CSTM-碳化鈦渣 鈦含量的測定 硫酸鐵銨滴定法

GB/T24583.8—201X前??言本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC20）提出。本文件由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)釩鈦綜合利用領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC20）歸口。碳化鈦渣鈦含量的測定硫酸鐵銨滴定法重要提示——使用本部分的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本部分并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。范圍本文件描述了采用硫酸鐵銨滴定法測定碳化鈦渣中鈦的含量。本文件適用于碳化鈦渣中鈦含量的測定，測定范圍（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為9.0%～16.0%。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6679固體化工產(chǎn)品采樣通則GB/T6682-2008分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T12806實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器單刻度容量瓶GB/T12807實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器分度移液管GB/T12808實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器單標(biāo)線吸量管術(shù)語與定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。原理試料以過氧化鈉熔融，水浸取后鹽酸酸化，在鹽酸和硫酸介質(zhì)中，隔絕空氣，用金屬鋁將鈦(Ⅳ)還原至鈦(Ⅲ)，以硫氰酸鹽為指示劑，用硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。試劑與材料5.1除另有說明外，分析中僅使用認(rèn)可的分析純試劑和符合GB/T6682規(guī)定的三級及三級以上蒸餾水或去離子水或純度相當(dāng)?shù)乃?.2過氧化鈉。5.3硫酸銨。5.4鹽酸，約1.19g/mL。5.5硫酸，約1.84g/mL。5.6硫酸，1+1。5.7金屬鋁片，純度不低于99.5%。5.8碳酸氫鈉飽和溶液，用煮沸過的蒸餾水或煮沸過的去離子水配制。5.9鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.02500mol/L。稱取二氧化鈦（光譜純，850℃灼燒1h）0.1997g于250mL干燥錐形瓶中，加20mL硫酸（見5.5），4g~5g硫酸銨（見5.3），在電爐上加熱至溶解，冷卻后移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。5.10硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液，約0.025mol/L。稱取12.0g硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·12H2O]置于1000mL燒杯中，加500mL水和100mL硫酸(見5.5)，加熱溶解，取下滴加0.3%高錳酸鉀溶液至微紅色，繼續(xù)加熱煮沸使過量的高錳酸鉀分解完全，冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻。5.10.1標(biāo)定移取25.00mL鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液（見5.9）于500mL錐形瓶中，加入40mL鹽酸（見5.4），補(bǔ)加50mL水。以下按8.5.2進(jìn)行，同時(shí)標(biāo)定3份，取平均值。如果極差大于0.05mL則應(yīng)重新標(biāo)定，隨同做試劑空白試驗(yàn)。5.10.2計(jì)算濃度硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度按式(1)計(jì)算:.…………………(1)式中：——硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；——鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；——移取鈦標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升（mL）；——標(biāo)定時(shí)所消耗硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升（mL）；——試劑空白所消耗硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升（mL）。5.11硫氰酸銨溶液，250g/L。儀器與設(shè)備6.1容量瓶、移液管及吸量管應(yīng)分別符合GB/T12806、GB/T12807和GB/T12808要求。6.2天平，感量0.1mg。取制樣分析用實(shí)驗(yàn)室樣品應(yīng)按GB/T6679進(jìn)行取樣，試樣應(yīng)全部通過0.075mm試驗(yàn)篩，在105℃±2℃溫度下干燥，于干燥器中冷卻至室溫備用。步驟測定次數(shù)同一試料（見8.2），至少獨(dú)立測定2次。試料稱取試料0.20g，精確至0.1mg?？瞻自囼?yàn)隨同試料做空白試驗(yàn)測定，所用試劑須取自同一試劑瓶。驗(yàn)證試驗(yàn)隨同試料分析同類型標(biāo)準(zhǔn)樣品。測定試料分解試料(見8.2)置于30mL剛玉坩堝中，于800℃高溫馬弗爐中燒結(jié)20min，取出，冷卻。向坩堝中加入4g~5g過氧化鈉（見5.2），置于650℃高溫爐中燒結(jié)10min，緩慢升溫至800℃熔融10min～15min，取出冷卻。擦凈坩堝外壁，將坩堝置于300mL燒杯中，加50mL～60mL熱水，蓋上表面皿，待反應(yīng)完全后，取下表面皿，洗出，加40mL鹽酸（見5.4)于燒杯中，待沉淀溶解完全后，洗出坩堝。還原將溶液轉(zhuǎn)入500mL錐形瓶中，緩慢加入30mL硫酸(見5.6)，加入4g~5g硫酸銨（見5.3），用水稀釋至200mL，加2g～2.5g鋁片(見5.7)。待反應(yīng)至溶液呈深灰色時(shí)，繼續(xù)反應(yīng)(應(yīng)經(jīng)常搖動(dòng)，如反應(yīng)較慢，可適當(dāng)加熱)。待反應(yīng)結(jié)束(此時(shí)溶液應(yīng)呈三價(jià)鈦離子紫色)，再補(bǔ)加約0.2g～0.3g鋁片，立即塞上已加入三分之二碳酸氫鈉飽和溶液的蓋氏漏斗，繼續(xù)加熱至鋁片全部溶解，保持溶液冒大氣泡1min～2min，取下錐形瓶，流水冷卻至室溫（冷卻過程中持續(xù)觀察蓋氏漏斗中飽和碳酸氫鈉溶液的量，不能少于蓋氏漏斗的三分之二，并不斷補(bǔ)充）。滴定迅速加人5mL硫氰酸銨溶液(見5.11)，立即用硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(見5.10)滴定至穩(wěn)定的橙紅色為滴定終點(diǎn)。分析結(jié)果及其表示鈦含量的計(jì)算按式（2）計(jì)算試樣中鈦含量，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）表示?！?）式中：——硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；——滴定試料溶液消耗硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升（mL）；——空白實(shí)驗(yàn)消耗硫酸鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升（mL）；——試料量，單位為克（g）；47.87——鈦的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/mol）。分析結(jié)果的確定和表示同一試樣兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕對值不大于重復(fù)性限r(nóng)，則取算數(shù)平均值作為分析結(jié)果。如果兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值得絕對值大于重復(fù)性限r(nóng)，則按照附錄A的規(guī)定追加測定次數(shù)并確定分析結(jié)果。分析結(jié)果按GB/T8170將數(shù)值修約至小數(shù)點(diǎn)后兩位。精密度精密度函數(shù)關(guān)系式見表1，各實(shí)驗(yàn)室報(bào)出的原始數(shù)據(jù)參見附錄B。。表1精密度鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%重復(fù)性限，r再現(xiàn)性限，R9.00~16.00r＝0.02803+0.008mR＝0.12767+0.001m試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；b)試驗(yàn)報(bào)告發(fā)布日期；c)標(biāo)準(zhǔn)出版號(hào)；d)樣品識(shí)別必要的詳細(xì)說明；e)分析結(jié)果；f)結(jié)果的測定次數(shù)；g)測定過程中存在的任何異常特性以及標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定而可能對試樣或認(rèn)證標(biāo)樣的分析結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。

