《铝土矿石化学分析方法 第4部分：三氧化二铁含量的测定》预审稿

YS/T575.4-20XX铝土矿石化学分析方法第4部分：三氧化二铁含量的测定本文件规定了铝土矿石中三氧化铁含量的测定方法。本文件适用于铝土矿石中三氧化铁含量的测定。其中，邻二氮杂菲分光光度法的测定范围：0.20%~≤15.00%；重铬酸钾滴定法的测定范围：15.00%～40.00%。2规范性引用文件下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T6682分析实验室用水规格和实验方法。GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定。3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4邻二氮杂菲分光光度法4.1原理试样用碱熔融，用盐酸浸取，在适当酸度下，三价铁用盐酸羟胺还原为二价铁。在乙酸盐缓冲介质中，二价铁与邻二氮杂菲形成橙红色络合物，于分光光度计波长510nm处测量其吸光度。4.2试剂或材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682所规定的二级水。4.2.1氢氧化钠（优级纯）。4.2.2盐酸（1+1）。4.2.3盐酸（1+3）。4.2.4盐酸羟胺溶液（50g/L称取25g盐酸羟胺溶解于200mL水中，用水稀释至500mL，混匀。4.2.5邻二氮杂菲溶液（5g/L称取2.5g邻二氮杂菲于烧杯中，加入100mL无水乙醇使其溶解，用水稀释至500mL，混匀。4.2.6乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH4.9称取272g乙酸钠（CH3COONa·3H2O）溶解于500mL水中，加入240ml冰乙酸(ρ1.05g/mL用水稀释至1000ml，混匀。4.2.7三氧化二铁标准贮存溶液：称取0.5000g预先在600℃灼烧2h的三氧化二铁（99.99%）置于250mL烧杯中，加少许水湿润，沿杯壁加入40mL盐酸（4.2.2盖上表皿，加热至完全溶解，冷却。移入1000mL容量瓶中，用水洗净烧杯并以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含0.5mg三氧化二铁。4.2.8三氧化二铁标准溶液：移取20.00ml三氧化二铁贮存溶液（4.2.7）于100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含0.1mg三氧化二铁。用时配制。4.3仪器设备YS/T575.4-20XX4.3.1银坩埚：30mL。4.3.2高温炉：可控温度在750℃±10℃。4.3.3分光光度计。4.3.4烘箱：可控温度110℃±5℃。4.4试样样品研磨混匀后通过75μm标准筛，在烘箱（4.3.4）中于110℃±5℃烘干2h，置于干燥器中，冷却至室温，备用。4.5分析步骤4.5.1试料称取0.25g试样（4.4精确至0.1mg。4.5.2平行试验平行做两份试验，取其平均值。4.5.3空白试验随同试料（4.5.1）做空白试验。4.5.4测定4.5.4.1将试料（4.5.1）置于银坩埚（4.3.1）中，加3g氢氧化钠（4.2.1）覆盖于其上，置于高温炉（4.3.2）中，由室温逐渐升温至约750℃,熔融20min（空白熔融5min）。取出，旋转坩埚，使熔融物均匀附着在坩埚内壁，冷却。4.5.4.2用水冲洗坩埚外壁和底部，将坩埚置于直径10cm的短颈漏斗中，漏斗插入已预先加有40mL盐酸（4.2.2）的250mL容量瓶中。用热水将坩埚中熔融物洗入容量瓶中，摇动容量瓶，待试料全部溶解后，用热水和3mL盐酸（4.2.3）分次洗涤坩埚并用热水洗净坩埚及漏斗，冷却至室温，用水稀释至刻度，摇匀。4.5.4.3移取5.00mL试液于100mL容量瓶中，用水稀释至约50mL，加入5mL盐酸羟胺溶液（4.2.45mL邻二氮杂菲溶液（4.2.520mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液（4.2.6）用水冲至刻度,混匀，放置20min（若室温较低可适当延长显色时间）。