【其他行业标准】 石榴石 化学分析方法

ICS25.100.70
备案号：36607—2012
中华人民共和国机械行业标准
JB/T7997-2012
代替JB/T7997—1999
石榴石化学分析方法
Chemical analysis methods for almandine2012-05-24发布
2012-11-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布中华人民共和
机械行业标准
石榴石化学分析方法
JB/T7997—2012
机械工业出版社出版发行
北京市百万庄大街22号
邮政编码：100037
210mm×297mm·1.25印张·36千字2012年12月第1版第1次印刷
定价：21.00元
书号：15111·10704
网址：http：//www.cmpbook.com编辑部电话：（010）88379778
直销中心电话：（010）88379693封面无防伪标均为盗版
版权专有
侵权必究
范围，
规范性引用文件
3试样的制备
3.1结晶块试样，
3.2磨料试样
4二氧化硅的测定
4.1方法原理
4.2试剂.
4.3仪器..．
4.4分析方法
4.5分析结果的计算
4.6允许误差
5三氧化二铝的测定，
方法原理
5.3分析方法，
5.4分析结果的计算.
5.5允许误差
6三氧化二铁的测定
6.1氯化汞还原重铬酸钾标准溶液滴定法（仲裁法）6.2
三氯化钛还原重铬酸钾标准溶液滴定法6.3
允许误差
7氧化钙的测定，www.bzxz.net
7.1方法原理，
7.3分析方法
分析结果的计算
允许误差
8氧化镁的测定
方法原理，
试剂.…
分析步骤
8.4分析结果的计算
允许误差
.三氧化钛的测定
方法原理
JB/T7997—2012
JB/T7997--2012
分析方法
9.4分析结果的计算
9.5允许误差..
10氧化亚铁的测定
10.1方法原理
分析步骤
分析结果的计算
10.5允许误差.
11氧化锰的测定.
亚砷酸钠-亚硝酸钠标准溶液滴定法，11.1
11.2高碘酸钾氧化分光光度法
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。JB/T7997—2012
本标准代替JB/T7997—1999《石榴石化学分析方法》，与JB/T7997—1999相比主要技术变化如下：按GB/T20001.4一2001《标准编写规则第4部分：化学分析方法》进行编写；-删除了一般规定（1999年版的第3章）；-增加了试样的制备（见第3章）；增加了三氯化钛还原重铬酸钾标准溶液滴定法测定三氧化二铁的内容（见6.2）；增加了高碘酸钾氧化分光光度法测定氧化锰的内容（见11.2）。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。本标准主要起草人：陈学彬、王旭、乔倩。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：JB/T7997—1995、JB/T7997-1999。II
1范围
石榴石化学分析方法
JB/T7997—2012
本标准规定了石榴石中二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化钛、氧化亚铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰的测定方法。
本标准适用于石榴石磨料及块状石榴石的化学成分的测定。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。GB/T4676普通磨料取样方法
3试样的制备
3.1结晶块试样
取具有统计代表性的结晶块，破碎至完全通过2mm筛网，混匀，用四分法缩分至10g～20g。继续用刚玉研钵研细至全部通过106μm筛网（对测定氧化亚铁的试样，则应通过75μm筛）。然后混匀，装入试样袋，放入干燥器中备用。3.2磨料试样
按照GB/T4676规定进行取样和缩分。粒径>106um的磨料，先缩分至10g～20g，再用刚玉研钵研细至全部通过106μm筛网，混合均匀，装入试样袋，放入干燥器中备用。粒径≤106um的磨料，缩分至10g～20g，装入试样袋，放入干燥器中备用。4二氧化硅的测定
4.1方法原理
试样经四硼酸钠-碳酸钠熔融分解，用硫酸浸出并蒸发至冒白烟使硅酸脱水，经灼烧而成二氧化硅。然后用氢氟酸处理使二氧化硅以四氟化硅形式除去，氢氟酸处理前后的重量差即为沉淀中二氧化硅的量。
4.2试剂
4.2.1氢氟酸（不小于40%）。
4.2.2硫酸（体积分数，20%、50%、2%）。4.2.3四硼酸钠-碳酸钠混合熔剂：称取两份四硼酸钠与一份无水碳酸钠于玛瑙研钵中研细，混匀，贮存于广口瓶中。
4.2.4无水碳酸钠（基准试剂）。氨水（密度为0.90g/cm2）。
盐酸（体积分数，15%、25%）。钼酸铵溶液（5%）：溶解5g钼酸铵于水中，用水稀释到100mL，放置24h后过滤使用。若出4.2.7
现沉淀，即应停止使用。
