.
分析结果的计算，
允许误差。
8氧化钙的测定.
方法原理，
分析方法
分析结果的计算
允许误差，
9氧化镁的测定
JB/T7994—2012
JB/T7994—2012
方法原理
......
分析方法
分析结果的计算，
允许误差.
......
..0........
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。JB/T7994—2012
本标准代替JB/T7994—1999《立方氮化硼化学分析方法》，与JB/T7994—1999相比主要技术变化如下：
按GB/T20001.42001《标准编写规则第4部分：化学分析方法》进行编写；-增加了目次和试样的制备；
修改完善了氮化硼、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的测定方法。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国磨料磨具标准化技术委员会（SAC/TC139）归口。本标准起草单位：郑州磨料磨具磨削研究所、郑州中南杰特超硬材料有限公司、河南富耐克超硬材料有限公司。
本标准主要起草人：王旭、张相法、吴建中、乔倩、陈学彬。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：JB/T7994—1995，JB/T7994-1999。III
超硬磨料立方氮化硼化学分析方法JB/T7994—2012
本标准规定了氮化硼、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的化学分析方法。本标准适用于立方氮化硼的化学分析。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。JB/T3914超硬磨料取样方法
3分析试样的制备
依照JB/T3914取样并缩分至2g～5g，装入试样袋中，于105℃土5℃的烘箱中烘干1h，然后取出，放入干燥器中，冷却至室温，备用。4氮化硼的测定
4.1方法原理
试样经碱熔融后，用水浸取，加酸酸化，使硼转化为硼酸，然后加入碳酸钙，使硼与其他杂质元素分离，最后用氢氧化钠标准溶液滴定硼酸，滴定时加入一定量的甘露醇，使其与硼酸络合为较强的酸，有利于中和反应的进行。
4.2试剂
4.2.1氢氧化钠（固体）。
4.2.2盐酸（密度为1.19g/cm2）。4.2.3甲基红指示剂（0.1%乙醇溶液）：称取甲基红指示剂0.1g，溶解于60mL乙醇中，用水稀释至100mL。
4.2.4酚指示剂（1%乙醇溶液）：称取酚酞指示剂1g，溶解于80mL乙醇中，用水稀释至100mL。4.2.5碳酸钙（固体）。
4.2.6甘露醇（固体）。
4.2.7苯二甲酸氢钾（基准试剂)。4.2.8氢氧化钠标准溶液（0.1mol/L）。称取氢氧化钠（4.2.1）4g溶于新煮沸冷却后的水中，加入少许氯化钡，稀释至1000mL，移入塑料瓶中备用。
标定：
称取约0.3g，精确至0.0001g，经105℃～110℃烘1h后的苯二甲酸氢钾（4.2.7），置于250mL锥形瓶中，加入约100mL新煮沸、冷却并用0.1mol/L氢氧化钠中和至酚指示剂呈微红色的水，摇动使其溶解，加入酚酞指示剂（4.2.4）2滴3滴，用氢氧化钠标准溶液（4.2.8）滴定至微红色为终点。计算见公式（1)：
mx1000
式中：
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m—苯二甲酸氢钾的质量的数值，单位为克（g)；V-一减去空白试验后的标定用氢氧化钠溶液的体积，单位为毫升（mL)；204.22—苯二甲酸氢钾的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）［M（KHCgH404）=204.22]；C氢氧化钠标准溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）。4.3分析方法
