声明

本文是学习GB-T 4333.1-2019 硅铁 硅含量的测定 高氯酸脱水重量法和氟硅酸钾容量法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

GB/T 4333
的本部分规定了采用高氯酸脱水重量法和氟硅酸钾容量法测定硅铁中的硅含量。

本部分适用于硅铁中硅含量的测定。测定范围(质量分数):30.00%～98.00%。

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。

GB/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备

GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第1部分：总则与定义

GB/T6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)
第2部分：确定标准测量方法重复

性与再现性的基本方法

GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管

3 方法一 高氯酸脱水重量法

3.1 原理

试样用碳酸钠-过氧化钠混合熔剂熔融，使硅转化成硅酸盐，用盐酸酸化，以高氯酸二次冒烟使硅酸
脱水。经过滤洗涤后，将沉淀于1050℃~1100℃灼烧至恒量，加氢氟酸使硅成四氟化硅挥发除去，再

灼烧至恒量，由氢氟酸处理前后的质量差，计算硅的质量分数。

3.2 试剂

分析中除另有说明外，仅使用确认为分析纯的试剂，试验用水为 GB/T6682
规定的三级及三级以

上的蒸馏水、去离子水或纯度与其相当的水。

3.2.1 碳酸钠-过氧化钠混合熔剂：1份无水碳酸钠和2份过氧化钠混匀。

3.2.2 氢氟酸，p=1.15 g/mL。

3.2.3 高氯酸，p=1.67 g/mL。

3.2.4 盐酸，p=1.19 g/mL。

3.2.5 氨水，p=0.9 g/mL。

3.2.6 盐酸，1+1。

GB/T 4333.1—2019

3.2.7 盐酸，5+95。

3.2.8 硫酸，1+1。

3.2.9 硝酸银溶液，20 g/L。

3.2.10 硫氰酸铵溶液，50 g/L。

3.3 仪器和设备

使用通常的实验室仪器、设备。除非另有规定，所用吸量管应分别符合GB/T
12807 的规定。

3.3.1 天平，感量0.1 mg。

3.3.2 镍坩埚(带坩埚盖),容积30 mL, 硅元素含量小于0.01%。

3.3.3 铂坩埚，容积≥20 mL。

3.3.4 高温炉，温度控制在500℃~1100℃,控温精度±10℃。

3.4 试样

按照GB/T 4010 的规定进行取制样，试样应全部通过0.125 mm 筛孔。

3.5 分析步骤

3.5.1 试料量

试料量根据待测试样中硅含量范围按表1进行称量。

表 1 试料量

3.5.2 测定次数

对同一试样，至少独立测定二次。

3.5.3 空白试验

随同试料做空白试验。

3.5.4 测定

3.5.4.1 将试料(3.5.1碳酸钠-过氧化钠混合熔剂(3.2.1)的镍坩埚(3.3.2)中，搅拌均 匀，再覆盖2 g
混合熔剂(3.2.1)。将坩埚置于低温电热板上，盖上坩埚盖(留有缝隙),加热焙烘至熔剂
焦黄，于850℃~900℃高温炉熔融，直至完全熔清，继续熔融2 min,冷却。

3.5.4.2 坩埚外壁用水冲洗后，置于250 mL
塑料烧杯中，加100 mL 热水，盖上表皿，待反应停止后，以
热水用擦棒擦洗坩埚及盖并取出。将浸出液缓慢移入盛有35 mL 盐酸(3.2.4)的600
mL 玻璃烧杯中，
用水洗净塑料烧杯及表皿，洗液并入玻璃烧杯中，搅拌至溶液澄清。

3.5.4.3 将试液蒸发至约100 mL 时，加入80 mL
高氯酸(3.2.3),盖上表皿，留有缝隙，置于电热板上，
加热冒高氯酸白烟，直至残留物呈黏稠状，取下，冷却。沿杯壁加入20mL
盐酸(3.2.6),用少许热水冲 洗表皿及杯壁，加入100 mL
热水(80℃以上),搅拌使盐类溶解。

