Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN6533:1999

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6533:1999 về Vật liệu chịu lửa Alumosilicat - Phương pháp phân tích hoá học

Nội dung toàn văn Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6533:1999 về Vật liệu chịu lửa Alumosilicat - Phương pháp phân tích hoá học


TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 6533 : 1999

VẬT LIỆU CHỊU LỬA ALUMOSILICAT - PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA HỌC

Alumosilicate refractories - Methods of chemical analysis

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phân tích hóa học xác định các thành phn ch yếu trong vật liệu chịu lửa thuộc nhóm alumosilicat theo TCVN 5441 - 1991. Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng cho đất sét, cao lanh làm nguyên liệu để sản xuất vật liệu chu la.

2. Tiêu chuẩn trích dẫn

TCVN 4851 - 89 (ISO 3696:1987) Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 5441 - 1991 Vật liệu và sản phẩm chịu la - Phân loại.

3. Qui định chung

3.1. Cân dùng trong quá trình phân tích có độ chính xác đến 0,000 1 gam.

3.2. Hóa chất dùng trong phân tích có độ tinh khiết không thấp hơn “tinh khiết phân tích” (TKPT).

Nước dùng trong quá trình phân tích theo TCVN 4851 - 89 (ISO 3696: 1987).

3.3. Hóa cht pha loãng theo t lệ thể tích được đặt trong ngoặc đơn.

Ví dụ: HCl (1+2), ... là dung dịch gm 1 thể tích HCl đậm đặc với 2 th tích nưc cất.

3.4. Khi xác định độ chuẩn của dung dịch, hệ số nng độ (K), tỷ s nng độ (k), thì lấy giá tr trung bình cộng của ba kết quả xác đnh tiến hành song song cho tng phép xác định.

3.5. Các chỉ tiêu phân tích được tiến hành trên mẫu thử chun bị theo điu 6.

3.6. Việc xây dựng lại đ thị chuẩn (cho phương pháp so màu; quang phổ hp thụ nguyên t, ...) tiến hành hai tháng một ln theo cách làm đã nêu trong tiêu chuẩn này.

3.7. Mi chỉ tiêu phân tích được tiến hành song song trên hai lượng cân mẫu thử, một thí nghiệm trng (bao gm các lượng thuốc thử như đã nêu trong tiêu chuẩn, nhưng không có mẫu th) để hiệu chỉnh kết qu.

3.8. Chênh lệch giữa hai kết quả phân tích song song không được lớn hơn giới hạn cho phép (được qui đnh riêng cho mi phép thử). Nếu lớn hơn phi tiến hành phân tích lại.

3.9. Kết qu cuối cùng là trung bình cộng ca hai kết quả phân tích tiến hành song song.

4. Hóa chất, thuốc thử

4.1. Hóa chất rắn, thuốc thử

4.1.1. Natri cacbonat (Na2CO3), khan.

4.1.2. Kali cacbonat (K2CO3), khan.

4.1.3. Natri tetraborat (Na2B4O7), khan.

4.1.4. Kali pyrosunphat (K2S2O7) hoặc kali hydrosunphat (KHSO4).

4.1.5. Canxi cacbonat (CaCO3), hàm lượng không nhỏ hơn 99,5%.

4.1.6. Amoni clorua (NH4Cl), tinh thể.

4.1.7. Hỗn hợp nung chảy 1: trộn đu natri cacbonat (4.1.1) với kali cacbonat (4.1.2) theo t lệ khối lượng 1:1, bảo quản trong bình nhựa kín.

4.1.8. Hỗn hợp nung chảy 2: trộn đều ba phn khối lượng natri cacbonat (4.1.1) vi một phn khối lượng natri tetraborat (4.1.3), bảo qun trong bình nhựa kín.

4.1.9. Ch thị u fluorexon 1%: ng chày ci s nghin mn 0,1 g chỉ th màu fluorexon với 10 gam kali clorua (KCl), bảo quản trong lọ thủy tinh màu.

4.2. Hóa chất lỏng, thuốc thử

4.2.1. Axit clohydric (HCl) đậm đặc, d = 1,19.

4.2.2. Dung dịch axit clohydric, nng độ 1N:

Hòa tan 80 ml HCl đậm đặc (4.2.1) vào nước, pha loãng bằng nước thành 1 000 ml và trộn đu.

4.2.3. Axit clohydric, pha loãng (1 + 1).

4.2.4. Axit sunfuric (H2SO4) đậm đặc, d = 1,84.

4.2.5. Axit sunfuric pha loãng (1 +1): đổ từ taxit vào nước ct.

4.2.6. Axit nitric (HNO3) đậm đặc, d = 1,40 - 1,42

4.2.7. Axit tartric (H2C4H4O6) hoặc muối kali (hoặc amoni) tartrat: dung dịch 10%.

4.2.8. Axit nitric pha loãng (1 + 1).

4.2.9. Axit flohydric (HF) đậm đặc, d = 1,12; (38 + 40%).

4.2.10. Axit axetic (CH3COOH) đậm đặc, d = 1,05 - 1,06.

4.2.11. Amoni hydroxit (NH4OH) đậm đặc, d = 0,88 (25%).

4.2.12. Amoni hydroxit pha loãng (1 + 1).

4.2.13. Dung dịch natri hydroxit (NaOH), 30%:

Hòa tan 300 g NaOH rn trong nước, để nguội, pha loãng thành 1 lít, bảo quản trong bình nhựa polyetylen.

4.2.14. Dung dịch natri hydroxit, 10 %.

4.2.15. Dung dịch kali hydroxit (KOH), 25 %.

4.2.16. Dung dịch che dấu kali xianua (KCN) 5%, bảo quản trong bình nhựa polyetylen.

4.2.17. Dung dịch axit sunfosalixylic 10% và 20%.

4.2.18. Metanol (CH3OH), d = 0,792 hoc etanol (C2H5OH), d = 0,789.

4.2.19. Dung dịch bạc nitrat (AgNO3) 0,5%:

Hòa tan 2,5 g bạc nitrat vào 500 ml nước đã có sn 5 ml axit nitric đậm đặc (4.2.7) - Bảo quản trong bình thủy tinh màu tối.