称取试样0.1g，精确至0.0001，置于银埚（或镍埚）中，加氢氧化钠（4.2.1）3g，加盖，盖微启，送入高温炉中，自室温开始升温，至700℃时，熔融10min～15min，取出后，旋转，使内熔物附于埚壁上，用热水浸取熔融物于250mL烧杯中，加盐酸（4.2.2）7mL，加热煮沸5min～10min。取下稍冷，加甲基红指示剂（4.2.3）2滴～3滴，分次加入碳酸钙（4.2.5）至烧杯底部有少量不溶的碳酸钙（4.2.5）为止，加热煮沸5min，稍冷，用快速定量滤纸过滤，用热水洗净烧杯，再洗涤沉淀及滤纸7次～8次，弃去沉淀及滤纸，滤液及洗液收集于300mL锥形瓶中，加盐酸（体积分数为50%）1滴，加热煮沸5min10min，以除去二氧化碳，流水冷却，立即用氢氧化钠标准溶液（4.2.8）中和过量的酸至溶液刚呈黄色（不计读数），加酚酞指示剂（4.2.4）4滴、甘露醇（4.2.6）2g～3g，用氢氧化钠标准溶液（4.2.8）滴至微红色，再加入少量甘露醇，若红色消失，再用氢氧化钠标准溶液（4.2.8）滴至微红色，如此反复进行，直到加入甘露醇后，溶液中之微红色不再消失即为终点。4.4分析结果的计算
氮化硼的质量含量w(BN)，数值以%表示，按公式（2）计算：w(BN)= 24.82CV
m×1000
式中：
C-氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升（mol/L)；V—滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，单位为毫升（mL)；m
试样质量，单位为克（g)；
24.82一一氮化硼的摩尔质量。
计算结果表示到小数点后两位。4.5允许误差
允许误差按表1的规定。
同一实验室
不同实验室
5二氧化硅的测定
5.1方法原理
试样用碱分解后，用盐酸酸化，在0.15mol/L～0.25mol/L的盐酸介质中，加钼酸铵使硅酸离子形成硅钼杂多酸，用1-氨基-2-萘酚-4-磺酸还原剂还原成钼蓝，在分光光度计上700nm波长处测量其吸光度。
5.2试剂
5.2.1氢氧化钠（固体）。
5.2.2盐酸（密度为1.19g/cm2）。5.2.3钼酸铵溶液（5%）。
5.2.4酒石酸溶液（5%）。
5.2.51、2、4-酸（1-氨基-2-萘酚-4-磺酸）还原剂：溶解1、2、4-酸0.15g、无水亚硫酸钠0.17g、2
JB/T7994—2012
亚硫酸钠9g于水中，以水稀释至100mL，存于塑料瓶中备用，使用时间为14天。5.2.6二氧化硅（高纯试剂或光谱纯试剂）。5.2.7二氧化硅标准溶液（0.01mg/mL）。准确称取经1000℃灼烧过的二氧化硅（5.2.6）0.1000g，置于铂埚中。加无水碳酸钠（基准试剂）2g仔细混匀，再覆盖0.5g，送入高温炉中，在860℃～900℃熔融20min，取出，旋转埚，使熔融物附于埚内壁上，冷却，洗净外壁，在250mL聚四氟乙烯烧杯中用热水浸出，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀后，立即移入清洁而干燥的塑料瓶中贮存，备用。1mL此溶液含二氧化硅0.10mg。
用移液管移取上述二氧化硅标准溶液（0.10mg/mL）20mL放入预先盛有盐酸（2mol/L）10mL的200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。1mL此溶液含二氧化硅0.01mg。5.2.8空白溶液：称取氢氧化钠（4.2.1）10g于银埚中，送入高温炉，自室温升至700℃熔融5min，取出，冷却后用热水浸取于250mL烧杯中，立即加盐酸（4.2.2）33mL，加热煮沸5min，移入200mL容量瓶中，冷却后，用水稀释至刻度，摇匀。5.3仪器
分光光度计。
5.4分析方法
5.4.1工作曲线的绘制