对硝基苯酚指示剂（0.2%乙醇溶液）。4.2.8
4.2.9草硫混酸溶液（1：1)：量取5%草酸溶液一份与体积分数为25%的硫酸溶液一份混合均匀。JB/T7997-2012
4.2.10硫酸亚铁铵溶液（6%）：称取6g硫酸亚铁铵溶于100mL水中，滴加硫酸溶液（体积分数为50%）5滴，混匀。
4.2.11二氧化硅（高纯试剂或光谱纯试剂)。4.2.12二氧化硅标准溶液（0.03mg/mL）。准确称取经1000℃灼烧过的二氧化硅（4.1.2.6）0.3000g，置于铂埚中。加无水碳酸钠（4.2.4）2g仔细混匀，再覆盖0.5g，加盖，盖微启，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，在聚四氟乙烯烧杯中用热水浸出，用水洗出埚及盖，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0.30mg。用移液管移取上述二氧化硅标准溶液（0.30mg/mL）100mL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0.03mg。4.2.13空白溶液：称取4g混合熔剂（4.2.3）放入铂埚中，在1000℃的高温炉中熔融20min，取出，洗净埚外壁，以100mL盐酸（体积分数为15%）加热浸出，移入250mL容量瓶中，冷却后用水稀释至刻度，摇匀。
4.3仪器
分光光度计。
4.4分析方法
4.4.1工作曲线的绘制
用移液管移取空白溶液（4.2.13）8份各5mL，分别放入8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（4.2.12）0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL，加水10mL，调节试液温度至20℃～25℃，加入钼酸铵溶液（4.2.7）5mL，放置10min～15min，边摇边加入草硫混酸溶液（4.2.9）20mL，迅速加入硫酸亚铁铵溶液（4.2.10）5mL，用水稀释至刻度，摇匀。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。4.4.2分析步骤
称取不烘试样约0.5g，精确至0.0001g，置于铂埚中。加入混合熔剂（4.2.3）3g，搅拌均匀后，再加上混合熔剂（4.2.3）1g，加盖，将送入1050℃的高温炉中，熔融1h，取出，旋转埚，使熔融物附于内壁上，冷却后，用水洗净埚外壁，放入盛有近沸的硫酸（体积分数为20%）100mL的250mL烧杯中，加热溶解熔块，洗出埚及盖。小心蒸发溶液至冒三氧化硫白烟，冷却。加100mL水，煮沸溶解盐类，用无灰中速滤纸过滤，用热的硫酸（体积分数为2%）洗净滤纸及沉淀。滤液收集至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，此滤液A用于三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁的测定。转移滤纸和沉淀于铂埚中，低温灰化，再逐渐升温至1000℃，灼烧1h，取出，于干燥器中冷却，称重，反复灼烧至恒重。加水1滴～2滴润湿沉淀物，再加氢氟酸（4.2.1）10mL，硫酸（体积分数为50%）2滴～3滴，小心蒸干，于1000℃灼烧约15min，取出，于干燥器中冷却，称重，反复灼烧至恒重。用移液管移取上述滤液A5mL于100mL容量瓶中，加水40mL，加对硝基苯酚指示剂（4.2.8）2滴，以氨水（4.2.5）中和至黄色，立即加入盐酸溶液（体积分数为25%）5mL，加入5mL钼酸铵溶液（4.2.7），放置10min～15min，边摇边加入草硫混酸溶液（4.2.9）20mL，迅速加入硫酸亚铁铵溶液（4.2.10）5mL，用水稀释至刻度，摇匀。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。4.5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（1）计算：2
式中：
w(Sio,)
ml×100+
沉淀物经氢氟酸、硫酸处理的失量，单位为克（g)；试样质量，单位为克（g)；
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)；分取试液的体积，单位为毫升（mL）；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。4.6允许误差
允许误差按表1的规定。
含量范围
>5.00~10.00
>10.00~20.00
>20.00~50.00
5三氧化二铝的测定
5.1方法原理
同一实验室
允许误差
JB/T7997—2012
不同实验室
在强碱性溶液中，铁钛等生成相应的氢氧化物沉淀，铝则以铝酸钠的形式进入溶液中，过滤后，铁钛等即被除去。向试液中加入过量的EDTA使形成AI-EDTA络合物，过量的EDTA用硫酸锌标准溶液滴定。根据消耗EDTA标准溶液的毫升数，求得三氧化二铝的含量。5.2试剂