4.2.20. Dung dịch phenolphtalein 0,1% - trong rượu etylic.

4.2.21. Dung dịch khử:

Hòa tan 25 g axit tartric (H2C4H4O6) hoặc 5 g axit xitric (H3C6H5O7) và 1 g axit ascorbic vào 100 nước, bảo qun trong chai thủy tinh màu. Pha đ dùng trong 2 - 3 ngày.

4.2.22. Dung dch amoni molipdat 5%:

Hòa tan 25 g (NH4)6Mo7O24.4H2O vào 200 mlc đun ấm cho tan, (nếu đục thì lọc) pha loãng thành 500 ml. Bảo quản trong bình nha polyetylen, sau 4 tun pha dung dịch mới.

4.2.23. Dung dịch đng sunfat 5%:

Hòa tan 5 g CuSO4.5H2O trong 100 ml nưc đã có sn 1 ml axit sunfuric (1+1).

4.2.24. Dung dịch axit ascorbic (C6H8O5) 5%. Pha đ dùng trong vài ngày.

4.2.25. Dung dịch diantipyrimetan 2%

Hòa tan 20 g thuốc thử vào 300 mlc đã có sẵn 25 ml axit sunfuric đậm đặc, thêm tiếp 2 - 3 g axit ascorbic, pha loãng thành 1 lít. Bo quản trong chai thủy tinh màu.

4.2.26. Dung dịch chỉ thị xylenol da cam 0,1%;

Hòa tan 0,1 g thuốc thử trong 100 ml nước.

4.2.27. Dung dịch chỉ thị eriocrom T đen (ETOO) 0,1%:

Hòa tan 0,1 g thuốc thử trong 100 ml rưu etylic 70%, thêm 2 - 3 g hydroxylamin hydrocloric (NH2OH.HCl), Bo qun trong chai thủy tinh màu.

4.2.28. Dung dịch đệm pH 5,5:

Hòa tan 100 ml amoni hydroxit đậm đặc vào 200 - 300 ml nước, thêm tiếp vào đó 100 ml axit acetic đậm đặc ri thêm nước thành 1 lít.

4.2.29. Dung dịch đệm pH 10,5:

Hòa tan 54 g amoni cloruarua vào 500 ml nước, thêm tiếp 350 ml amoni hydroxit đậm đặc và nước thành 1 lít.

4.2.30. Dung dịch tu chuẩn gc - silic dioxit (SiO2 = 0,4 mg/ml):

Nung chảy 0,2 g silic dioxit tinh khiết (đã được nung ở 1 000°C) trong chén bạch kim với 3 - 4 g hỗn hợp nung chy 1 trong lò, nhiệt độ 1 000°C± 50 °C trong thời gian 30 - 40 phút.

Chuyển khối nung chảy vào cốc đã có sẵn 200 ml nước và 10 g NaOH, đun ti tan trong. Chuyển dung dịch vào bình định mức 500 ml. thêm nước tới vạch mc, lc đu.

Bảo quản dung dịch trong bình nhựa polyetylen.

- Dung dịch tiêu chuẩn làm việc (SiO2 = 0,04 mg/ml):

Lấy 25 ml dung dịch tiêu chuẩn gốc vào bình đnh mức 250 ml, thêm nước tới vạch mc, lc đu. Dung dịch pha dùng trong ngày.

4.2.31. Dung dịch tiêu chuẩn gốc - st (III) oxit (Fe2O3 = 0,25 mg/ml):

Hòa tan 0,25 g sắt (III) oxit đã sấy khô ở 100oC - 110oC vào cốc đã có sn 50 ml axit clohydric (1+1), đun sôi nhẹ tới tan trong.

Chuyển dung dịch vào bình định mức 1 000 ml, thêm nước tới vạch mức, lc đu.

- Dung dịch tiêu chuẩn làm việc (Fe2O3 = 0,05 mg/ml)

Lấy 50 ml dung dịch tiêu chuẩn gốc vào bình định mc 250 ml, thêm nước ct ti vạch mức, lắc đu.

4.2.32. Dung dịch tiêu chuẩn gốc - titan dioxit (TiO2 = 0,1 mg/ml):

Cân 0,3005 g dikali hexafluorotitan (K2TiF8) đã sấy khô vào chén bạch kim, tm t 10 ml đến 15 ml dung dịch axit sunfuric (1+1) làm bay hơi trên bếp đến khô, tm tiếp 5 ml axit nữa, làm bay hơi đến khô và ngng bc khói trng. Chuyển các chất trong chén bạch kim vào cốc thủy tinh bng dung dịch axit sunfuric 5%, thêm vào cc 5 ml axit sunfuric (1+1) và đun tới sôi.

Chuyển dung dịch vào bình định mức 1 000 ml, dùng axit sunfuric 5% định mức, lắc đều.

- Dung dịch tiêu chuẩn làm việc (TiO2 = 0,04 mg/ml):

Lấy 100 ml dung dịch tu chuẩn gc vào bình định mức 250 ml, thêm axit sunfuric 5% tới vạch mức, lắc đu.

4.2.33. Dung dịch tiêu chun gc - natri oxit (Na2O = 0,2 mg/ml):

Hòa tan 0,377 2 g natri clorua (NaCl), đã sấy khô ở 100oC - 110°C vào nước, chuyển vào bình định mức 1 000 ml, thêm nước tới vạch, lắc đu. Bo quản trong bình bng polyetylen.

- Dung dịch tiêu chuẩn làm việc (Na2O = 0,01 mg/ml):

Lấy 25 ml dung dịch tiêu chuẩn gốc vào bình định mức 500 ml, thêm nước tới vạch mức, lắc đu.

4.2.34. Dung dịch tiêu chuẩn gốc kali oxit (K2O = 0,2 mg/ml):

Hòa tan 0,3166 g kali clorua (KCl) đã sấy khô ở 100°C -110°C vào nước, chuyn vào bình định mức 1 000 ml, thêm nước ti vạch mức, lắc đều. Bảo quản trong bình bng polyetylen.

- Dung dịch tiêu chuẩn làm việc (K2O = 0,01 mg/ml):

Ly 25 ml dung dịch tiêu chuẩn gc vào bình định mức 500 ml, thêm nước tới vạch mức, lắc đều.