用移液管移取空白溶液（5.2.8）9份各10mL，分别放入9个100mL的容量瓶中，用微量滴定管依次加入二氧化硅标准溶液（5.2.7）0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL，加水稀释至30mL，调节试液温度至20℃～25℃，加钼酸铵（5.2.3）5mL，放置10min，加酒石酸（5.2.4）10mL，1、2、4-酸还原剂（5.2.5）3mL，用水稀释至刻度，摇匀，放置30min，用水作参比，在分光光度计上于波长700nm处，用1cm比色Ⅲ测其吸光度，减去空白吸光度后，与相应的二氧化硅质量相对应，绘制工作曲线。5.4.2试液的制备
称取试样约0.2g，精确至0.0001g，置于银埚中，加氢氧化钠（4.2.1）4g，加盖，盖微启，送入高温炉中，自室温升至700℃熔融10min，取出，旋转埚，使熔融物附于埚内壁上，冷却后用热水浸取于250mL烧杯中，立即加盐酸（4.2.2）13mL，加热煮沸5min～10min，取下，冷却后移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。5.4.3分析步骤
用移液管移取试液（5.4.2）25mL于100mL容量瓶中，加水35mL，调节试液温度至20℃～25℃，加入钼酸铵溶液（5.2.3）5mL，放置10min，加酒石酸溶液（5.2.4）20mL，1、2、4-酸还原剂溶液（5.2.5）3mL，用水稀释至刻度，摇匀，放置30min，用水作参比，在分光光度计上于波长700nm处，用1cm比色皿测其吸光度，减去空白试验的吸光度后，于工作曲线上查出二氧化硅的质量。5.5分析结果的计算
二氧化硅的质量含量w(SiO2），数值以%表示，按公式（3）计算：w(SiO2)=—
式中：
分取试样溶液中自工作曲线上查得的二氧化硅质量，单位为克（g)；mi
mo试样质量，单位为克（g)；
Vi一分取试液的体积，单位为毫升（mL);V-一试验溶液总体积，单位为毫升（mL）。（3）
JB/T 7994—-2012
计算结果表示到小数点后两位。5.6允许误差
允许误差按表2的规定。
含量范围
>0.40~0.80
6三氧化二铁的测定
6.1方法原理
同一实验室
允许误差
不同实验室
三价铁离子用盐酸羟胺还原成二价铁离子，在pH2～pH9的范围内加入邻菲罗啉，与二价铁离子形成橙红色的络合物，于510nm波长处测其吸光度，从而测定三氧化二铁含量。6.2试剂
6.2.1氢氧化钠（固体）。
6.2.2盐酸（密度为1.19g/cm2）。6.2.3酒石酸溶液（5%）。
6.2.4盐酸羟胺溶液（5%）。
邻二氮菲溶液（0.1%）：溶解0.1g邻二氮菲于10mL95%的乙醇中，以水稀释至100mL。6.2.6邻硝基苯酚指示剂（0.1%）。6.2.7
氨水（体积分数为50%）。
盐酸（体积分数为50%）。
6.2.9三氧化二铁（高纯试剂或光谱纯试剂）。6.2.10三氧化二铁标准溶液（0.01mg/mL）。准确称取经110℃烘2h后的三氧化二铁（6.2.9）0.1000g于置于300mL烧杯中，加盐酸（6.2.8）40mL，加盖表面皿，于低温砂浴上加热溶解，待完全溶解后，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，备用。1mL此溶液含三氧化二铁0.10mg。用移液管移取上述三氧化二铁标准溶液（0.10mg/mL）25mL，放入250mL容量瓶中，加盐酸（6.2.8）2mL，用水稀释至刻度，摇匀，即为三氧化二铁标准溶液。1mL此溶液含三氧化二铁0.01mg。6.2.11空白溶液（5.2.8）。
6.3仪器
分光光度计。
6.4分析方法
6.4.1工作曲线的绘制
