ICS 71.040.40 CCS SCS A 43 团体 标准 T/SCS 000011—2021 碳化硼-氧化铝芯块 氟的测定 高温水解 - 离子选择电极法 Determination of fluorine in boron carbide -aluminum oxide pellets by pyrohydrolysis -ion chromatography 2021 - 06 - 14发布 2021 - 06 - 30实施 上海市硅酸盐学会 发布 全国团体标准信息平台 T/SCS 000011 —2021 I 目次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 原理 ................................ ................................ ............... 1 5 试剂或材料 ................................ ................................ ......... 1 6 仪器设备 ................................ ................................ ........... 2 7 样品 ................................ ................................ ............... 3 8 试验步骤 ................................ ................................ ........... 3 9 试验数据处理 ................................ ................................ ....... 3 10 精密度 ................................ ................................ ............ 4 11 质量控制和质量保证 ................................ ................................ 4 12 试验报告 ................................ ................................ .......... 4 全国团体标准信息平台 T/SCS 000011 —2021 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由 上海市硅酸盐学会 提出。 本文件由 上海市硅酸盐学会 归口。 本文件起草单位： 中国科学院上海硅酸盐研究所、中核北方核燃料元件有限公司、上海核工程研究 设计院、上海泰山耐火材料有限公司、福莱特玻璃集团股份有限公司。 本文件主要起草人： 朱月琴、张兆泉、吴永庆、范武刚、王群、陈向阳、房淑英、钱荣、卓尚军、 申俊华、卢俊强、杨永明、徐道行、白乾坤、刘薇、顾中华。 本文件为首次发布。 全国团体标准信息平台 T/SCS 000011 —2021 1 碳化硼-氧化铝芯块 氟的测定 高温水解 -离子选择电极法 警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了高温水解 -离子选择电极法测定碳化硼 -氧化铝芯块中氟元素的测定方法、试剂或材 料、仪器设备、试验步骤、试验数据处理、精密度和试验报告等内容。 本文件适用于碳化硼 -氧化铝芯块中氟的测定。其它的碳化硼复合材料中氟的测定可参考执行。 测定范围，当称样量 0.25g时，氟测定范围为 10 μg/g ～400 μg/g。 2 规范性引用文件 下列文件中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/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 原理 样品在950oC-1000℃的石英管中， 进行高温热水解反应， 氟以氟化氢形式被分离， 随后被碱液吸收， 加入含有柠檬酸三钠和硝酸钾的络合掩蔽 -离子强度调节剂和盐酸定容。根据能斯特方程，电位对溶液 中氟离子的活度的对数呈线性关系，用氟离子选择电极和饱和甘汞电极，定量分析溶液中氟的含量，得 出样品中氟的含量。 5 试剂或材料 注： 除非另有说明，实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂，分析用水应符合电导率（ 25 ℃）不大于 0.1 mS/m。 氟离子强度调节剂（ TISAB） 称取11.96 g柠檬酸钠（ Na3C6H5O7 .2H2O）与40.4 g硝酸钾溶解于水，转移至 1000 mL容量瓶中，定 容，于棕色试剂瓶中保存。 加速剂 含有三氧化钨的钨酸钠，用三氧化钨与钨酸钠混合制成（前者与后者质量比 1：1.5），其中氟含量 小于0.0002%。 氟标准贮备液 ：ρ=1000 mg/L 氟化钠（ NaF，优级纯）经 120 ℃烘干2 h，放置干燥器中冷却。准确称取干燥冷却后的氟化钠 1.105 g溶于水中，移至 500 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，转入聚乙烯瓶贮存备用。 氟标准溶液 ：ρ=100 mg/L 全国团体标准信息平台 T/SCS 000011 —2021 2 取10.00 mL 氟标准贮备液（ 4.3）于100 mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，立即转移至聚乙烯 瓶中。 氢氧化钠溶液 用氢氧化钠与水配制成 1 %（wt）的氢氧化钠溶液。 盐酸溶液 用浓盐酸（HCl，密度1.18g/mL ）与水配制成 50 %（V/V）的盐酸溶液。 6 仪器设备 高温水解装置 由水蒸汽发生器和石英管两部分组成， 其示意图见 图1。其中，管式电炉最高温度为 1200℃，加样 氧化铝瓷舟及空白氧化铝瓷舟的推荐尺寸为 9.5cm×1.5cm×1.1cm，流量计量程为 0～3 mL/min 。 标引序号说明： 1——吸收瓶； 2——冷凝管； 3——石英反应管； 4——管式电炉； 5——加样氧化铝瓷舟； 6——空白氧化铝瓷舟； 7——流量计； 8——烧瓶； 9——加热电炉； 10——石英反应管进样口连接器。 图1 高温水解装置示意图 多参数分析仪 最小分度值 0.1 mV，并定期校准。 天平 精度为0.1 mg。 饱和甘汞电极 参比电极内液为饱和氯化钾溶液，外液为 0.1 mol/L 硝酸钾溶液。 氟离子选择性电极 全国团体标准信息平台 T/SCS 000011 —2021 3 线性测量范围： 10-6～10-1 mol/L。 电磁搅拌器 转速范围： 100～800 rpm。 7 样品 样品制备 将块状的芯块在玛瑙研钵中碾碎， 通过0.080 mm尼龙筛网，然后再经 110±5 ℃烘箱中烘至恒重， 装入纸质样品袋，放入干燥器中冷却备用。 样品称量 称取样品约 0.25 g2份，精确至 0.1 mg。 8 试验步骤 标准曲线绘制 分别准确移取 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mL氟标准溶液（ 4.4）于5个100 mL容量瓶中，再分 别加入10 mL氟离子强度调节剂（ 4.1），用水稀释至刻度，摇匀。将 5个100 mL容量瓶中的标准溶液转 入5个100 mL烧杯中，放入搅拌子，插入电极（以氟电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极），在 电磁搅拌器上搅拌（ 3～4 min），静置约 1 min。然后于多参数分析仪上读取平衡电位，并记录电位值 Ei。以氟含量（μ g）的对数为横坐标，电位值为纵坐标，绘制标准曲线，并计算回归方程。 高温水解样品处理 打开压缩空气调节阀并控制气体流量为 0.65 L/min ～0.75 L/min ，将双管式电炉升温至 9