4.2.35. Dung dịch canxi tiêu chuẩn 0,01 M:

Cân 1,0060 g canxi cacbonat (4.1.5) đã sấy 130°C trong 2 - 3 giờ vào cc thủy tinh, tẩm ướt bằng nước và thêm vào cốc 50 ml nước na. Đậy cốc bng mặt kính đồng hồ, thêm từ từ 10 ml axit clohydric (1+1), sau khi đã tan hết, đun sôi nhẹ dung dịch 1 - 2 phút. Để nguội, chuyển vào bình định mức 1 000 ml và thêm nước đến vạch, lắc đều.

4.2.36. Dung dịch tiêu chun EDTA 0,01 M:

Hòa tan 3,8 - 3,9 g muối dinatri etylendiamin tetraaxetic axit dihydrat (Na2H2C10H12O8N2.2H2O) vào 200 - 300 ml nước, đun ấm và khuấy đến tan trong. Để nguội, pha loãng thành 1 lít, khuấy đều. Bo quản trong bình bng polyetylen.

- Xác định h s nng độ (K1) của dung dịch EDTA 0,01 M pha được:

Ly 20 ml hoặc 25 ml dung dịch canxi 0,01 M (4.2.35) vào cốc, thêm khoảng 100 ml nước, 20 ml dung dịch KOH 25%, 2 ml dung dịch KCN 5% và một ít hn hp ch thị fluorexon 1% (4.1.9) - dung dịch có màu xanh huỳnh quang.

Đặt cốc lên trên một nn màu đen, dùng dung dịch EDTA pha được (4.2.36), chuẩn độ dung dịch khi màu đổi từ xanh huỳnh quang sang hng; ghi thể tích EDTA tiêu thụ (V1).

Tính hệ số nng độ K1 theo công thức sau:

trong đó

VCa thể tích dung dịch canxi 0,01 M (4.2.35), tính bng mililít;

V1 là thể tích dung dịch EDTA (4.2.36) tiêu thụ, tính bng mililít.

Tiến hành song song một thí nghiệm trng, với tất cả các thuc thử (ngoại trừ dung dịch canxi tiêu chuẩn) đ hiệu chnh kết quả.

4.2.37. Dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,025 M:

Hòa tan 9,5 - 9,7 g muối dinatri etylendiamin tetra acetic axit dihydrat (Na2H2C10H12O8N2.2H2O) vào 200 - 300 ml nước, đun ấm và khuấy đến tan trong. Để nguội, pha loãng thành 1 lít, khuấy đều. Bảo quản trong bình bng polyetylen.

- Xác định hệ số nồng độ (K2) của dung dch EDTA 0,025 M pha được:

Ly 50 ml dung dịch canxi 0,01 M (4.2.35) vào cốc, thêm khoảng 100 ml nước, 20 ml dung dịch KOH 25%, 2ml dung dịch KCN 5% và một ít hỗn hợp ch thị fluorexon 1% - dung dịch có màu xanh huỳnh quang.

Đặt cốc lên trên một nn màu đen, dùng dung dịch EDTA pha được (4.2.37), chuẩn độ dung dịch đến khi màu đổi từ xanh huỳnh quang sang hng; ghi thể tích EDTA tiêu thụ (V1).

Tính h số nồng độ K2 theo công thức sau:

trong đó

0,4 là t s nồng độ gia dung dịch canxi (0,01 M) và dung dịch EDTA 0,025 M;

VCa là thể tích dung dịch canxi 0,01 M (4.2.35), tính bng mililít;

V1 là thể tích dung dịch EDTA (4.2.37) tiêu thụ, tính bằng mililít.

Tiến hành song song một thí nghiệm trắng, với tất cả các thuốc thử (ngoại tr dung dịch canxi) để hiệu chỉnh kết quả.

4.2.38. Dụng dịch tiêu chuẩn km axetat 0,025 M:

Hòa tan 5,65 - 5,75 g [Zn(CH3OOH)2].2H2O vào 200 ml nước đã có sn 2 ml axit acetic đậm đặc, đun đến tan trong. Pha loãng bng nước thành 1 lít, khuy đều.

- Xác định tỷ số nồng độ (k3) giữa dung dịch EDTA 0,025 M (4.2.37) và dung dịch km acetat 0,025 M:

Ly 20 ml dung dịch EDTA 0,025 M (4.2.37) vào cc, thêm vào cốc 100 ml nước và 20 ml dung dịch đệm pH 5,5, thêm 2 - 3 giọt chỉ th xylenon da cam (4.2.26). ng dung dịch kẽm acetat pha được (4.2.38) chuẩn độ dung dịch trong cc đến khi chuyển màu từ vàng sang hng; ghi thể tích dung dịch km axetat tiêu thụ (VZn).

Tính tỷ s nồng độ k3 theo công thức sau:

trong đó

20 là thể tích dung dịch EDTA 0,025 M (4.2.37) ly để chuẩn độ, tính bằng mililít;

VZn là thể tích dung dịch km acetat (4.2.38) tu thụ khi chuẩn độ, tính bằng mililít.

5. Thiết bị dụng cụ

5.1. Cân phân tích, có độ chính xác đến 0,000 1 g.

5.2. Lò nung có bộ phn tự động điu chnh nhiệt độ; nhiệt độ nung đạt 1 000 °C ± 50°C.

5.3. Chày cối nghin mu bng mã não.

5.4. Chén bạch kim, dung tích 30 ml và 50 ml.

5.5. Máy so màu quang điện hoc phổ quang kế UV - VIS, có khả năng đo mật độ quang (độ hp th ở bước sóng từ 380 - 850 nm.

5.6. Máy quang ph ngọn la hoặc máy quang phổ hp thụ nguyên tử, có trang bị thích hợp để đo kali và natri.

5.7. Giấy lc định lưng không tro các loại:

- loại chảy nhanh, đưng kính lỗ trung bình khoảng 20 mm;

- loại chảy trung bình, đưng kính lỗ trung bình khoảng 7 mm;

- loại chảy chậm, đường kính lỗ trung bình khoảng 2 mm.