4.5.4.4将溶液（4.5.4.3）移入1cm吸收池中，以水为参比。于分光光度计波长510nm处测量其吸光度。将所测吸光度减去随同试料的试剂空白吸光度后，从工作曲线上查出相应的三氧化二铁量。4.5.5工作曲线的绘制4.5.5.1移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL、7.00mL、8.00mL三氧化二铁标准溶液（4.2.8分别置于一组100mL容量瓶中，以下按分析步骤4.5.4.3进行操作。4.5.5.2将部分溶液（4.5.5.1）移入1cm吸收池中，以水为参比，于分光光度计波长510nm处测量其吸光度。减去试剂空白溶液吸光度后，以三氧化二铁量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。4.6分析结果的计算三氧化二铁含量以三氧化二铁的质量分数Fe2O3计，按公式（1）计算：YS/T575.4-20XX1∙×10−3Fe2O3=·1×100%………………（1）式中：m1——从工作曲线上查得的三氧化铁量，单位为毫克（mgV1——分取试液的体积，单位为毫升（mLV——试液的总体积，单位为毫升（mLm——试料的质量，单位为克（g计算结果大于等于1.00%时，保留小数点后两位；计算结果小于1.00%时，保留两位有效数字。数值修约按照GB/T8170的规定执行。4.7精密度4.7.1重复性在重复性条件下获得的独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限（r超过重复性限（r）情况不超过5%。重复性限（r）按表1数据采用线性内插法或外延法求得。表1重复性限ω%r%4.7.2再现性在再现性条件下获得的独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过再现性限（R超过再现性限（R）情况不超过5%。再现性限（R）按表2数据采用线性内插法或外延法求得。表2再现性限ω%R%5重铬酸钾滴定法5.1原理试样用碱熔融，盐酸浸取，用二氯化锡还原大部分三价铁，再以钨酸钠为指示剂，滴加三氯化钛还原剩余的三价铁，用稀重铬酸钾溶液氧化过量的三氯化钛，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还原的二价铁，由消耗的重铬酸钾标准溶液体积计算三氧化二铁的含量。钒干扰：滴定溶液中允许0.6mg以下五氧化二钒存在。YS/T575.4-20XX5.2试剂或材料除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682所规定的二级水。5.2.1氢氧化钠（优级纯）。5.2.2盐酸(ρ1.19g/mL）。5.2.3盐酸（1+1）。5.2.4盐酸（1+9）。5.2.5盐酸（1+3）。5.2.6硫酸(ρ1.84g/mL）。5.2.7硫酸（5+95）5.2.8磷酸(ρ1.70g/mL）。5.2.9硫酸-磷酸混合溶液：在搅拌下慢慢加200mL硫酸（5.2.6）到500mL水中,稍冷，再加300mL5.2.10三氯化钛溶液：取一体积三氯化钛（约150g/L的三氯化钛溶液）置于棕色玻璃瓶中，用九体积盐酸（5.2.4）稀释，现用现配。5.2.11二氯化锡溶液（50g/L将5g二氯化锡(SnCl2•2H2O)加热溶于10mL盐酸（5.2.2）中，冷却后用水稀释至100mL。该溶液应贮存于装有少量锡粒的棕色玻璃瓶中。5.2.12高锰酸钾溶液（4g/L将0.4g高锰酸钾溶于水中，用水稀释至100mL。5.2.13钨酸钠溶液（250g/L将25g钨酸钠溶于适量水中（如混浊则过滤加10mL磷酸（5.2.8用水稀释至100mL。5.2.14二苯胺磺酸钠指示剂溶液（2g/L将0.2g二苯胺磺酸钠溶于水中，用水稀释至100mL。该溶液应贮存于棕色玻璃瓶中。5.2.15硫酸亚铁铵溶液（7g/L称取0.7g六水合硫酸亚铁铵溶于硫酸（5.2.7）中，用硫酸（5.2.7）稀释至100mL。