GB/T 5484-2024 石膏化學(xué)分析方法

范圍
本文件規(guī)定了天然石膏、硬石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏化學(xué)分析方法的基準(zhǔn)法和代用法。
本文件適用于天然石膏、硬石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏。

術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
收到基  received base
以收到狀態(tài)的石膏為基準(zhǔn)。
干燥基  dried base
以除去附著水的石膏為基準(zhǔn)，即以石膏試樣在45°C±3°C干燥至恒量狀態(tài)時的石膏為基準(zhǔn)。

試驗的基本要求
試驗次數(shù)與要求
每一項測定的試驗次數(shù)規(guī)定為兩次，兩次結(jié)果的絕對差值在同一實驗室允許差(見表3)內(nèi)，用兩次試驗結(jié)果的平均值表示測定結(jié)果。
質(zhì)量、體積、滴定度和結(jié)果的表示
用"克(g)"表示質(zhì)量，精確至0.0001g。滴定管體積用"毫升(mL)"表示，讀數(shù)精確至0.01mL。滴定度單位用"毫克每毫升(mg/mL)"表示。
標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度、滴定度和體積比經(jīng)修約后保留有效數(shù)字四位。
pH值分析結(jié)果保留至小數(shù)點后一位，水溶性鉻(VI)分析結(jié)果以毫克每千克(mg/kg)表示至小數(shù)點后一位，氯離子、水溶性五氧化二磷、水溶性氧化鎂、水溶性氧化鉀和氧化鈉、水溶性氯離子、水溶性氯離子分析結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)表示至小數(shù)點后三位，其他各項分析結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)表示至小數(shù)點后二位。
報告中膏狀試樣含水量、附著水的分析結(jié)果以收到基表示；其他各項分析結(jié)果的表示(收到基或干燥基)由使用者進(jìn)行選擇，必要時注明是收到基結(jié)果還是干燥基結(jié)果。
空白試驗
除了另有規(guī)定外，使用相同量的試劑，不加入試樣，按照相同的測定步驟進(jìn)行試驗，對得到的測定結(jié)果進(jìn)行校正。
灼燒
將濾紙和沉淀放入預(yù)先已灼燒并恒量的坩堝中，蓋上坩堝蓋(留有縫隙)，為避免產(chǎn)生火焰，在氧化性氣氛中緩慢干燥、灰化至無黑色炭顆粒后，放入高溫爐中，在規(guī)定的溫度下灼燒。在干燥器中冷卻至室溫，稱量。
恒量
除了膏狀試樣含水量的測定和附著水的測定另有規(guī)定外，其他恒量試驗時經(jīng)第一次灼燒或烘干、冷卻、稱量后，通過連續(xù)對器皿或試料每次至少15min的灼燒或烘干，然后冷卻、稱量的方法來檢查恒定質(zhì)量，當(dāng)連續(xù)兩次稱量之差小于0.0005g時，即達(dá)到恒量。
檢查氯離子(硝酸銀檢驗)
按規(guī)定洗滌沉淀數(shù)次后，用少許水淋洗漏斗的下端，用數(shù)毫升水洗滌濾紙和沉淀，將濾液收集在試管中，加幾滴硝酸銀溶液，觀察試管中溶液是否渾濁。如果渾濁，繼續(xù)洗滌至用硝酸銀檢驗不再渾濁為止。
檢驗方法的驗證
本文件所列檢驗方法應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)樣品/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或不同檢測方法之間進(jìn)行對比檢驗，以驗證方法的準(zhǔn)確性。

