1、中华人民共和国国家标准UDC 661.665 : 543.06 碳化跚化学分析方法GB 9255-88 Chemical analysis methods of boron carbide 本标准适用于碳化棚化学成分的测定。仲裁分析时，必须按本标准所规定的方法进行。1 一般规定1. 1 仲裁分析时，同一试样平行份数不得少于三份。分析结果的差值(绝对偏差)在允许范围内，取其算术平均值为最终分析结果。1.2 分析所用试剂除注明特殊规格外，均应不低于分析纯，作基准者应采用基准试剂。1.3方法中所载之溶液除已指明溶剂外，均系水搭液。1. 4 方法中未注明浓度的液体试剂，均指浓溶液。如盐酸(密度1.19
2、)，氨水(密度0.90)。未注明的固体试剂，如碳酸铀等，均指原试剂。1.5 方法中所载溶液的浓度比例:(1 + 1), (15+85)等，系指溶质的体积与水的体积之比。例如(15+85)盐酸，系指15单位体积密度1.19的盐酸，与85同单位体积的水混合而成。1. 6 方法中所载溶液的百分浓度，系指在100mL榕液中含有溶质的克数。例如40%氢氧化饵溶液，是指40g氢氧化饵溶解于水并稀释至100mL。1. 7 配制试剂及分析用水，除特殊说明者外均为蒸锢水或去离子水。1. 8 方法中所用天平，除特殊说明者外，其感量应达到0.1mg。分析夫子、硅码及容量器皿，应进行校准后使用。1.9 方法中所有操作
3、除特殊说明者外，均在玻璃器皿中进行。2 试样的制备2.1 块状磨料先用锤子于一铜板上打碎到直径约为30mm的小块，用四分法缩取5060g，再用钢研钵粉碎至全部通过60号筛。用吸力9.814. 7 N(11. 5 kg)的磁铁吸出粉碎中带入的铁质。然后装入试样袋中，在105110C的烘箱中烘1h，取出，放入干燥器内冷却备用。2.2 粒状磨料细于60号的磨料不须粉碎，用四分法缩取5060g装入试样袋中.在105110CC的烘箱中烘1h , 取出，放入干燥器内冷却备用。3 总确的测定3. 1 方法要点试样用无水碳酸锅和硝酸饵熔融，以冷的酸溶液抽取，使棚转变成棚酸盐。加入碳酸钙以中和游离酸，这时铁、铝
4、等生成氢氧化物沉淀而分离。溶液中的棚酸在甘露醇的存在下，形成酸性较强的络合物，以酣融为指示剂，用氢氧化铀标准榕液滴定，可计算出棚的含量，其反应为1国家机械工业委员会1988-05-23批准1989-05-01实施GB 9255-88 H3B03十2CH20H(CHOH) .CH20H呻HBOs(CH2)2(CHOH)s(CH20H)zJ+2H20 HB03(CH2)2(CHOH)s(CH20H)2J+NaOH NaB03(CHz)2(CHOH)8(CH20H)2J+H20 3.2 试剂3.2.1 光水般酸俐。3.2.2 硝酸例。3.2.3 融酸钙。3.2.4 盐酸。3.2.5 甘露畔。3.2.
