ICS 77.160 YS CCS H 16 中华人民共和国有色金属行业标准 YS/T423.3-202X 代替YS/T423.3-2000 核级碳化硼化学分析方法 第3部分：游离硼含量的测定 酸碱滴定法 Methods for chemical analysis of nuclear-grade boron carbide- Part 3:Determination of free boron content- Acid-base titration （报批稿） 202×-× ×-× ×发布 202×-××-××实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T 423.3-202X 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件是YS/T423《核级碳化硼化学分析方法》的第3部分。YS/T423已经发布了以下部分： 一一第1部分：总硼含量的测定酸碱滴定法； 一一第2部分：总碳含量的测定气体容量法和高频燃烧红外吸收法； 一一第3部分：游离硼含量的测定酸碱滴定法； 一一第4部分：铁含量的测定分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法； 第5部分：氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外吸收法。 本文件代替YS/T423.3-2000《核级碳化硼粉末化学分析方法游离硼量的测定》，与YS/T423.3 2000相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： 更改了测试范围（见第1章，2000年版的第1章）； b) 删除了硼标准溶液（见2000年版的3.8）； 更改了氢氧化钠标准滴定溶液的浓度、标定及计算公式（见5.8，2000年版的3.10.2）； 更改了盐酸标准滴定溶液的浓度、标定及计算公式（见5.9,2000年版的3.9.2)； 更改了样品的要求（见第6章，2000年版的第4章）； f) 更改了试料量（见7.1，2000年版的5.1)； 更改了试验步骤（见第7章，2000年版的第5章）； 更改了游离硼含量的计算公式（见第8章，2000年版的第6章）； i） 更改了精密度（见第9章，2000年版的第7章）； j 增加了试验报告（见第10章）。 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。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）提出并归口。 本文件起草单位：中南大学、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂、敦化市正兴磨料 有限责任公司、长沙矿治院检测技术有限责任公司、国标（北京）检验认证有限公司、中国有色桂林矿 产地质研究院有限公司、广西壮族自治区分析测试研究中心。 本文件主要起草人：黄志锋、撒志远、李专、王栅月、王波、申热玲、崔云艳、夏汝珍、向洁、丁 喜龙、胡贞贞、栗生辰、李甜、欧朝接、黄义忠。 本文件于2000年首次发布，本次为第一次修订。 I YS/T 423.3-202X 引言 核级碳化硼是一种高硬度的硼化物，俗称人造金刚石，通常为灰黑色粉末，与酸、碱溶液不反应， 可以吸收大量的中子而不会形成任何放射性同位素，因此它在核能发电场里是理想的中子吸收剂。YS/T 423《核级碳化硼化学分析方法》由五个部分构成。 一第1部分：总硼含量的测定酸碱滴定法，目的在于确立总硼含量的测定方法。 定方法。 第3部分：游离硼含量的测定酸碱滴定法，目的在于确立游离硼含量的测定方法。 一第4部分：铁含量的测定分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法，目的在于确立铁 含量的测定方法。 一第5部分：氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外吸收法，目的在于确立氧含量的测定方法。 本文件完善了操作步骤，并对精密度数据进行修改完善，进一步规范了核级碳化硼中游离硼含量的 分析方法，体现了行业内核级碳化硼化学成分分析的技术水平，具有先进性、可操作性和广泛的适用性。 对完善核级碳化硼产业链，提升核级碳化硼产品质量具有积极的指导意义。 I YS/T 423.3-202X 核级碳化硼化学分析方法 第3部分：游离硼含量的测定酸碱滴定法 1范围 本文件描述了酸碱滴定法测定核级碳化硼中游离硼含量的方法， 本文件适用于核级碳化硼粉未及核级碳化硼芯块中游离硼含量的测定。测定范围：0.10%～1.00% 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/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T17433冶金产品化学分析基础术语 3术语和定义 3 GB/T17433界定的术语和定义适用于本文件。 4原理 试料以过氧化氢和硝酸混合液加热后游离硼被溶解，而碳化硼中的化合硼则不溶解。加入碳酸钙中 和游离酸，加入碳酸钡沉淀分离铁等杂质，过滤后取滤液。溶液中的硼酸在丙三醇存在下，形成酸性强 的络合物，以对硝基酚和酚酞为指示剂，用氢氧化钠和盐酸标准滴定溶液滴定。 5 试剂和材料 除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂。 