用移液管移取空白溶液（6.2.11）9份各10mL，分别放入9个50mL的容量瓶中，用微量滴定管依次加入三氧化二铁标准溶液（6.2.10）0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL，补加水至25mL，加酒石酸溶液（6.2.3）5mL，用移液管加入盐酸羟胺溶液（6.2.4）2mL，邻硝基苯酚指示剂（6.2.6）两滴，用氨水（6.2.7）调至黄色，再用盐酸（6.2.8）调至黄色刚消失，再过量3滴，加邻二氮菲溶液（6.2.5）5mL，摇匀，于沸水浴中加热5min，取出，冷却，用水稀释至刻度，摇匀，用水作参比，在分光光度计上于波长510nm处，用1cm比色Ⅲ测量其吸光度，减去空白试验的吸光度后，与相应的三氧化二铁质量相对应，绘制工作曲线。4
6.4.2分析步骤
JB/T7994—2012
用移液管移取试液（5.4.2）25mL于50mL容量瓶中，加酒石酸溶液（6.2.3）5mL，用移液管加入盐酸羟胺溶液（6.2.4）2mL，邻硝基苯酚指示剂（6.2.6）两滴，用氨水（6.2.7）调至黄色，再用盐酸（6.2.8）调至黄色刚消失，再过量3滴，加邻二氮菲溶液（6.2.5）5mL，摇匀，于沸水浴中加热5min：取出，冷却，用水稀释至刻度，摇匀，用水作参比，在分光光度计上于波长510nm处，用1cm比色Ⅲ测量其吸光度，减去空白试验的吸光度后，于工作曲线上查出三氧化二铁的质量。6.5分析结果的计算
三氧化二铁的质量含量w(Fe,O，)，数值以%表示，按公式（4）计算：w(Fe,03)=
式中：
ml——分取试样溶液中自工作曲线上查得的三氧化二铁质量，单位为克（g)；mo
-试样质量，单位为克（g)；
V一分取试液的体积，单位为毫升（mL)；V-试验溶液总体积，单位为毫升（mL）。计算结果表示到小数点后两位。6.6允许误差
允许误差按表3的规定。
含量范围
>0.10~0.40
三氧化二铝的测定
7.1方法原理
同一实验室
允许误差
不同实验室
（4）
在弱酸性溶液中，以抗坏血酸掩蔽铁，在pH5.5时铬天青S与铝形成红紫色络合物，于560nm波长处测定显色溶液的吸光度。
7.2试剂
氢氧化钠（固体）。
盐酸（密度为1.19g/cm2）。
盐酸（体积分数为50%）。
盐酸（体积分数为10%）。
氨水（体积分数为50%）。
甲基橙指示剂（0.1%）。
六次甲基四胺溶液（15%）。
抗坏血酸溶液（1%，新配制)。
铬天青S溶液（0.03%）：称取0.03g铬天青S，加水20mL后，再加乙醇80mL。7.2.10铝标准溶液（每毫升含三氧化二铝1mg）：称取金属铝（高纯试剂）0.2646g于250mL烧杯中，加少量水，加入盐酸（7.2.3）20mL，加热至全部溶解，冷却至室温后，移入500mL容量瓶中，5
JB/T7994——2012
用水稀释至刻度，摇匀。
7.2.11铝标准溶液（每毫升含三氧化二铝0.01mg）：移取铝标准溶液（1mg/mL）5mL于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。7.2.12空白溶液（5.2.8）。
7.3仪器
分光光度计。
7.4分析方法
7.4.1工作曲线的绘制
用移液管移取空白溶液（7.2.12）9份各10mL，分别放入9个50mL的容量瓶中，用微量滴定管加入铝标准溶液（7.2.11）0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL，滴加甲基橙指示剂（7.2.6）1滴，用氨水（7.2.5）中和至黄色，再用盐酸（7.2.4）调至溶液呈红色，再过量2mL，加抗坏血酸（7.2.8）1mL，准确加入铬天青S（7.2.9）5mL，摇匀，再加六次甲基四胺（7.2.7）10mL，用水稀释至刻度，摇匀，用水作参比，在分光光度计上于波长560nm处，用1cm比色皿测量其吸光度，减去空白试验的吸光度后，于工作曲线上查出三氧化二铝的质量。7.4.2分析步骤
用移液管移取试液（5.4.2）10.00mL～20.00mL于50mL容量瓶中，滴加甲基橙指示剂（7.2.6）1滴，用氨水（7.2.5）中和至黄色，再用盐酸（7.2.4）调至溶液刚呈红色，并过量2.0mL。加抗坏血酸（7.2.8）1mL，准确加入铬天青S（7.2.9）5mL，摇匀，再加六次甲基四胺（7.2.7）10mL，用水稀释至刻度，摇匀，用水作参比，在分光光度计上于波长560nm处，用1cm比色皿测量其吸光度，减去空白试验的吸光度后，于工作曲线上查出三氧化二铝的质量。7.5分析结果的计算