5、6 用基虹指示剂:0.1%。称取0.1g甲摇红梅于100mL水中。3. 2.7 酣献指示剂:1%。称取1g酣歌溶于60mL95%的乙醇中，再用水稀释烹100mL，用0.15N氮氧化制标准溶液中和至刚显红色。3.2.8 氧氧化俐标准溶液:0.15N。称取氮氧化俐6.0g榕于新煮沸怜却脏的水中，加入少许氟化锁，稀将至1000mL，放置沉淀，吸取潦精液贮存于黯料瓶中备用。标定:准确脉取经105.-.，.，110C烘1h后的苯工甲酸氯御(基准试剂)0.6g左右共3份，分别放入3个250mL的锥形瓶中，加入新煮拂冷却的燕锢水100mL.摇动锥形瓶使其溶解，加酣酷指示剂23楠，用氧氧化制栋准溶液满2蓝蓝微
6、虹色为终点。按式(1)计算氮辄化纳标准榕液的部最浓度:N G 一一0.2040V 式中:N就轼化制栋准榕液的当量浓度FG称取的来二二甲酸氟饵簸，g;V-一一滴定时消耗的氢氧化铺标准溶液的体积.mL;0.204 0一一苯二甲酸氧饵的毫克当量。3. 3 试液的制备樵确称取试样0.2000g于铀埔蜗中，加3g元水眼酸饷和0.1g硝眼饵，仔细搅拌均匀后降避上无水碳酸铺1g，增桐盖半开以便分解出来的气体溜出。将增桐送入高祖炉中于650C处珊2h!700C处理1h.750C处理1h，然后升温室900C熔融30min.取出，旋转蜻塌，使熔融物附于增塌费上，冷却后，以水洗净增躏外壁，放入巳盛有100mL(15
7、十85)盐酸的250mL烧杯中，不断摇动烧杯以加速熔块溶解，待试样完全抽出脑用水搅出增桶和盏，移入250mL容撞瓶中，冷蚓腊，以成稀释窒刻肢，摇匀，备用。3.4 操作方法取第3.3条制备之试液50mL于250mL烧杯中，用水稀释至7080mL，加甲基红指示剂l滴，分次加入碳酸钙并不断搅拌至无二氧化币丧气泡冒出为止，加热煮沸5-10min，用中速滤纸过滤，滤愤收集子500mL锥形瓶中，烧杯以热水恍涤3.-.，.，4次，洗谶沉淀10-12次，撒缩体积约160mL，调加(1+1)融融使溶液刚提红色，鳞鳞戒沸5-10min，流水冷却班室，椒，用0.15N氮氧化制标准榕掖淌茧试液由红包刚量黄色(不计读数
8、).加酣歌指示剂10-15滴，加甘露醇23g，用0.15N氮氧化饷标准溶液楠至微红色，再加少量的甘露醇，若红色消失，再用0.15N氧氧化铀标准溶液滴至微红色，如此反复进行至加入甘露醇后微红色不退即为终点。并在相间条件下做空白试验。按式(2)计算总棚的百分含盘: ( 1 ) B且Mm nu nu 唱-a 叫十.响(2) GB 9255-88 式中:就辄化俐标准溶液的主妇量浓度s1一一滴时消赖氨毓化制标准溶液的体积(巳减去空白值)，mL，G一一试样熏量，如0.010 81一一跚的毫克当量。3. 5 允许误搂按表l规定。含量跑回50.00-70.00 70.00 4 旦氟化工铁的测定4.1 方法要点
9、表1允许误同一试验士0.30土0.40% 建不同试验黛士0.35士0.45在氨性榕液中(pH8-11.5)三价铁离子与磺基水杨酸反应生成黄色的磺基水杨酸铁络盐，用比但法测定其含盘。4.2 试荆4.2.1 横基水杨酸溶液(15%):称取横基水杨酸15g榕解于水井稀释至100mL. 4.2.2 氮氧化镀(密度0.90)。4.2.3 空白榕液z取4g元水础酸饷于钳增响中，在950C的商温炉中，熔融20min，取出，冷却。恍净增塌外靡，以100 mL的(15+85)战酸加热搜出。移入250mL智慧瓶中，冷却后以水稀释至所规定的刻度，摇匀，供给制标准酣钱用。4.2.4 三氧化二铁标准榕液准确称取经110