3.5.4.4 趁热用中速定量滤纸过滤于600 mL
烧杯中，将沉淀移入滤纸上(可加入少许定量纸浆),用擦

GB/T 4333. 1—2019

棒仔细擦洗玻璃棒及杯壁，用热盐酸(3.2.7)洗净烧杯及玻璃棒，洗涤沉淀至无铁(镍)离子，用硫氰酸铵

溶液(3.2.10)检查，然后用热水洗至无氯离子，用硝酸银溶液(3.2.9)检查。保留滤纸及沉淀。

3.5.4.5
将滤液及洗液移入最初脱水用的烧杯中，加热蒸发至约100 mL 时，加入20 mL
高 氯 酸
3.5.4.3 ,以下按[3.5.4.3](https://3.5.4.3

3.5.4.6
将两次沉淀连同滤纸(3.5.4.4及3.5.4.5),置于铂坩埚(3.3.3)中，加入4滴氨水(3.2.5),置于电
热板上烘至近干。在500℃~600℃处小心加热使滤纸炭化。逐渐升温至碳完全氧化，加盖，将其置于
1050℃~1100℃高温炉中灼烧30 min,
取出，稍冷，置于干燥器中，冷却至室温，称量，并反复灼烧至 恒 量(m1)。

3.5.4.7
将不纯的二氧化硅用数滴水湿润，加入4滴硫酸(3.2.8)、6 mL
氢氟酸(3.2.2),置于电热板或 低温电炉上，蒸发至冒硫酸烟，稍冷，再加入4
mL 氢氟酸(3.2.2),继续加热蒸发至冒尽硫酸烟。将坩埚
置于1050℃~1100℃高温炉中灼烧30 min,
取出，稍冷，置于干燥器中。冷却至室温，称量，并反复灼 烧至恒量(m2)。

3.6 结果的计算及表示

3.6.1 硅含量的计算

按式(1)计算试样中硅的含量 ws, 以质量分数(%)表示：

式中：

style="width:6.07322in;height:0.63902in" />

………………

(1)

m₁ — 氢氟酸处理前铂坩埚和沉淀的质量，单位为克(g);

172 氢氟酸处理后铂坩埚和残渣的质量，单位为克(g);

ms — 氢氟酸处理前铂坩埚和随同试样的空白的质量，单位为克(g);

m₄ —— 氢氟酸处理后铂坩埚和随同试样的空白的质量，单位为克(g);

style="width:0.91332in;height:0.1133in" /> 试样量，单位为克(g);

0.4674 — — 二氧化硅换算为硅的换算因数。

3.6.2 结果的表示

同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于重复性限 r,
则取算数平均值作为分析结果。如
果两次独立分析结果差值的绝对值大于重复性限 r, 则按照附录 A
的规定追加测量次数并确定分析

结果。

分析结果按 GB/T 8170 将数值修约至2位小数。

3.7 精密度

本部分的精密度数据是在2017年由8个实验室对8个不同水平的硅铁硅含量进行共同试验确定，
每个实验室对每个水平的硅含量独立测试3次(精密度试验原始数据参见附录 B),
按 GB/T 6379.1 和

GB/T 6379.2 统计方法确定的精密度见表2。

表 2 精密度

GB/T 4333.1—2019

在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限
r,大于重复性限 r 的情况

不超过5%。

在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限R,
大于再现性限 R 的情

况不超过5%。

4 方法二 氟硅酸钾容量法

4.1 原理

用硝酸、氢氟酸分解试料，加硝酸钾使硅生成氟硅酸钾沉淀，经过滤，中和滤纸上的残余酸，加中性
沸水使氟硅酸钾水解，析出氢氟酸，以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定水解析出与硅等物