6. Chuẩn bị mẫu thử

Mu thử dùng cho phân tích hóa học được lấy theo các quy định v lấy và chuẩn bị mu theo các tiêu chuẩn tương ng v nguyên vật liệu và sn phẩm chịu lửa.

Mu thử đưa tới phòng phân tích hóa học có khối lượng không ít hơn 300 g, kích thưc hạt không lớn hơn 5 mm.

Trộn đu mẫu thử, dùng phương pháp chia tư lấy khoảng 100 g, nghiền nhỏ đến lọt hết qua sàng 0,20 mm; dùng phương pháp chia tư lấy khoảng 50 g, tiếp tục nghin nh đến lọt hết qua sàng 0,10 mm. Dùng phương pháp chia tư ly khoảng từ 12 - 15 g làm mẫu phân tích hóa học, phn còn li bảo qun làm mẫu lưu.

Khi gia công mu th, nếu sử dụng dụng cụ bng thép, phải dùng nam châm để loại st lẫn vào mẫu, sau đó mới nghin mịn mẫu phân tích hóa học trên cối mã não, đến lọt qua sàng 0063.

Mẫu đ phân tích hóa học được sấy ở nhiệt độ 105 °C ± 5 °C, đến khối ợng không đổi.

7. Phương pháp thử

Quá trình phân tích hóa học được tiến hành theo sơ đ hình 1.

7.1. Xác định hàm lượng mất khi nung

7.1.1. Nguyên tc

Nung mẫu thử ở nhiệt độ 1 000°C ± 50°C, từ sự giảm khối lượng tính ra hàm lượng mất khi nung trong mu thử.

7.1.2. Cách tiến hành

Cân 1 g ± 0,05 g chính xác đến 0,0001g mẫu (chuẩn bị theo điu 6); chuyển vào chén sứ đã nung nhiệt độ 1 000°C ± 50°C đến khối lượng không đổi. Nung chén có mẫu nhiệt độ trên khoảng 1 - 1,5 giờ, để nguội trong bình hút m đến nhiệt độ phòng ri cân. Lặp lại quá trình nung nhiệt độ trên trong 15 phút, làm nguội và cân đến khi được khối lượng không đổi.

7.1.3. Tính kết quả

Hàm lượng mất khi nung (MKN), tính bng phần trăm, theo công thức:

trong đó

m1 là khối lượng mu và chén trước khi nung, tính bằng gam;

m2 là khối lượng mẫu và chén sau khi nung, tính bằng gam;

m là khối ợng mẫu cân, tính bằng gam.

Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,10 %.

7.2. Phân giải mẫu thử

Mu th được phân giải tạo thành dung dịch để phân tích các thành phn trong mẫu, theo một trong các phương pháp dưới đây:

7.2.1. Phân giải mẫu bng hỗn hợp kim cacbonat

Phương pháp này áp dụng cho mu có hàm lượng Al2O3 không lớn hơn 45% và mẫu nguyên liệu.

n 0,5000 g mẫu thử (điều 6), chuyển vào chén bạch kim đã sn t2 - 3 g hn hợp nung chảy 1 (4.1.7), trộn đu, phủ n trên một lớp mỏng hn hp nung chảy na (khoảng 2 mm).


Hình 1 - Sơ đ phân tích.


Nung mẫu trong lò nhiệt độ khoảng 1 000oC trong thời gian từ 45 - 60 phút đến tan trong. Lấy chén ra khỏi lò, để nguội.

Chuyển toàn bộ các chất chứa trong chén sang bát sứ có mu bng nước cất ng và axit clohydric (1+1), tráng rửa sạch chén bạch kim.

Đậy bát sứ bằng mặt kính đng hồ, thêm từ từ 20 ml axit clohydric đậm đặc vào bát sứ. Sau khi mẫu tan hết, ngừng sủi bọt, dùng bình tia nước nóng tráng rửa thành bát, mặt kính; thêm vào bát sứ 1 ml axit sunfuric (1+1), khuấy đu.

7.2.2. Phân giải mẫu bng hn hợp kim cacbonat và natri borat

Phương pháp này áp dụng cho mu có hàm lượng Al2O3 ln hơn 45% hoặc mẫu không tan hoàn toàn theo phương pháp qui định trong điu 7.2.1.

Cân 0,5000 g mu thử (điu 6), chuyển vào chén bạch kim đã có sn từ 2 - 3 g hn hợp nung chảy 2 (4.1.8), trộn đu; phủ lên trên một lớp mng hỗn hợp nung chảy na (khoảng 2 mm).

Nung mẫu trong lò nhiệt độ khoảng 1000oC trong thời gian từ 20 - 30 phút, đến tan trong. Lấy chén khỏi lò, khi hn hợp còn chảy lng, nghiêng thành chén và xoay tròn nhẹ chén, để hỗn hợp còn lỏng bám thành một lớp mng trên thành chén, để nguội.

Cho chén vào bát sứ đã có sn 40 ml axit clohydric (1+1), đt nghng chén bạch kim đ ngâm mẫu trong axit 15 phút. Đun ấm dung dịch trong bát s để làm tan mẫu; sau khi mu tan hết, dùng nước nóng axit HCl (1+1) ra sạch chén bạch kim. Thêm vào bát sứ 15 ml axit clohydric đậm đặc (4.2.1) và 1 ml axit sunfuric (1+1), khuấy đu.

7.2.3. Phân giải mẫu bng hỗn hợp axit flohydric và axit sunfuric

Phương pháp phân giải này sử dụng khi phân tích kim loại kiềm.

Cân 0,2500 g mẫu thử (điều 6), chuyển vào chén bạch kim, tẩm ướt bằng vài git nước, tm tiếp vào chén 0,5 ml axit sunfuric (1+1) và 15 ml axit flohydric (4.2.10), làm bay hơi từ từ trên bếp điện đến khô.

Tm vào chén từ 8 - 10 ml axit flohydric nữa và làm bay hơi đến khô kiệt, sau khi chén ngng bốc khói trng. Làm nguội chén, dùng nước cất nóng và axit clohydric (1+1) chuyển các chất chứa trong chén bạch kim vào cốc thủy tinh 150 ml. Thêm vào cốc 5 ml axit clohydric (1+1) và đun sôi nhtừ 5 - 10 phút.