10、C烘2h盾的三氧化工铁(蜷准试剂)0.100 0 g于250mL烧杯中，加(1十1)盐酸40 mL，加盖表丽肥，于低掘砂踏上加热榕解，待完金榕解后，冷却，移入1000 mL帮蘸瓶中，用水稀释至刻度，播匀，此溶液每毫升含主氧化工辙。.10mg. 取此溶液50，mL于250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，备用。此溶液每毫升含三氧化二铁0.02 mg。4.3 林樵曲钱的始制眼取空白溶液25mL9份，分别放入9个50mL的容最瓶中，用微量滴定管依次加入二三氧化二铁标准溶液O.00 , O. 50 , 1. 00. 2. 00 , 4. 00 , 5. 00 , 6. 00 , 8. 00 , 10
11、. 00 mL (即主氧化工铁百分含量为0.00，O.屿，0.10 , 0.20, 0.40,0.50,0.60,0.80. 1. 00)，加入15%磺基水杨酸5mL，边摇边加入盘氧化锻茧呈稳定的黄色，蹲过盘4-5澜，冷却，用*稀稀窒刻度，摇匀。用1cm的比包槽，在比色计上于420nm波快处以水作参比溶液比也测定真消光僚，然后减去试剂空白的消光值，给制lfI标准曲钱。4.4 操作方法吸取第3.3条制备的试液25mL于50mL容最瓶中，以下按第4.3条的操作测定其消光值，问时于相间条件下做一空白试验，减去空白的消光值后，于标准曲线上求出三辄化二铁的含盘。4.5 允许误麓按表2规定。含量范围O.
12、25 O. 260. 50 0.51LOO 1. 01-2. 00 5 工氧化础的测定5.1 方法要点GB 9255 88 我2允同一试磁盘士0.02士0.03士0.04士0.08% 许谈盖不问试验室士0.03士0.04士0.05士0.09在0.08-0.32N酸介质中p踹酸与制酸生成黄色。的碰拥酸络合物+再用还原剂将其还原成为硅钳牒，用比怯测定，其反应为:5.2 试剂5.2.1 无水碳酸纳。5.2.2 盐酸:(15+85)。H.Si04 + 12H2Mo04 HsSi(Mo207)6J+ 10H20 HsSi (M0207) 6J + 还原剂J+H+Mo.O眩HsSi 1. 00 7 黯瞄砌
13、的测定7.1 方法耍点4 允i牛问一试验室士0.05士O.10 士0.15. ( 4 ) % 说经不同试验室士O.06 士0.11士O.16 游离棚以过氧化氮和硝酸氧化成三氧化工棚后，酸化生成棚酸挫，在甘露醇存在下生成络酸.用氧化制标准溶液滴定，以计算出棚的含量。7.2 试剂7.2.1 过氧化氧:(1十2)。7.2.2 硝酸。7.2.3 甘露醇07.2.4 碳酸钙。7.2.5 甲基红指示剂:0.1%的水溶液。7.2.6 苯二甲酸氧柳(基准试剂)。7.2.7 酣歌指示剂(见6.2.3条)。7.2.8 氢氧化纳标准溶液(见6.2.6条) 7.3 操作方法称取试样0.5g置于有回流装置的无棚被璃烧瓶
14、中，加过轼化氧(1十2)20mL、硝酸10淌，接k冷凝臂，接涌冷却水，小心加船烹拂后回流30.40min，待游离棚完全分解，拿下用冷水恍涤冷凝管2-3次，加甲基红指示剂1-2滴，分次拥入碳酸钙并不断搅拌至无二氧化碳气泡产生为止，煮沸3-5min , GB 9255 88 稍玲，以中速撞纸过滤并用热水恍端烧瓶3-4次，洗涤沉淀7.-.，8次，滤液收集于500mL锥形瓶中，加(1十1)盐酸1-2澜，加热煮沸5.10min，流水冷却茧室温，用0.1N氧氧化铀标准溶液滴定茧由微红色刚呈黄色(不计读数)，加盼融指示剂10楠，加甘露醇12g，用0.1N氮氧化饷溶液滴至微红色，再加少最甘露醇，若红色消失，再
15、用0.1N氢氧化饷标准榕液滴至微红色。如此反复进行，直茧加入甘露醇后微红色不退为终点。并也相同条件下做空白试验。按式(5)计算游离棚的百分含量:0.010 81NV B攒口cV , X 100% - B203% X 0.310 5 .( 5 ) 式中:N一一氮氧化制栋准榕液的当最浓度:V一一滴定消耗氮氧化饷标准溶液的体积(已减空白值).mL;G试样的重量，g;0.010 81棚的毫克当量;0.310 5一一主氧化二棚换算为棚的系数。7.4 允许误援按表5的规定。含量范围0.50 0.51-1. 00 1. 00 8 总曦的测定8.1 方法费点表5允i午同一试验室士0.05士O.10 士O.15