三氧化二铝的质量含量w(Al,O），数值以%表示，按公式（5）计算：w(Al,,)=_m
式中：
分取试样溶液中自工作曲线上查得的三氧化二铁质量，单位为克（g）；试样质量，单位为克（g)；
Vi—分取试液的体积，单位为毫升（mL)；V-试验溶液总体积，单位为毫升（mL）。计算结果表示到小数点后两位。7.6允许误差
允许误差按表4的规定。
含量范围
>0.10~0.50
8氧化钙的测定
8.1方法原理
同一实验室
允许误差
不同实验室
在pH8～pH13的溶液中，钙离子与EDTA定量络合成无色络合物，同时在pH13时，钙离子与钙6
JB/T7994—2012
试剂羟酸钠盐反应生成红色络合物，其中钙离子能被EDTA所夺取，而游离出指示剂呈纯蓝色，以此指示终点，可以测定钙的含量。用六次甲基四胺-铜试剂将钙镁与大部分金属离子分离后，调节pH至13，以钙试剂羟酸钠盐作指示剂，用EDTA标准溶液滴定钙，此时镁离子形成Mg(OH)*或Mg(OH)2沉淀，不与EDTA作用，故不干扰测定。8.2试剂
8.2.1氢氧化钠（固体）。
盐酸（密度为1.19g/cm2）。
盐酸（体积分数为50%）。
氨水（体积分数为50%）。
甲基橙指示剂（0.1%）。
六次甲基四胺（15%)。
铜试剂（固体)。
氢氧化钠溶液（20%）。
钙试剂羟酸钠盐指示剂（1：100)：称取钙试剂羟酸钠0.5g与氯化钠50g充分研细混匀。8.2.10EDTA标准溶液（0.01mol/L）。称取EDTA3.75g于400mL烧杯中，加水200mL，低温加热溶解，冷却后，过滤于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。标定：
准确称取在110℃烘干2h的碳酸钙（基准试剂）1.7848g，置于250mL烧杯中，加水50mL，滴加盐酸（8.2.3）至完全溶解，并过量2滴～3滴，加热煮沸，逐去二氧化碳，冷却后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，1mL此溶液含氧化钙1.00mg。用移液管移取上述氧化钙标准溶液（1.00mg/mL）10mL于300mL锥形瓶中，加水100mL，氢氧化钠溶液（8.2.8）10mL，摇匀，加适量钙试剂羧酸钠盐指示剂（8.2.9），用制备的EDTA标准溶液（8.2.10）滴定至纯蓝色为终点，并在相同条件下做空白试验。计算见公式（6)、公式（7)：
Tcao =v-V。
TMgo = 0.7188×(Tcao)
式中：
氧化钙的质量，单位为克（g)；V氧化钙消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL)；Vo—空白试验消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL)；Tcao——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，单位为克每毫升（g/mL）；CaO换算成MgO的系数。
8.3分析方法
8.3.1试液的制备
称取试样约0.2g，精确值0.0001g，置于银埚中，加入4g氢氧化钠，盖上埚盖放入高温炉中，从室温开始升至700℃，在此温度下熔融10min～15min，取出，旋转埚使熔融物附于内壁上，冷却后，用热水抽取放入250mL烧杯中，加入盐酸（8.2.2）10mL煮沸5min，冷却后，移入250mL容量瓶中，加甲基橙指示剂（8.2.5）1滴，用氨水（8.2.4）调至黄色，再用盐酸（8.2.3）调至红色，加六次甲基四胺（8.2.6）5mL，摇匀，加铜试剂（8.2.7）0.1g，以水稀释至刻度，充分摇匀，以快速滤纸干过滤于干烧杯中，供测Cao和Mgo用。7
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