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本文是学习GB-T 6730.20-2016 铁矿石 磷含量的测定 滴定法. 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/T6730 的本部分规定了酸碱滴定法测定磷含量。

本部分适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿和球团矿中磷含量的测定。测定范围(质量分数):0.030%~

3.0%。

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 6682 分析实验室用水规格和试验方法

GB/T 6730.1 铁矿石 分析用预干燥试样的制备

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 10322.1 铁矿石 取样和制样方法

GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶

GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线移液管

3 原理

试料用盐酸、硝酸、高氯酸分解,过滤,滤液作为主液保留。残渣用氢氟酸除硅、碳酸钠熔融,用稀盐
酸浸取后,加三氯化铁,用氨水沉淀法回收磷,沉淀物在盐酸中溶解,与主液混合在一起。在含有适量硝
酸和硝酸铵的条件下,加钼酸铵生成磷钼酸铵沉淀。沉淀溶于过量的氢氧化钠标准溶液中,用硝酸标准

溶液滴定过量氢氧化钠,借此测定磷含量。

4 试剂

分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T 6682
规定的蒸馏水或与其纯度相当

的水。

4.1 碳酸钠,无水。

4.2 硝酸钠。

4.3 盐酸,p=1.19 g/mL。

4.4 盐酸,1+ 4。

4.5 硝酸,p=1.42 g/mL。

4.6 硝酸,2+100。

4.7 高氯酸,p=1.67 g/mL。

4.8 硫酸,p=1.84 g/mL。

GB/T 6730.20—2016

4.9 氢氟酸,p=1. 15 g/mL。

4.10 氨水,p=0.90 g/mL。

4.11 硝酸银溶液,10 g/L。

4.12 碳酸钠溶液,10 g/L。

4.13 氢溴酸,1+3。

4.14 过氧化氢,1+9。

4.15 邻苯二甲酸氢钾,基准试剂。

4.16 硝酸铵溶液,300 g/L。

4.17 三氯化铁溶液,9 g/L。

4.18 硫酸铁溶液,50 g/L。

在100 mL 的硫酸(1+30)中溶解5 g 的七水合硫酸亚铁(FeSO₄ ·7H₂O)。

4.19 钼酸铵溶液。

称取40 g 结晶钼酸铵[(NH₄)Mo,O₂ ·4H₂O] 溶于300 mL 温水和80 mL
氨水(4.10)中,冷却,

在搅拌下分数次徐徐倾入600 mL 硝酸(1+1)中。

4.20 去二氧化碳水。

将水煮沸15 min, 冷却,用适当方法防止再吸收二氧化碳。

4.21 甲基红溶液,2 g/L。

溶解0.2 g 甲基红于90 mL 乙醇中,以水稀释至100 mL, 混匀。

4.22 酚酞溶液,50 g/L。

溶解0.5 g 酚酞于90 mL 乙醇中,用水稀释至100 mL, 混匀。

4.23 氢氧化钠标准滴定溶液,c(NaOH)≈0.1 mol/L。

4.23.1 配制:

称取4 g 氢氧化钠溶于1000 mL 新煮沸并冷却的水中混匀,贮于干塑料瓶中。

4.23.2 标定:

称取0.5000 g 预先于105℃~110℃烘干1 h
并冷却至室温的邻苯二甲酸氢钾,加100 mL 新煮

沸冷却后的水,加3滴~4滴酚酞溶液(4.22),用氢氧化钠标准滴定溶液(4.23.1)滴定至浅红色。氢氧

化钠标准滴定溶液的浓度按式(1)计算:

式中:

style="width:1.87998in;height:0.59334in" />

…………………………

(1)

Ci — 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

m — 称取邻苯二甲酸氢钾的质量,单位为克(g);

— 标定所消耗氢氧化钠标准溶液体积,单位为毫升(mL);

204.2——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)。

4.24 硝酸标准滴定溶液,c(HNO3)≈0. 1 mol/L。

4.24.1 配制:

取6.5 mL 硝酸(4.5),用水稀释至1000 mL, 混匀。

4.24.2 标定:

准确分取20.00 mL
氢氧化钠标准滴定溶液(4.23),用新煮沸并冷却后的水稀释至100 mL, 加

3滴~4滴酚酞溶液(4.22),以硝酸标准溶液滴定至无色,硝酸标准滴定溶液的浓度按式(2)计算:

style="width:1.84662in;height:0.59994in" /> (2)

GB/T 6730.20—2016

式中:

C2— 硝酸标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

Ci— 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

V' 标定所消耗硝酸标准溶液体积,单位为毫升(mL)。

5 仪器

实验室常用设备仪器。单标线容量瓶和单标线移液管分别符合 GB/T 12806 和
GB/T 12808 的

规定。

6 取样和制样

6.1 实验室试样

按照GB/T10322.1 进行取样和制样,试样粒度应小于100 μm,
如试样中化合水或易氧化物含量较

高时,其粒度应小于160 μm。

注:化合水和易氧化物含量高的规定见 GB/T 6730.1。

6.2 预干燥试样

充分混匀实验室试样,按 GB/T6730.1
的规定,在105℃±2℃温度下干燥试样,于干燥器中冷却

至室温备用。

7 分析步骤

7.1 测定次数

对同一预干燥试样,至少独立测定两次。

注: "独立"指再次及后续任何一次测定结果不受前面测定结果的影响。本分析方法中,此条件意味着同一操作者

在不同的时间或不同操作者进行重复测定,包括采用适当的再校准。

7.2 试 料 量

按表1称取试料,精确至0.0001 g。

1 试料量、盐酸和高氯酸加入量

磷含量/%

试料量/g

盐酸(4.3)/mL

高氯酸(4.7)/mL

<0.1

2.00

40

15

0.1~0.3

1.00

25

10

>0.3~0.6

0.50

25

10

>0.6~1.2

0.25

25

10

>1.2~3.0

0.10

25

10

GB/T 6730.20—2016

7.3 空白试验及验证试验

7.3.1 空白试验

随同试料做空白试验,所用试剂需取自同一试剂瓶。

7.3.2 验证试验

随同试料分析进行同类型标准样品。

7.4 测定

7.4.1 试料的分解

将试料(7.2)置于250 mL 烧杯中,按表1加入盐酸(4.3),在加热板低温区(60℃~100
℃)加热 1h。 加入5 mL
硝酸(4.5),再按表1加高氯酸,盖上表面皿,继续转至较高的温度区加热至产生浓厚的
高氯酸白烟,保持烧杯壁上有稳定的酸回流约5 min~10 min,取下冷却后,加10
mL 盐酸(4.3)、40 mL
热水。用中速定量滤纸过滤溶液,用热盐酸(4.4)洗涤烧杯和残渣至无三氯化铁的黄色,再用热水洗至

无氯离子[用硝酸银溶液(4.11)检查],滤液和洗液收集于300 mL
烧杯中,并加热浓缩,作为主液保存。

当溶液中含砷量大于0.2 mg 时,在产生高氯酸白烟并回流5 min~10
min后取下冷却,加2 mL 盐

酸(4.3)和10 mL
氢溴酸(4.13),不盖表皿继续加热至冒浓烟,取下冷却。以下同分析步骤。

7.4.2 残渣的处理

7.4.2.1
滤纸连同残渣移入铂坩埚中,干燥并碳化,在800℃左右灼烧10 min~20
min进行灰化,冷 却,加几滴高氯酸(4.7)润湿残渣、5 mL
氢氟酸(4.9),低温加热,蒸发至高氯酸白烟冒尽去除二氧化硅, 冷却,加3 g
碳酸钠(4.1),从800℃升温至900℃~950℃熔融至熔融物清亮。取出并摇动坩埚,使熔
融物均匀附于坩埚壁,冷却后,置于300 mL 烧杯中,加50 mL
盐酸(4.4),加热浸取,并用热水洗出

坩埚。

对含钡高的试料,在将盛熔融物的坩埚放入300 mL 烧杯后,加100 mL
热水浸取熔融物,擦净并洗
出坩埚。用中速滤纸加纸浆过滤,以碳酸钠溶液(4.12)洗烧杯4次,洗沉淀10次~12次。弃去滤纸及

沉淀,滤液和洗液收集在300 mL
烧杯中,加1滴~2滴甲基红溶液(4.21),滴加盐酸(4.3)使呈酸性并

过量2 mL~3mL。 以下同分析步骤。

对钛量大于18 mg 的试料,将处理冷却后的残渣加3 g
混合熔剂(碳酸钠与硝酸钠10:1),轻轻用

玻璃棒压碎混匀,再覆盖1 g 混合熔剂(碳酸钠与硝酸钠10:1)。以下同分析步骤。

7.4.2.2 将残渣处理所得溶液稀释至100 mL, 加10 mL
三氯化铁溶液(4.17),搅拌下滴加氨水(4.10) 至溶液呈弱碱性(pH≈8),
从而沉淀析出氢氧化铁和磷酸铁,加热煮沸2 min,取下静置。待沉淀下降,
用快速滤纸过滤,用热水洗涤烧杯4次,洗沉淀10次~12次,弃去滤液和洗液。

7.4.2.3 将7.4.1中盛有主液烧杯接于漏斗下,用约50mL
热盐酸(4.4)分次溶解烧杯和漏斗中的沉淀,
并洗至无三氯化铁的黄色,弃去滤纸。滤液加热至产生浓厚的高氯酸白烟,盖上表面皿,保持烧杯壁上
有稳定的酸回流约2 min~3min, 取下冷却,加约50 mL
热水,溶解可溶盐类,移入500 mL 锥形瓶中, 用水稀释至约80 mL,
冷却至室温。