16、 % 误量不同i式验室士0.06土0.11士0.16试样在高祖炉中与助梅剂通氧燃烧，碳被氧化生成二氧化碳，以氢氧化押溶液吸收，吸收前后体积之差即为二氧化碳，根据温度、大气压力，计算出碳的含最。8.2 试剂仪器及附件说明8.2.1 气体容量法定碾装置，如回l所示。回WUMZig11 10 图i总碳Wtl走装:B:I J意图;二氧气瓶;2-流量计;3干燥塔刊管式炉;5温度控制器;6瓷管(600X17X2U;7，、72一滤尘器(内装玻璃棉);8 冷却管;9 量气管;10三通活塞;1吸收瓶(内装40%氢氧化饵溶液GB 9255 88 8.2.2 氧气瓶z氧气纯度99%。8.2.3 流量汁:辄气表浮标式
17、工业流量计)。8.2.4 干燥塔:上层装喊石棉，下层提无水氯化钙，中间琉璃棉，顶部和底部铺一层玻璃棉。8.2.5 管式电炉z附有钳/错热电偶和温度控制器。8.2.6 水准瓶z内装(1十1000)硫酸溶液(于1000mL藕偏水中加1mL硫酸，加数滴0.1%的甲蕃榄榕辙，使里红色)。8.2.7 吸收器z内装40%氮氧化御水榕液。8.2.8 晓管:使用前先检查是否漏气。8.2.9 晓舟z使用前须在800-900C的商掘炉中灼烧3-4h，冷却后贮存在干燥器内备用0tt. 2. 10 长钩z用如.4mm的低融镰锵丝制成。8.2.11 大气气脏计:测最大气压力。8.2.12 碳酸钙:基准试剂。8.2.13
18、 四氧化三铅。8.3 操作方法将炉温升至900-1OOO C ，装好仪器，检查整个系统是否漏气，使仪器处于工作状态，先测定一基准踹酸钙(称0.5g)，检3紧缩果是否正常。称取烘干试样0.30-0.35g于已在高瓶烧过的资舟中，覆盖4g四氧化三铅，用长钩将黯舟推入黯管的高温处立即寨紧腋寨，转动四通活塞使燃烧气体与量气管相遇(此时活塞的手柄处于90。角忧)，以500mL/min的氧气流最涌氧燃烧，将水准瓶置于下面，待最气管内的液西下降至近零位时以零mL作零位)，快速转动活率使燃烧气体与撞在飞管的通路断绝此时捅寨的手柄约1350角位)，关闭氧气，启开胶皮霉，取出燃烧舟，检查封闭液零位及吸收液刻度，转
19、功活塞使量气管与吸收器相通(活塞的手柄处于1800角位)。再检查封闭液零位及吸收液刻钱(如有变化，说明仪器内部与大气压力不等)，如无变化，提高水准瓶，使最气管中气体压歪吸收辅中破收，待量气管充满封闭液后，放下水准瓶，烹吸性液丽超过下而连接吸收臂的膺口时，再提高水准瓶使吸收，如此反复吸收3次，然后慢慢移动水准瓶茧吸收掖酣于刻线处，0.5min后读取最气臂的剔庶数，并在相同条件下做空白试剂试验。按式(6)计算总碳的百分含量:C = Q.0005VT._.， 总=-户X 100% . . ( 6 ) 式中:V一吸收前后气体体积楚，即二氧化碳体积巳减空白值)，mL;T一温度、压力校正系数p0.000
20、5一一为标准状态(16C, 1 013mbar)1 mL二氧化碳意量，gI G一一试样道，如8.4 允许误羔按表6的规定。我6允许含量施围同一试验室E在运0.50士0.04O. 512. 50 士0.092.51-5.00 士O.14 _._ 误% 袭不同试验室:!: 0.05 士0.10士O.15 GB 9255 88 续表6允许含量范围同一试验室5.01 -20.0。士0.1920.00 士0.24注:最气管内堕必须清情不挂水珠.如果挫水珠时，可用榄鞭洗净;定碳仪应安装在远离商温炉处，避免阳光赢接照射g所有连接处勿使有死角;( 1 mbar=O. 750 mmHg. 9 满离曦的测定9.