7.3. Xác định hàm lượng silic dioxit (SiO2)

7.3.1. Nguyên tc

Cô cạn dung dịch mẫu thử để tách silic dạng không tan trong axit vô cơ; nung kết tủa ở nhit độ 1000 °C ± 50 °C, ri xử bng dịch axit flohydric để tách silic ở dạng chất dễ bay hơi silic tetraflorua xác định được “lượng silic dioxit chủ yếu” có trong mẫu thử.

Nếu mẫu được nung chảy bng hỗn hợp nung chảy 2, cn tiến hành loại ion bo bng metanol (hoặc etanol) ở dạng metyl borac (hoặc etyl borac), trước khi tiến hành cô cạn.

Lượng silic còn lại trong dung dịch được xác định theo phương pháp trc quang; cho hiện màu vi amoni molipdat có mặt chất khử, tạo ra chất màu xanh silic molipdat, so màu bước sóng từ 800 nm đến 820 nm.

7.3.2. Cách tiến hành

7.3.2.1. Xác định silic dioxit dạng cht không tan trong axit (phương pháp khi lượng)

Làm bay hơi dung dịch (7.2.1) trong bát sứ trên bếp cách thủy hoặc cách cát, đến khô. Đối vi mẫu phân giải bng hỗn hợp nung chảy 2 (7.2.2), thêm vào bát sứ 20 ml metanol khuấy đều rồi đặt lên bếp cô, khi mẫu còn sn sệt, thêm vào bát 5 ml axit clohydric đậm đặc và 20 ml metanol na, khuy đu và cô đến khô.

Khi các cht trong bát sứ gn khô kiệt, dùng đũa thủy tinh dm nát các hạt muối mi tạo ra. Sau khi mẫu khô, tiếp tục cô mu thêm khoảng 1 -1,5 giờ đến khô kiệt.

Làm nguội bát sứ, thêm vào đó 15 ml axit clohydric đậm đặc, để yên 10 phút. Thêm vào bát s 60 ml nước đun sôi, khuấy cho tan mui.

Lọc dung dịch qua giấy lọc chảy trung bình, nước lọc rửa thu vào bình đnh mức 500 ml, dùng nước cất nóng ra sạch bát sứ và giy lọc, đến hết ion clo trong nước rửa (thử bng dung dịch AgNO3 0,5 %).

Cho giấy lọc có kết tủa vào chén bạch kim ri đt cháy giấy lọc trên bếp điện. Đưa chén bạch kim vào lò nung, tăng nhiệt độ đến 1000 °C ± 50 oC, giữ mu ở nhiệt độ này khoảng từ 1 - 1,5 giờ. Làm nguội chén bạch kim trong bình hút ẩm và cân. Lặp lại quá trình nung nhiệt độ trên khoảng 15 phút, làm nguội trong bình hút ẩm và cân đến khi thu được khối lượng không đổi (m1).

Tẩm ướt kết tủa trong chén bng vài giọt nước, thêm vào chén 5 giọt dung dịch axit sunfuric H2SO4 (1+1) và 10 ml axit flohydric 40 %, làm bay hơi chất chứa trong chén trên bếp điện đến khô. Thêm tiếp vào chén từ 3 - 4 ml axit flohydric, m bay hơi trên bếp điện đến ngừng bốc khói trng. Nung chén bạch kim và cân ở nhiệt độ 1000 °C ± 50 °C trong 30 phút. Ly chén ra để nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng, cân đến khối lượng không đổi (m2).

Tẩm ướt kết tủa trong chén bạch kim bng vài giọt nước, thêm tiếp t 5 - 6 giọt axit sunfuric (1+1) và 10 ml axit flohydric đậm đặc ri làm bay hơi trên bếp điện đến khô. Thêm tiếp vào chén 10 ml axit flohydric nữa, cho bay hơi trên bếp điện đến khô kiệt và ngừng bốc khói trng.

Cho chén vào lò, nung 1000°C ± 50°C trong từ 20 - 30 phút, làm nguội trong bình chống ẩm đến nhiệt độ phòng và cân. Lặp lại quá trình nung 10 phút, làm nguội trong bình chng ẩm và cân, đến khi thu được khối lượng không đổi (m3).

Nung cn còn lại trong chén bạch kim với từ 2 - 3 g kali pyrosunfat (4.1.4) nhiệt độ 750°C ± 50°C đến tan trong.

Làm nguội chén bch kim và hòa tan khối nung chảy trong cốc thủy tinh đã có 50 ml nước cất và 5 ml axit clohydric (1+1), đun ti tan trong; gộp dung dịch này vào dung dịch trong bình định mức 500 ml, thêm nước ct tới vạch mức, lắc đu; thu được dung dịch A. Dung dịch này dùng để xác định các thành phần silic dioxit còn lại trong dung dịch, st, nhôm, titan, canxi, magie trong mẫu.

7.3.2.2. Xác định hàm lượng silic dioxit hòa tan trong dung dịch (theo phương pháp so màu)

Lấy 2,5 ml “dung dịch A” vào bình định mức 100 ml, thêm nước đến khoảng 50 ml và 10 ml dung dịch amoni molipdat 5% (4.2.22), lc đều. Sau 20 phút thêm vào bình 15 ml axit clohydric (1+1), lắc đều. Sau 10 phút nữa thêm tiếp vào bình 5 ml dung dịch khử (4.2.21), thêm nước tới vạch mức, lắc đều.

Sau khi thêm dung dịch khử 30 phút, đo mật độ quang (hoặc độ hp thụ) của dung dịch mẫu bước sóng t 800 - 820 nm; dung dịch so sánh là mẫu trắng. Từ tr số mật độ quang đo được, dựa vào đồ thị chuẩn tìm ra lượng silic dioxit có trong 25 ml dung dịch A (m).