5.2.1氢氧化钠（20%、50%）。
盐酸（体积分数，5%、50%）。
5.2.3六次甲基四胺溶液（15%）。硫酸（体积分数为50%）。
混匀。
钙试剂羧酸钠盐指示剂（1：100)：称取钙试剂羧酸钠盐0.5g与氯化钠50g在玛瑙研钵中研细5.2.6
6甲基橙指示剂（0.05%）。
5.2.7二甲酚橙指示剂（1：100)：称取二甲酚橙指示剂0.5g与氯化钠50g在玛瑙研钵中研细混匀。5.2.8EDTA标准溶液（0.05mol/L）。称取乙二胺四乙酸二钠（EDTA）18.61g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（体积分数为50%）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3
JB/T7997—2012
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）50mL于300mL锥形瓶中，加水100mL，氢氧化钠（20%）10mL，摇匀，加适量钙试剂羧酸钠盐指示剂（5.2.5），用制备的EDTA标准溶液滴定至纯蓝色为终点，并在相同条件下做空白试验。计算按公式（2)：
式中：
m氧化钙的质量，单位为克（g)；Tcao\V
V-滴定时消耗EDTA标准溶液的体积（已扣空白），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）。5.2.9硫酸锌标准溶液（0.025mol/L）。（2）
称取硫酸锌（ZnSO4·7H20优级纯）7.2g于250mL烧杯中，加水100mL搅拌溶解，滴加硫酸（5.2.4）使其清亮，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇勾。标定：
由滴定管准确放取EDTA标准溶液（0.05mo/L）10mL于250mL锥形瓶中，加水50mL，六次甲基四胺溶液（5.2.3）5mL，二甲酚橙指示剂（5.2.6）适量，以配制的硫酸锌标准溶液滴定至由黄色变为微橙红色为终点。
计算按公式（3)：
式中：
K—-1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积;Vi一所取EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL);V2—滴定消耗硫酸锌标准溶液的体积，单位为毫升（mL）。硫酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度计算按公式（4)：Tcao×0.9091
式中：
TAl203——硫酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度，单位为克每毫升（g/mL)；Tcao——EDTA标准溶液对氧化钙的滴定度，单位为克每毫升（g/mL)；K-1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积；0.9091——由氧化钙换算成三氧化二铝的系数。5.3分析方法
（3）
（4）
用移液管移取滤液A（4.4.2）50mL于250mL烧杯中，用水稀释至100mL，加氢氧化钠溶液（50%）至有大量沉淀产生后再过量10mL，将试液加热至40℃～60℃并保温30min，取下烧杯，冷却至室温，移入250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇勾，稍放置，使沉淀物下沉后，以中速滤纸干过滤于干烧杯中，此滤液B用于测定三氧化二铝。漏斗和容量瓶内的沉淀用热盐酸（体积分数为50%）溶解于原烧杯中，再用热盐酸（体积分数为5%）洗至无黄色，用热水洗8次10次，此溶液C用于测定三氧化二铁。
用移液管移取上述滤液B100mL于250mL锥形瓶中，加甲基橙指示剂（5.2.6）1滴，用盐酸（体积分数为50%）调至呈稳定红色，并过量2滴，加EDTA标准溶液（5.2.8）15mL，以水吹洗瓶壁，加热微沸3min，以流水冷却至室温，加六次甲基四胺溶液（5.2.3）10mL，二甲酚橙指示剂（5.2.7）1滴，4
用硫酸锌标准溶液（5.2.9）滴至溶液由黄色变为橙红色为终点。5.4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,0):
式中：
(V/K -V2)×TAal203 ×100
加入EDTA标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；滴定消耗硫酸锌标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；-分取试液的体积，单位为毫升（mL)；-试验溶液总体积，单位为毫升（mL)；V
TAl203
-1mLEDTA标准溶液相当于硫酸锌标准溶液的体积；硫酸锌标准溶液对三氧化二铝的滴定度，单位为克每毫升（g/mL)；试样质量，单位为克（g）。