5.2.16稀重铬酸钾溶液（0.25g/L称取0.25g预先在150℃烘干2h的重铬酸钾（基准试剂溶于100mL水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。5.2.17重铬酸钾标准溶液（0.004175mol/L称取1.2281g预先在150℃烘干2h的重铬酸钾（基准试剂溶于适量水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。5.3仪器设备5.3.1银坩埚：30mL。5.3.2高温炉：可控温度在750℃±10℃。5.3.3烘箱：可控温度110℃±5℃。5.4试样样品粒度应小于150μm，预先在110℃±5℃的烘箱（5.3.3）中干燥2h，置于干燥器中，冷却至室温后备用。5.5分析步骤5.5.1试料称取0.2g试样（5.4精确至0.1mg。5.5.2平行试验5YS/T575.4-20XX平行做两份试验，取其平均值。5.5.3空白试验随同试料（5.5.1）做空白试验。5.5.4测定5.5.4.1将试料（5.5.1）置于银坩埚（5.3.1）中，加3g氢氧化钠（5.2.1）覆盖于其上，置于高温炉（5.3.2）中，由室温逐渐升温至约750℃，熔融20min（空白熔融5min）。取出，旋转坩埚，使熔融物均匀附着在坩埚内壁，冷却。5.5.4.2用水冲洗坩埚外壁和底部，将坩埚置于直径10cm的短颈漏斗中，漏斗插入250mL锥形瓶中。向银坩埚中加入少量沸水，待剧烈反应后，再加入沸水至没过熔体，反应完全后，将坩埚中熔融物倾和热水洗净坩埚及漏斗。向锥形瓶加入20mL浓盐酸（5.2.2）并迅速摇动至溶液澄清。此时应保持溶液体积小于100mL。5.5.4.3将锥形瓶置于电炉上，加热至近沸，滴加二氯化锡溶液（5.2.11）至淡黄色，加水至溶液约100mL，冷却至室温。注：如氯化亚锡过量，溶液呈无色，可滴加几滴高锰酸钾溶液（5.2.12）至溶液呈淡黄色。5.5.4.4向溶液（5.5.3.3）中加入1mL钨酸钠溶液（5.2.13滴加三氯化钛溶液（5.2.10）至溶液呈蓝色。滴加稀重铬酸钾溶液（5.2.16）至无色或接近无色。立即加10mL硫酸-磷酸混合溶液（5.2.94滴二苯胺磺酸钠指示剂溶液（5.2.14用重铬酸钾标准滴定溶液（5.2.17）滴定至紫色即为终点。注：若溶液蓝色较深，不易褪色，稀重铬酸钾应慢滴多摇，至溶液接近无色即可。5.5.4.5试剂空白按分析5.5.4.3～5.5.4.4操作，不加二氯化锡溶液，但在（5.5.3.4）未加硫酸-磷酸混合溶液之前，先加5.00mL硫酸亚铁铵溶液（5.2.15所用重酸钾标准溶液（5.2.17）的体积为A，再向溶液中加5.00mL硫酸亚铁铵（5.2.15仍以重铬酸钾标准溶液（5.2.17）滴定至终点，记取体积为B。再重复加硫酸亚铁铵溶液（5.2.15用重铬酸钾标准溶液（5.2.17）滴定，当B值为一定恒定值时，则A减B的差值即为空白所消耗的重铬酸钾标准溶液（5.2.17）的体积（Vo）。5.6分析结果的计算式中：V——滴定试料溶液时消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mLV0——滴定空白溶液时消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mLC——重铬酸钾标准溶液的实际浓度，单位为摩尔每升（mol/Lm——试料的质量，单位为克（g0.1597——三氧化铁的毫摩尔质量，单位为克每毫摩尔（g/mmol3——换算系数。计算结果表示至小数点后两位。数值修约按照GB/T8170的规定执行。5.7精密度5.7.1重复性在重复性条件下获得的独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的6YS/T575.4-20XX绝对差值不超过重复性限（r超过重复性限（r）情况不超过5%。重复性限（r）按表3数据采用线性内插法或外延法求得。表3重复性限ω%21.0627.5537