质量的氢氟酸，计算硅的质量分数。

4.2 试剂及标准溶液

分析中除另有说明外，仅使用确认为分析纯的试剂，试验用水为 GB/T6682
规定的三级及三级以

上的蒸馏水、去离子水或纯度与其相当的水。

4.2.1 硝酸，p=1.42 g/mL。

4.2.2 氢氟酸，p=1.15 g/mL。

4.2.3 硝酸钾-硝酸溶液，200 g/L。

称取20 g 硝酸钾溶于硝酸中，并用硝酸(4.2.1)稀释至100 mL,
混匀，储存于避光的棕色瓶中。

4.2.4 硝酸钾-乙醇溶液，50 g/L。

称取50 g 硝酸钾，溶于1000 mL 无水乙醇水溶液(1+1)中。

4.2.5 硝酸钾溶液，50 g/L。

4.2.6 硝酸钾饱和溶液。

4.2.7 尿素溶液，50 g/L。 有效期2周。

4.2.8 酚酞溶液，10 g/L。

称取1 g 酚酞溶于60 mL 无水乙醇中，用水稀释至100 mL, 混匀。

4.2.9 氢氧化钡100 g/L。

4.2.10 氢氧化钠标准滴定溶液，CNaoH=0.25 mol/L。

根据样品中硅含量的值做小范围调整，使滴定的体积控制在35.00 mL
左右。过程如下：

a) 配制

称取10 g 氢氧化钠，溶于1000 mL 煮沸并冷却的水中，加2 mL
氢氧化钡溶液(4.2.9),注入聚乙
烯容器中，摇匀后静置，使氢氧化钡完全沉淀。放置1周后，用塑料虹吸管将澄清液吸入另一聚乙烯下

口瓶或容器中，标定后使用。

b) 标定

称取1.0 g～1.5g 预先在105℃~110℃干燥过的邻苯二甲酸氢钾基准试剂，置于300
mL 烧杯 中，加入200 mL
经煮沸并冷却的蒸馏水，搅拌使其溶解。加5滴酚酞溶液(4.2.8),用氢氧化钠标准滴

定溶液滴定至粉红色为终点。

随同标定做试剂空白试验。

注：称取的基准物质邻苯二甲酸氢钾的量应符合配制的氢氧化钠标准溶液浓度和待测样品含量范围，使标定消耗

的氢氧化钠标准滴定溶液的体积控制在30.0 mL～40.0 mL。

c) 计算

按式(2)计算氢氧化钠标准滴定溶液浓度：

GB/T 4333.1—2019

style="width:2.75333in;height:0.57332in" /> ………………………… (2)

式中：

c —— 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);

ms —— 称取邻苯二甲酸氢钾的质量，单位为克(g);

V₁ — 标定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积，单位为毫升(mL);

V 。 试剂空白试验消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积，单位为毫升(mL);

0.20422— 1mL 氢氧化钠标准滴定溶液(cNaoH= 1.00
mol/L)相当于邻苯二甲酸氢钾的质量，

单位为克(g)。

4.3 仪器和设备

使用通常的实验室仪器、设备。除非另有规定，所用吸量管应分别符合GB/T
12807 的规定。

4.3.1 抽滤瓶。

4.3.2 布氏漏斗或塑料漏斗。

4.3.3 缓冲瓶。

4.3.4 改良式负压水抽滤管、吸引器、真空泵或循环式抽滤器。

4.3.5 耐压力硬壁乳胶管。

4.3.6 抽滤设备连接示意图见图1。

style="width:5.95334in;height:2.12674in" />

说 明 ：

1 — — 抽滤瓶；

2 — — 布氏漏斗或塑料漏斗；

3 — — 缓冲瓶；

4— 改良式负压水抽滤管、吸引器、真空泵或循环式抽滤器；

5 — — 耐压力硬壁乳胶管。

图 1 抽滤设备连接示意图

4.4 试样

按照GB/T4010 的规定进行取制样，试样应全部通过0.125 mm 筛孔。

4.5 分析步骤

4.5.1 试料量

称取0.10 g 试样，精确至0.0001 g。

4.5.2 测定次数

对同一试样，至少独立测定二次。

GB/T 4333. 1—2019

4.5.3 空白试验

随同试料做空白试验。

4.5.3.1 试料分解

将试料(4.5.1)置于300 mL 塑料烧杯中，加15 mL
硝酸钾-硝酸溶液(4.2.3),轻轻摇动，缓慢逐滴加 入 5 mL
氢氟酸(4.2.2)至试料完全溶解，加入5 mL
尿素溶液(4.2.7),驱除氮氧化物，摇动至无气泡产