Xây dựng đ th chuẩn:

Ly 6 bình định mức 100 ml, cho vào từng bình ln lượt một thể tích dung dịch tiêu chuẩn làm việc silic dioxit (SiO2 = 0,04 mg/ml) theo thứ tự sau: 0; 1; 2; 4; 6 và 7 ml. Thêm nước cất vào từng bình đến khong 50 ml. Nh một giọt phenolphtalein 0,1% và dùng axit clohydric (1+1) nh giọt đến mấtu hồng, thêm 2 ml axit nữa. Thêm tiếp vào bình 10 ml amoni molipdat 5% (4.2.22), lắc đều, tiếp tc lặp lại thao c trên.

Từ hàm lượng SiO2 trong tng bình và giá trị mật độ quang tương ứng, xây dng đ thị chuẩn.

7.3.3. Tính kết quả

Hàm lượng silic dioxit (SiO2) tính bng phn trăm, theo công thức:

trong đó

m1 là khối ợng chén bạch kim và kết tủa trước khi xử lý bng axit flohydric (7.3.2.1), tính bằng gam;

m2 là khi lượng chén bạch kim và kết tủa sau khi xử lý bng axit flohydric (7.3.2.1), tính bng gam;

m3 là khối lượng silic dioxit còn lại trong 25 ml dung dịch A - tìm được trên đ thị chuẩn (7.3.2.2), tính bằng gam;

m là khối lượng mẫu cân tính bằng gam.

Chênh lệch cho phép giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,40 %.

7.4. Xác định hàm lượng sắt (III) oxit (Fe2O3)

7.4.1. Xác định hàm lượng sắt (III) oxit theo phương pháp so màu

Phương pháp này áp dụng khi hàm lượng Fe2O3 nhỏ hơn 2,0%

7.4.1.1. Nguyên tắc

Trong môi trường kim amoniac, ion sắt (III) tạo với thuốc thử axit sunfosalixylic một phức chất màu vàng; cường độ màu t l với nồng đ st có trong dung dịch. Đo mật độ quang của dung dịch bước sóng khoảng từ 420 - 430 nm.

7.4.1.2. Cách tiến hành

Lấy 25 ml dung dịch A” vào bình định mức 100 ml, thêm nước đến khoảng 50 ml, thêm tiếp 5 ml dung dịch amoni tartrat 10% (4.2.7) và 20 ml dung dịch axit sunfosalixylic 20 % (4.2.17). Vừa lắc đu bình vừa nh giọt amoni hydroxit đậm đặc đến khi dung dịch xuất hiện màu vàng, cho dư từ 3 - 4 ml amoni hydroxit nữa, thêm nước tới vạch mức, lắc đều.

Đo mật độ quang của dung dịch mẫu ở bước sóng từ 420 - 430 nm, dung dịch so sánh là dung dịch mẫu trng. Từ trị số mật độ quang đo được, dựa vào đ thị chuẩn tìm ra lượng st oxit có trong 25 ml dung dịch A (m)

Xây dựng đ th chuẩn:

Ly 6 bình đnh mc 100 ml, ln lượt thêm vào mi bình một thể tích dung dịch tiêu chuẩn làm việc st oxit (Fe2O3 = 0,05 mg/ml) theo thứ tự sau: 0, 1, 2, 4, 8 và 10 ml, thêm nước cất đến khong 50 ml, thêm tiếp 5 ml dung dịch amoni tartrat 10%, tiếp tục thực hiện thao tác trên.

Từ hàm lượng sắt oxit trong mi bình và trị s mật độ quang tương ứng xây dựng đ thị chuẩn.

7.4.1.3. Tính kết quả

Hàm lượng st (III) oxit (Fe2O3) tính bng phần trăm, theo công thức:

trong đó

m khối lượng st oxit tìm được từ đ thị chuẩn, tính bằng gam;

mx là khối lượng mẫu có trong 25 ml dung dịch A ly đem xác định st, tính bằng gam.

Chênh lệch cho phép giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,10 %.

7.4.2. Xác định hàm lượng st oxit theo phương pháp chuẩn độ phức cht.

Phương pháp này áp dụng khi hàm lưng Fe2O3 lớn hơn 1,5%.

7.4.2.1. Nguyên tc

Chuẩn độ ion st (III) bng dung dịch EDTA ở môi trường pH khoảng 1,5 với chthị màu là axit sunfosalisilic, kết thúc chun độ khi dung dịch mất màu tím đỏ.

7.4.2.2. Cách tiến hành

Lấy 50 ml dung dịch A” vào cc thủy tinh, thêm vào đó 60 ml nước và từ 2 - 3 ml dung dịch axit sunfosalixylic 10% (4.2.17); dùng amoni hydroxit (1+1) điu chỉnh dung dịch đến chuyển màu t đ sang ….. Thêm vào cốc 10 ml dung dịch axit clohydric 1 N (4.2.2), đun nóng dung dịch đến khoảng 70°C.

Chuẩn độ từ từ dung dịch khi còn nóng bng EDTA 0,01 M đến khi dung dịch mất màu tím đỏ, ghi thể tích EDTA tiêu thụ (V).

7.4.2.3. Tính kết quả

Hàm lượng st (III) oxit (Fe2O3) tính bng phn trăm, theo công thức:

trong đó

0,0007985 là khối lượng Fe2O3 ơng ứng với 1 ml dung dịch EDTA 0,01 M, tính bằng gam;

K1 là hệ s nng độ EDTA 0,01 M (4.2.36);

V là thể tích dung dịch EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ, tính bằng milit;

mx là khối lượng mẫu có trong 50 ml “dung dịch A lấy đem xác định st oxit, tính bng gam.

Chênh lệch cho phép giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,20 %.

7.5. Xác định hàm lượng nhôm oxit (Al2O3)

7.5.1. Nguyên tc

Tách nhóm khi các thành phn khác bằng kim mạnh. Tạo phc giữa nhôm với EDTA dư pH 5,5; chuẩn độ lượng dư EDTA bng dung dịch km acetat theo chỉ thị xylenon da cam, từ đó tính ra hàm lượng nhôm oxit.

7.5.2. Cách tiến hành

Thêm t t 100 ml “dung dịch A” vào cốc đã chứa sẵn 30 ml dung dịch natri hydroxit 30% và 1 g natri cacbanat (4.1.1), khuấy đều. Đun sôi dung dịch 5 phút, làm nguội, chuyển vào bình định mc 250 ml, thêm nước tới vạch mức, lắc đu. Lọc dung dịch qua giy lọc chảy nhanh khô, phễu khô, vào bình nón khô; dung dịch lọc này dùng để xác định nhôm.