21、方法要点% 误差不同试验室土0.20士0.25试样在热的硫酸盐恪酸御溶液中涌入氧气，游离碳与少量化合碳均被氧化生成二氧化碳，随着氧气流通过苏打石灰吸收管而被吸收。但因游离碳的氧化速度比化合碳来得快，而化合碳的氧化速度是一个常数值，经过定时间称最吸收管的增熏，找出化合碳的等速分解值，从而计算出游离碳的含量。9.2 试剂与仪器9.2.1 苏打石灰或烧碱石棉。9.2.2 无水氯化钙。9.2.3 硫酸(密度1.84)。9.2.4 重锵酸御。9.2.5 氮氧化仰。9.2.6 定碳装置，如阁2所示。，eNUUig图2游离碳费定装置示意匮2 氧气瓶;2气压表;3一一流量计川一碱洗瓶(40%氢氧化饵溶液;5一
22、反应瓶;6饱和氯化锅水浴;7一电炉;8一管式炉z一铅姥热电偶;10一高温计;11一氯住钙吸收管管口塞以玻璃梅);12、13、14一苏打石灰或饶事最石梅和氧化钙吸收管内装苏打石灰占2/3，无水氯化钙占1/3.管口塞以菠璃棉;15、16一洗气瓶内装浓硫酸GB 9255-88 9.3 操作方法将管式炉的温度丹至600.650(;，按图装好仪器，把辄气通路上最后一个开关关闭，其余的全打开，通辄3min，观察恍气瓶中有无气泡冒出，如元气梅冒出，则表示密封良好，可以进行测定，称取重锵酸御4g放入反应瓶中，加水20mL，缓慢加入硫酸40mL，簿上股寨，加热使饱和盐水浴至拂，并同时通氧气，待30min盾，取下
23、称最U型吸收管(图2中12、13、14)至称量假重后，准确称取试样O.1 -0. 2 g于小块玻璃片上，迅速放入反应瓶中，立即盖紧瓶赛，通辄气3040 min (氧气流的速度为34个气泡/时，称最U型管的重量，每隔15min轮流称量U础管(如称量U型管12，则让U型管13、14一边通气;称最U型管13，则让U础管12、14一边通气)，当发现U础智的增重为等量增熏时，测定即行停止，从U型管的总增童中减去化合碳的增章即得出游离碳的含蠢。按式。)计算游离碳的百分含量: t:.G 0.272 9! G1一tlC黝辑、户相楠-X 100% . . ( 7 ) 式中:G1一三个U型管增童的总和，g;t:.G一一最后每15minU型管增重的假定值，g;t:.t -15 min, t一一测定总共用去的时间，min;G一一试样囊，g;0.272 9一由二氧化碳换算为碳的系数I COzl。9.4 允许误结按表6的规定。注:定碾接盟各个接头不得漏气，否则会影响结果的准确性;测定过程中，称最U型管的间隔时间要掌握准确p测定期间，氧气流的速度要控制均匀p盐水槽要始终保持拂脚状态p氧气瓶不应离电炉太近.附加说明:本标准由郑州磨料磨具磨削研究所归口。本标准由郑州磨料膺具膳削研究所负责起草。