生，放置1 min～2 min。

4.5.3.2 沉 淀

加 入 5 mL 硝酸钾饱和溶液(4 . 2 .
6),搅拌均匀后，加入少许纸浆，于小于25℃的水浴中静置

20 min。

4.5.3.3 过 滤

用中速滤纸和布氏漏斗或塑料漏斗过滤，用硝酸钾溶液(4.2.5)快速洗涤塑料烧杯，并洗涤滤纸及

沉淀，洗涤每次用量控制不超过5 mL, 洗涤总量不超过30 mL。

4.5.3.4 滴 定

将沉淀连同滤纸移入原塑料烧杯中，加入15 mL 硝酸钾-
乙醇溶液(4.2.4),浸过滤纸和沉淀。加入
5滴酚酞溶液(4.2.8),用白色或无色塑料棒充分搅拌，将滤纸打碎。用氢氧化钠标准滴定溶液(4.2.10)
滴定中和残余酸，至出现稳定玫瑰红色，不计读数。加入近150 mL
沸水，充分搅拌，用氢氧化钠标准滴

定溶液(4.2.10)滴定至接近终点，补加4滴酚酞溶液(4.2.8)继续滴定至微红色不褪色为终点。

注：指示剂的选择可采用溴麝香草酚蓝+酚红混合指示剂，终点由黄色变成紫红色；或采用溴麝香草酚蓝，终点由

黄色变成蓝色。

4.6 结果的计算及表示

4.6.1 硅含量的计算

按式(3)计算试样中硅的含量 ws, 以质量分数(%)表示：

style="width:4.10671in;height:0.64658in" />

式中：

c — 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);

………………

(3)

V2

V、

m₆

滴定试样溶液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积，单位为毫升(mL);

— 空白试验消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积，单位为毫升(mL);

—- 试料量，单位为克(g);

0.007023 1mL 氢氧化钠标准滴定溶液(cNaoH=1.000
mol/L)相当于硅的质量，单位为克(g)。

4.6.2 结果的表示

同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于重复性限 r,
则取算数平均值作为分析结果。如
果两次独立分析结果差值的绝对值大于重复性限 r, 则按照附录 A
的规定追加测量次数并确定分析

结果。

分析结果按GB/T 8170 将数值修约至2位小数。

GB/T 4333.1—2019

4.7 精密度

本部分的精密度数据是在2017年由10个实验室对8个不同水平的硅铁硅含量进行共同试验确定
的，每个实验室对每个水平的硅含量独立测试3次(精密度试验原始数据参见附录B),
按 GB/T 6379.1

和 GB/T 6379.2 的统计方法确定的精密度见表3。

表3 精密度

在重复性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限
r,大于重复性限 r 的情况

不超过5%。

在再现性条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限R,
大于再现性限R 的情

况不超过5%。

5 试验报告

试验报告应包括以下内容：

a) 识别样品、实验室名称和地址和试验日期所需的全部资料；

b) 引用标准的编号；

c) 结果及其表示；

d) 试样本身必要的详细说明；

e)
测定过程中存在的任何异常现象和在本部分中没有规定的可能对试样或标准样品的分析结果
产生影响的任何操作。

style="width:1.00001in;height:0.51986in" />GB/T 4333.1—2019

附 录 A

(规范性附录)

试样分析结果接受程序流程图

style="width:11.52671in;height:12.7666in" />试样分析结果接受程序流程见图
A.1。

测定X,X2

是

IX₁ X₂I ≤

否

\|Xi-X₂ \| ≤1.2r

是

测定X

Xmx-Xrrr≤1.2r

是

style="width:1.35999in;height:0.57332in" />

否

否

测定Xs,X

测定M

Xmx-Xrm≤1.3p

否

X= 中位值 (X、X₂ 、X³ 、X₄)

注 ：r 为重复性限。

图 A.1 试 样 分

是

X=

析 结 果 接 受 程 序 流 程 图

GB/T 4333.1—2019

附 录 B

(资料性附录)

精密度试验原始数据

精密度试验原始数据见表 B.1 和表 B.2。

表 B.1 高氯酸脱水重量法精密度试验原始数据

GB/T 4333.1—2019

表 B.2 氟硅酸钾容量法精密度试验原始数据

延伸阅读

更多内容 可以 GB-T 4333.1-2019 硅铁 硅含量的测定 高氯酸脱水重量法和氟硅酸钾容量法. 进一步学习

联系我们

DB3702-T 0016.2-2023 实景三维青岛建设技术规范 第2部分：三维模型数据采集与处理 青岛市.pdf