对含铌的试料(小于1.5 g),将高氯酸烟回流时间改为约10 min。

对含锰量高的试料,在用50 mL
热水溶解可溶盐类时可能出现二氧化锰沉淀。可加几滴过氧化氢
(4.14),加热煮沸溶解。如仍有沉淀,则需用中速定量滤纸加纸浆过滤,以热硝酸(4.6)洗烧杯4次,洗
沉淀10次~12次,滤液和洗液收集于500 mL 锥形瓶中,加热蒸发至约80 mL,
冷却至室温。以下同分

析步骤。

GB/T 6730.20—2016

7.4.3 沉淀和沉淀的处理

7.4.3.1
加氨水(4.10),直至在摇动或搅拌后仍有少量氢氧化铁沉淀存在,再滴加硝酸(4.5)至沉淀刚
好溶解并过量5 mL 。 加 1 0 mL 硝酸铵溶液(4.16)、100 mL
钼酸铵溶液(4.19),将锥形瓶浸入50 ℃水 浴中15 min, 取出,加塞剧烈摇动3
min, 室温静置2 h, 使磷钼酸铵沉淀完全(磷含量较低时,需静置过 夜)。

当试液含钒在2 mg 以上时,在加10 mL 硝酸铵溶液(4.16)后,须加2 mL
硫酸铁溶液(4.18),摇 动,使钒还原,冷却至30℃以下,然后加100 mL
钼酸铵溶液(4.19),充分摇动5 min, 于室温静置2 h 或

过夜,使磷钼酸铵沉淀完全。以下同分析步骤。

7.4.3.2 将沉淀用铺有一定厚度纸浆(约相当于一张半11cm
定量滤纸)的漏斗进行减压过滤,用硝酸
(4.6)洗锥形瓶3次~4次,沉淀2次~3次(用约60 mL
洗涤液)。然后,用去二氧化碳水洗锥形瓶和沉 淀至无游离酸[收集5 mL
洗涤液,加1滴酚酞溶液(4.22),1滴氢氧化钠标准滴定溶液(4.23)至浅红色
不消失]。

7.4.4 滴定

7.4.3.2 最后所得沉淀及滤纸浆一并放回原锥形瓶中,加100
mL 去二氧化碳水,摇动锥形瓶使
纸浆散开,准确加入氢氧化钠标准滴定溶液(4.23),充分摇动,使黄色沉淀溶解,并过量5
mL~10 mL,

加3滴~4滴酚酞溶液(4.22),用硝酸标准滴定溶液(4.24)滴定至红色恰好消失为终点。

8 结果的计算

8.1 磷含量的计算

按式(3)计算试样中磷含量(质量分数)wp, 其数值以百分数表示:

style="width:5.18681in;height:0.63338in" /> (3)

式中:

Ci —— 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

V, — 加入氢氧化钠标准滴定溶液体积,单位为毫升(mL);

C₂ —— 硝酸标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

V 。 — 消耗硝酸标准滴定溶液体积,单位为毫升(mL);

mo —— 试料量,单位为克(g);

1.291— 1/24磷的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)。

8.2 分析结果的处理

8.2.1 允许差

分析试样的允许差见表2。

GB/T 6730.20—2016

2 允许差

磷含量(质量分数)/%

试样允许差/%

0.030~0.050

0.003

>0.050~0.100

0.005

>0.100~0.500

0.010

>0.500~1.000

0.016

>1.000~2.000

0.020

>2.000~3.000

0.025

8.2.2 分析结果的确定

根据附录 A
的程序,按式(3)计算独立重复测量结果,并与允许差进行比较,来确定分析结果。

8.2.3 最终结果的计算

试样有效分析值的算术平均值为最终分析结果,分析结果按GB/T
8170数字修约规则的规定修约

至小数点后第三位。

8.3 氧化物系数

按式(4)计算氧化物含量 wp₂o;(%):

Wr₂o₅=2.2914×wp … ………………… (4)

9 试验报告

试验报告应包括下列信息:

a) 测试实验室名称和地址;

b) 试验报告发布日期;

c) 本部分的编号;

d) 试样本身必要的详细说明;

e) 分析结果;

f)
测定过程中存在的任何异常特性和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。

GB/T 6730.20—2016

A

(规范性附录)

试样分析值接收程序流程图

图 A.1 规定了试样分析值接收程序。

从独立的重复结果开始

style="width:8.07361in;height:10.57361in" />style="width:1.30004in;height:0.58674in" />style="width:1.49341in;height:0.63338in" />style="width:1.61345in;height:0.59334in" />

注 :Ra 为 试 样 允 许 差 。

A.1 试样分析值接收程序流程图

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