Lấy 100 ml dung dịch lọc vào cc, thêm tiếp vào cc:

- 25 ml dung dịch EDTA 0,025 M (4.2.37) khi hàm lượng Al2O3 £ 45%;

- 40 ml dung dịch EDTA 0,025 M (4.2.37) khi hàm ợng Al2O3 > 45%.

Thêm tiếp vào cốc 1 giọt ch th phenolphtalein 0,1%, dùng axit clohydric (1+1) và natri hydroxit 10% điu chnh dung dịch đến hết màu hng. Thêm vào cốc t 20 - 25 ml dung dịch đệm pH 5,5 và đun sôi dung dịch t3 - 5 phút.

Lấy cốc khỏi bếp đun, để nguội, thêm vào cc vài giọt chỉ thị xylenon da cam, chuẩn độ dung dịch trong cốc bng dung dịch kẽm acetat 0,025 M (4.2.38), đến khi dung dịch chuyển t màu vàng sang hng; ghi thể tích dung dịch kẽm acetat tiêu thụ (VZn).

7.5.3. Tính kết quả

Hàm lượng oxit nhôm (Al2O3) tính bng phần trăm, theo công thức:

trong đó

0,0012745 là số gam nhôm oxit tương ứng với 1 ml EDTA 0,025 M;

K2 là h số nng đ dung dịch EDTA 0,025 M (4.2.37);

V thể tích dung dịch EDTA 0,025 M (4.2.37) đã lấy để tạo phc với nhôm, tính bằng mililít;

k3 là tỷ s nng độ giữa dung dịch Zn(CH3COO)2 0,025 M và dung dịch EDTA 0,025M;

7.6.3. Tính kết quả

Hàm lượng titan dioxit (TiO2) tính bằng phn trăm, theo công thức:

trong đó

m là Iượng titan dioxit tìm được từ đ thị chuẩn, tính bng gam;

mx là khối lượng mẫu có trong 25 ml “dung dịch A lấy đem xác định titan, tính bằng gam.

Chênh lệch cho phép giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0,10 %.

7.7. Xác định hàm lượng canxi oxit (CaO)

7.7.1. Nguyên tc

Loại st, nhôm, titan, ... khỏi dung dịch chứa canxi và magie bằng amoni hydroxyt; chuẩn độ lượng canxi bằng EDTA theo ch thị fluorexon trong môi trường kim ca kali hydroxit.

7.7.2. Cách tiến hành

Lấy 100 ml dung dịch A” vào cốc, thêm khoảng 2 g amoni clorua (4.1.6), đun nóng dung dịch đến 70 - 80 °C, nhỏ giọt dung dịch amoni hydroxit (1+1) đến khi bắt đầu xut hiện kết tủa hydroxit, cho dư từ 1 - 2 giọt na.

Đun nóng dung dịch nhiệt độ trên khoảng t 10 - 15 phút. Lọc dung dịch qua giấy lọc chy nhanh vào bình định mức 250 ml, rửa kết tủa và cốc bng dung dịch amoni nitrat (NH4NO3) 2% nóng từ 3 - 4 ln, sau đó rửa bng nước ct nóng đến hết ion clorua trong nước rửa; thêm nước ti vạch mức, lắc đều, được “dung dịch B” dùng để xác định canxi và magie.

Lấy 100 ml dung dịch B vào cốc, thêm 20 ml dung dịch kali hydroxit 25%, 2 ml dung dịch kali xianua 5 % và một ít hn hợp chỉ thị fluorexon 1 % (4.1.9), dung dịch có màu vàng xanh huỳnh quang. Đặt cốc trên một nn màu đen, dùng dung dịch EDTA 0,01 M (4.2.36) chuẩn độ dung dch trong cốc đến khi dung dịch chuyển màu t xanh huỳnh quang sang hng; ghi thể tích EDTA tiêu thụ (V1).

7.7.3. Tính kết quả

Hàm lượng canxi oxit (CaO) tính bằng phn trăm, theo công thức:

trong đó

0,00056 khối lượng canxi oxit tương ng với 1 ml dung dịch EDTA 0,01 M, tính bằng gam;

K1 là hệ s nồng độ dung dịch EDTA 0,01 M (4.2.36);

V1 là thể tích dung dch EDTA 0,01 M tiêu thụ để chuẩn độ lượng canxi, tính bng mililít;

mx là khối lượng mẫu có trong 100 ml “dung dịch B lấy đem xác định canxi, tính bng gam.

Chênh lệch cho phép giữa hai kết quả xác định song song không ln hơn 0,20 %.

7.8. Xác định hàm lượng magiê oxit (MgO)

7.8.1. Nguyên tc

Xác định tổng hàm lượng canxi và magiê oxit trong “dung dịch B bằng EDTA ở pH 10,5 theo chỉ thị màu eriocrom T đen (ET00), tính lượng magie từ hiệu số lượng EDTA đã tiêu thụ để chuẩn độ tổng lượng canxi - magie và chỉ riêng lượng canxi.

7.8.2. Cách tiến hành

Ly 100 ml dung dịch B” vào cốc, thêm 20 ml dung dch đệm pH 10,5, 2 ml dung dịch kali xianua 5 % và vài giọt dung dịch chỉ thị màu eriocrom T đen 1 % (4.2.27).

Chuẩn độ dung dịch bằng dung dịch EDTA 0,01 M, đến khi màu chuyển từ tím đỏ sang xanh nước biển, ghi thể tích EDTA tiêu thụ (V2).

7.8.3. Tính kết quả

Hàm lượng magiê oxit (MgO) tính bằng phn trăm, theo công thc;

trong đó

0,000403 là khi lượng magiê oxit tương ng với 1 ml dung dịch EDTA 0,01 M, tính bằng gam;

K1 là hệ nồng độ dung dịch EDTA 0,01 M (4.2.36);

V2 là thể tích dung dịch EDTA 0,01 M tiêu thụ để chun độ tổng lượng canxi và magie, tính bằng mililít;

V1 là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ để chuẩn độ riêng lượng canxi (7.7.2), tính bằng mililít;

mx là khối lượng mẫu có trong 100 ml “dung dịch B lấy để xác định magiê, tính bằng gam.