计算结果表示到小数点后两位。5.5允许误差
允许误差按表2的规定。
含量范围
>10.00~20.00
>20.00～30.00
6三氧化二铁的测定
同一实验室
6.1氯化汞还原重铬酸钾标准溶液滴定法（仲裁法）6.1.1方法原理
允许误差
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不同实验室
在盐酸介质中，用氯化亚锡将三价铁离子还原成二价铁离子，再用氯化汞氧化过量的氯化亚锡，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定二价铁离子。6.1.2试剂
6.1.2.1重铬酸钾（基准试剂)。6.1.2.2盐酸（体积分数为50%）。6.1.2.3硫酸-磷酸混合溶液：量取浓硫酸150mL缓慢注入已盛有700mL水的1000mL烧杯中，再加浓磷酸150mL，搅拌备用。
6.1.2.4氯化亚锡溶液（6%)：将6g二氯化锡加热溶于15mL浓盐酸中，加水至100mL，搅匀，备用。
6.1.2.5饱和氯化汞溶液（5%）：称取氯化汞5g溶于100mL热水中，冷却后，取上层清液使用。6.1.2.6二苯胺磺酸钠指示剂（0.5%）。6.1.2.7重铬酸钾标准溶液（0.01mol/L）。准确称取预先在150℃烘干2h的重铬酸钾（6.1.2.1）2.9421g，置于250mL烧杯中，加水溶解后移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀备用。6.1.3分析步骤
将溶液C（5.3）低温浓缩至30mL左右，趁热滴加氯化亚锡溶液（6.1.2.4）至黄色消失，再过量5
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1滴2滴，以流水冷却至室温，迅速加入饱和氯化汞溶液（6.1.2.5）15mL，充分搅拌并放置3min～5min加水50mL并加硫酸-磷酸混合溶液（6.1.2.3）10mL，加二苯胺磺酸钠指示剂（6.1.2.6）2滴～3滴，立即用重铬酸钾标准溶液（6.1.2.7）滴定至出现稳定的蓝紫色即为终点。6.1.4分析结果的计算
三氧化二铁的质量含量w(Fe203)，数值以%表示，按公式（6）计算：w(F0, 0-:e)1.
式中：
M一一重铬酸钾标准溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；m——试样质量，单位为克（g)；V-一消耗重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升（mL)；1.1113一氧化亚铁换算成为三氧化二铁的系数。计算结果表示到小数点后两位。6.2三氯化钛还原重铬酸钾标准溶液滴定法6.2.1方法原理
（6）
试样分解后，以氯化亚锡还原试液中的大部分三价铁，再以钨酸钠为指示剂，加三氯化钛将剩余三价铁离子全部还原为二价铁离子至生成“钨蓝”，以稀重铬酸钾溶液氧化过量的还原剂（或以空气中氧自然氧化）。在硫酸-磷酸介质中，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定二价铁离子，计算全铁的质量含量。
6.2.2试剂
6.2.2.1钨酸钠溶液（25%）：称取25g钨酸钠，溶于适量水中，加5mL磷酸，稀释至100mL。6.2.2.2重铬酸钾溶液（0.1%）。6.2.2.3高锰酸钾溶液（0.4%）。6.2.2.4三氯化钛溶液（1%）。取2mL三氯化钛溶液（约15%），用20%盐酸溶液稀释至30mL。6.2.3分析步骤
将溶液C（5.3）低温浓缩到50mL左右，趁热滴加氯化亚锡溶液（6.1.2.4）至溶液呈微黄色，以流水冷却至室温，加水至100mL，加钨酸钠溶液（6.2.2.1）1mL，边摇动边滴加三氯化钛溶液（6.2.2.4）至溶液出现蓝色，过量1滴～2滴，加重铬酸钾溶液（6.2.2.2）至无色，或稍等至空气中的氧氧化至无色，立即加入硫酸-磷酸混合溶液（6.1.2.3）10mL，加二苯胺磺酸钠指示剂（6.1.2.6）3～5滴，立即用重铬酸钾标准溶液（6.1.2.7）滴定至试液由绿色至蓝绿色到最后一滴变为紫红色即为终点。注：如氯化亚锡溶液过量，溶液呈无色，可滴加高锰酸钾溶液（6.2.2.3），至溶液成微黄色，再按分析步骤进行。6.2.4分析结果的计算
三氧化二铁的质量含量w(Fe203)，数值以%表示，按公式（7）计算：w(F0) M40 e)111.
式中：
M-重铬酸钾标准溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升（mol/L)；m试样质量，单位为克（g)；
V-—消耗重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；1.1113——氧化亚铁换算成为三氧化二铁的系数。计算结果表示到小数点后两位。6.3充允许误差
允许误差按表3的规定。
.（7)
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