試劑和材料
氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(NaCl)=0.05mol/L]
稱取2.9222g已于105°C~110°C烘過2h的氯化鈉(NaCl，基準(zhǔn)試劑或光譜純)，精確至0.0001g，置于200mL燒杯中，加水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(AgNO₃)=0.05mol/L]
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制
稱取4.25g硝酸銀(AgNO₃)，加水溶解后，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，貯存于棕色瓶中，避光保存。
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的標(biāo)定
用于自動電位滴定法的濃度的標(biāo)定
吸取5.00mL氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液放入200mL燒杯中，加入5mL硝酸，用水稀釋至150mL，放入一根磁力攪拌棒。將燒杯放在磁力攪拌器上，用氯離子電位滴定裝置測量溶液的電位，在溶液中插入氯離子選擇電極和飽和KCl甘汞電極，開始攪拌。用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液逐漸滴定，化學(xué)計量點前后， 每次滴加0.10mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，記錄滴定管讀數(shù)和對應(yīng)的毫伏計讀數(shù)。計量點前，毫伏計讀數(shù)變化越來越大；過計最點后，每滴加一次溶液，變化又將減小。繼續(xù)滴定至毫伏計讀數(shù)變化不大時為止。用second derivative method計算或氯離子電位滴定裝置計算出消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V₈ )。
second derivative method的計算見附錄A。計算各次加入標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液之間毫伏讀數(shù)差，并將該數(shù)值填入附錄表格的第3列中。再進(jìn)一步計算第3列相鄰數(shù)值之差，并將結(jié)果填入第4列中。滴定的計量點位于第3列中最大ΔmV間隔之內(nèi)。精確的計量點由第4列中的數(shù)據(jù)，用內(nèi)插法求得硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V₈)。
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度按式(13)計算：

式中：
c(AgNO₃)——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V₈——滴定時消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升( mL)；
0.05——氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
5.00——加入氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL)。
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對氯離子的滴定度的計算
硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對氯離子的滴定度按式(14)計算：

式中：
T_Cl-——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對氯離子的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
c(AgNO₃)——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)
35.45——Cl的摩爾質(zhì)最，單位為克每摩爾(g/mol)。

儀器與設(shè)備
氯離子電位滴定裝置
精度為2mV ，可連接氯離子選擇電極和飽和KCl甘汞電極。

氯離子的測定——自動電位滴定法(代用法)
方法提要
用電位滴定法，以氯電極作為指示電極，飽和KCl甘汞電極作為參比電極，以硝酸銀為滴定劑，在滴定過程中，氯離子和銀離子的濃度發(fā)生變化，指示電極的電位隨著變化。在化學(xué)計量點前后，指示電極的電位急劇變化，用second derivative method計算或氯離子電位滴定裝置自動計算出化學(xué)計量點。
分析步驟
稱取約5g試樣(m₂₅)，精確至0.0001g，置于200mL燒杯中，加入50mL水，攪拌使試樣分散，在攪拌下加入10mL硝酸(1+1)，用玻璃棒攪碎試樣塊，蓋上表面皿，加熱煮沸并微沸1min~2min。加入少許濾紙漿，用快速濾紙過濾，濾液收集于200mL燒杯中，用熱水洗滌燒杯、玻璃棒和濾紙，直至濾液和洗液總體積達(dá)到約150mL，溶液冷卻至25°C以下。
吸取5.00mL氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液放入溶液中。將燒杯放在磁力攪拌器上，放入一根磁力攪拌棒。用氯離子電位滴定裝置測量溶液的電位，在溶液中插入氯離子選擇電極和飽和KCl甘汞電極，開始攪拌。用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液逐漸滴定，化學(xué)計量點前后，每次滴加0.10mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，記錄滴定管讀數(shù)和對應(yīng)的毫伏計讀數(shù)。計量點前，毫伏計讀數(shù)變化越來越大；過計量點后，每滴加一次溶液，變化又將減小。繼續(xù)滴定至毫伏計讀數(shù)變化不大時為止。
用second derivative method計算或氯離子電位滴定裝置計算出消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V₁₉)。
second derivative method的計算見附錄A。計算各次加入標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液之間毫伏讀數(shù)差，并將該數(shù)值填入附錄表格的第3列中。再進(jìn)一步計算第3列相鄰數(shù)值之差，并將結(jié)果填入第4列中。滴定的計量點位于第3列中最大ΔmV間隔之內(nèi)。精確的計量點由第4列中的數(shù)據(jù)，用內(nèi)插法求得硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V₁₉)。
不加入試樣，硝酸(1+1)的加入量改為5mL， 按上述步驟進(jìn)行空白試驗，記錄空白滴定所用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(V₀₁₉)。
結(jié)果的計算與表示
氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω_Cl-按式(39)計算：

式中：
ω_Cl-——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對氯離子的滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
V₁₉——滴定時消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀₁₉——滴定空白時消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
m₂₅——試料的質(zhì)量，單位為克(g)。


京都電子KEM 氯離子電位滴定裝置 AT-710S