Chênh lệch cho phép giữa hai kết qu xác định song song không lớn hơn 0,20 %.

7.9. Xác định hàm lượng kali oxit (K2O) và natri oxit (Na2O)

7.9.1. Nguyên tc

Hòa tan mẫu thử thành dung dịch và loại bt các nguyên tố cản tr (st, nhôm, titan,) bng cách kết tủa trong môi trường kim amoniac, thu lấy dung dịch lọc. Xác định hàm lượng các oxit kim loại kiềm có trong dung dịch lọc bng một trong hai loại thiết bị sau:

- quang ph hấp thụ nguyên tử với các ngun bức xạ đơn sắc ứng với bước sóng 766,5 nm (cho kali) và 539,0 nm (cho natri);

- quang ph ngn la với các kính lọc sáng ứng với bưc sóng 768 nm (cho kali) và bưc sóng 589 nm (cho natri).

7.9.2. Cách tiến hành

Đun dung dịch mu thử được phân giải bằng axit flohydric (7.2.3) đến khoảng 70°C; nh giọt amoni hydroxit (1+1) đến xuất hin kết tủa, cho dư từ 1 giọt đến 2 giọt amoni hydroxit nữa, đun dung dịch tới sôi.

Lọc dung dịch khi còn nóng qua giấy lc chy nhanh vào bình định mức 250 ml, dùng nước cất rửa sạch cốc và kết tủa đến hết ion clo trong nước rửa (thử bng dung dch bc nitrat 0,5%); để nguội, thêm nước tới vạch mức, lắc đu thu được “dung dịch C”.

Lấy 25 ml dung dịch C” vào bình định mức 250 ml, thêm nước tới vạch mức, lắc đu; thu được dung dịch pha loãng 10 lần: “dung dịch D”.

1 ml dung dịch D chứa: 0,0001 g mu (0,1 mg/ml).

Thực hin thao tác đo kali trong dung dịch D” trên máy quang phổ ngọn lửa (hoặc máy quang phổ hấp thụ nguyên tử) theo đúng hưng dẫn s dụng của nhà sản xuất thiết bị, dùng dung dịch mu trng làm dung dịch so sánh. Ghi li giá trị đo được (trị s điện kế hoặc độ hấp thụ,…). Dựa vào đồ thị chuẩn tìm ra nồng đ K2O trong dung dịch mu thử (Cm).

Xây dựng đ thị chuẩn

Ly 6 bình định mức 100 ml, lần lượt thêm một thể tích dung dịch tiêu chuẩn kali oxit làm việc (K2O = 0,01 mg/ml) theo thứ tự sau: 0; 2; 5; 10; 15 và 20 ml, thêm nước ct tới vạch mức và lắc đều. Nồng độ kali oxit trong các bình này ln lượt là: 0,0000; 0,0002; 0,0005; 0,0010; 0,0015; 0,0020 mg/ml.

Thc hiện thao tác đo kali trong tng bình trên máy quang phổ ngọn lửa (hoặc máy quang phổ hấp thụ nguyên tử) như đã thc hiện ở phn trên, dùng dung dịch trong bình không chứa kali làm dung dịch so sánh. Ghi li giá trị đo (trị số điện kế hoặc độ hp thụ;...) của tng bình. Từ nồng độ kali oxit trong mỗi bình và giá trị đo được trên máy tương ứng, xây dng đ thị chuẩn.

- Tiến hành tương tự để phân tích natri oxit từ dung dịch D và xây dựng đường chuẩn để xác định hàm lượng natri oxit.

7.9.3. Tính kết qu

Hàm lượng kali oxit (K2O) hoặc natri oxit (Na2O) trong mẫu, tính bng phn trăm, theo công thc:

K2O (hoặc Na2O) =

trong đó

C là nng độ mẫu thử trong “dung dịch D đem đo trên máy, tính bằng mg/ml;

Cm là nồng độ kali oxit (hoặc nairi oxit) tìm được trên đường chuẩn, tính bằng mg/ml.

Chênh lệch cho phép gia hai kết quả xác định song song, không lớn hơn 0,10%.

Đã xem:

Đánh giá:  
 

Thuộc tính TCVN TCVN6533:1999

Loại văn bảnTiêu chuẩn Việt Nam
Số hiệuTCVN6533:1999
Cơ quan ban hành
Người ký
Ngày ban hành...
Ngày hiệu lực...
Ngày công báo...
Số công báoCòn hiệu lực
Lĩnh vựcCông nghiệp
Tình trạng hiệu lựcKhông xác định
Cập nhậtTháng trước
(22/10/2020)
Yêu cầu cập nhật văn bản này

Lược đồ Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6533:1999 về Vật liệu chịu lửa Alumosilicat - Phương pháp phân tích hoá học


Văn bản bị sửa đổi, bổ sung

    Văn bản liên quan ngôn ngữ

      Văn bản sửa đổi, bổ sung

        Văn bản bị đính chính

          Văn bản được hướng dẫn

            Văn bản đính chính

              Văn bản bị thay thế

                Văn bản hiện thời

                Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6533:1999 về Vật liệu chịu lửa Alumosilicat - Phương pháp phân tích hoá học
                Loại văn bảnTiêu chuẩn Việt Nam
                Số hiệuTCVN6533:1999
                Cơ quan ban hành***
                Người ký***
                Ngày ban hành...
                Ngày hiệu lực...
                Ngày công báo...
                Số công báoCòn hiệu lực
                Lĩnh vựcCông nghiệp
                Tình trạng hiệu lựcKhông xác định
                Cập nhậtTháng trước
                (22/10/2020)

                Văn bản thay thế

                  Văn bản được căn cứ

                    Văn bản hợp nhất

                      Văn bản gốc Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6533:1999 về Vật liệu chịu lửa Alumosilicat - Phương pháp phân tích hoá học

                      Lịch sử hiệu lực Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6533:1999 về Vật liệu chịu lửa Alumosilicat - Phương pháp phân tích hoá học