（規(guī)范性）試樣分析值接受程序流程圖試樣分析結(jié)果接受程序流程圖如A.1所示。圖A.1試樣分析結(jié)果接受程序流程圖

附錄B(資料性)共同精密度試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)本文件的精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)是在2021年由5個(gè)實(shí)驗(yàn)室對5個(gè)水平的鈦含量進(jìn)行共同實(shí)驗(yàn)確定；每個(gè)實(shí)驗(yàn)室對每個(gè)水平的鈦含量在GB/T6379.1規(guī)定的重復(fù)性條件下測定3次。共同試驗(yàn)數(shù)據(jù)按GB/T6379.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各實(shí)驗(yàn)室報(bào)出的原始數(shù)據(jù)參見表B.1。表B.1精密度試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室i實(shí)驗(yàn)室測鈦含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%水平1水平2水平3水平4水平519.26511.87513.32214.33515.8449.30011.77413.28514.29015.7659.33511.75013.36414.36415.76529.23211.74213.38414.30615.8669.34411.84313.29114.36815.7819.24111.83313.26814.22515.88139.20011.90513.40014.25515.8259.26511.82013.25014.28515.9069.20011.85013.32214.29615.77549.27811.83513.38114.25615.8989.30111.81813.34314.37215.9049.28211.84313.30