5.1水，GB/T6682，二级。 5.2碳酸钙。 5.3碳酸钡。 5.4硝酸（p=1.42g/mL）。 5.5盐酸（1+1)。 5.6过氧化氢（1+2）。 5.7丙三醇溶液（4+1)：将4体积丙三醇与1体积水混合，混匀。 5.8氢氧化钠标准滴定溶液（0.025mo1/L）： a) 配制：称取2g氢氧化钠溶于400mL新煮沸冷却后的水中，加入0.1g氯化锁，稀释至2000mL， 混匀。放置沉淀，用快速滤纸过滤后贮存于塑料瓶中，备用。 b） g）于250mL锥形瓶中，加入100mL新煮沸冷却后的水，摇动锥形瓶使其溶解，加4滴酚酞指 YS/T423.3-202X 示剂（5.11)，用氢氧化钠标准滴定溶液（5.8）滴定至溶液呈粉红色并保持30s不褪色为终点。 按公式（1）计算氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度： m。×103 (1) Vi-Mi 式中： C一一氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升（mo1/L)； 邻苯二甲酸氢钾的质量，单位为克（g）； V一一标定消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； M—一 邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，204.22，单位为克每摩尔（g/mo1）。 5.9盐酸标准滴定溶液（0.025mo1/L）： a）配制：移取2.1mL盐酸置于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。 b) 标定：移取25.00mL盐酸标准滴定溶液（5.9）于250mL锥形瓶中，加20mL水，4滴酚酰溶 液（5.11），用氢氧化钠标准滴定溶液（5.8）滴定至溶液呈粉红色并保持30s不褪色为终点。 按公式（2）计算盐酸标准滴定溶液的实际浓度： (2) Vs 式中： 盐酸标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升（mo1/L）； 氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度，单位为摩尔每升（mo1/L）： V一一标定消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； V.- 一移取盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）。 5.10对硝基酚指示剂（1g/L）：称取0.1g对硝基酚，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）稀释至100mL。 5.11 酚酰指示剂（5g/L）：称取0.25g酚酞溶于30mL乙醇（95%）中，用水稀释至50mL，混匀。 6样品 样品为粉末状，应通过0.106mm孔径的筛网。 7试验步骤 7.1试料 称取1.0g样品（6），精确至0.0001g。 7. 2 平行试验 平行做两份试验，取其平均值。 7.3空白试验 随同试料（7.1）做空白试验。 7.4测定 2 YS/T 423.3-202X 7.4.1将试料（7.1）置于300mL烧杯中，加20mL过氧化氢（5.6）、2mL硝酸（5.4），用水冲洗杯 壁并加水至约100mL，盖上表面皿，加热煮沸40min，取下稍冷，以水冲洗表面皿及杯壁。 7.4.2边搅拌边加入碳酸钙（5.2）中和至无二氧化碳气泡冒出，直至碳酸钙沉淀不再溶解，再加入1g~ 2g碳酸锁（5.3），煮沸5min～10min，取下趁热用双层中速定性滤纸过滤，滤液用500mL锥形瓶接 收，用煮沸过的热水洗涤沉淀和滤纸6次～8次。 7.4.3滤液中加入1滴对硝基酚指示剂（5.10），用盐酸（5.5）调至溶液无色（不计量）并过量1滴， 煮沸至冒大气泡（此时无二氧化碳气泡），取下，冷却至室温。补加1滴对硝基酚指示剂（5.10），用氢 氧化钠标准滴定溶液（5.8）滴定至溶液恰好呈黄色（不计量），加30mL丙三醇溶液（5.7），充分摇动， 加5滴～10滴酚酰指示剂（5.11），用氢氧化钠标准滴定溶液（5.8）滴定至红色并过量约1.0mL，记下 所消耗的体积（V），再以盐酸标准滴定溶液（5.9）滴定至溶液呈黄色（红色消失）为终点，记下所耗 的体积（V）。 8 试验数据处理 游离硼含量以质量分数计，按公式（3）计算： [co -(V4 -V.)-c, -(Vs -V,)]- M2 ×10-3 ×100% (3) WR= mi 式中： Co 氢氧化钠标准滴定溶液实际浓度，单位为摩尔每升（mo1/L）； V -滴定试料所消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； 滴定试料空白所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； 一盐酸标准滴定溶液实际浓度，单位为摩尔每升（mo1/L)； Ci V一一返滴试料所消耗盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； V一一返滴试料空白所消耗盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL） M一