中华人民共和国国家标准

硅质玻璃原料化学分析方法

                                                               UDC 666.122

                                                                .2:543.06

GB 3404-82

Methods for chemical analysis of

glass making sands

本标准适用于硅石、砂岩、硅砂等硅质玻璃原料的化学成分分析。标准中同一成分所列不同分析方法，可根据具体情况选用。

1 总则

1.1 所用分析天平应精确至0.0001K，天平与砝码应定期进行检定。称取试样时读数应精确至0.0001g，“恒重”系指连续两次称重之差不人于0.0002g。

1.2 所用仪器和Ilk器应经过校正。

1.3 分析试样应于烘箱中在105～110℃烘干1h以上，然后放人干燥器中，冷却至室温，进行称量。

1.4 分析用水，应为蒸馏水或去离子水;所用试剂应为分析纯或优级纯;用于标定溶液浓度的试剂应为从准试剂。对水和试剂应做空白试验。

1.5 标准中试剂的浓度采用下列表示法:

1.5.1 当直接用名称表示酸和氢氧化铵时，系指符合下列百分浓度的浓试剂:

试剂名称    试剂浓度，％

 盐酸        36——38

氢氟酸      40以上

 硝酸        65——68

 高氯酸      70——72

 硫酸        95——98

 氢氧化铵    25——28

1.5.2 被稀释的酸和氢氧化铵浓度以下的形式表不:如盐酸（5十95）,系指5份体积的浓盐酸

（36一38％） 加95份体积的水配成之溶液。

1.5.3固体试剂配制的溶液浓度用重量体积百分浓度表示（作标准溶液时除外）。例如:20％氢氧化钾是指每20g氢氧化钾溶于100m1水而制成之溶液。在没有特别指出时，均指水溶液。

1.6 对光度测量的参比液作如下说明:

1.6.1 制作标准曲线时所用“试剂空白溶液”指**只容量瓶中不含待测氧化物之溶液。

1.6.2 试样分析时所用“试剂空白溶液”指按试样测定操作不含试样所得之溶液。

2 试样的制备

取来的样品必须混合均匀，并应能代表平均组成，没有外来杂质混入。将此样品经过缩分，**后得到约20g试样。在玛瑙乳钵中研磨至全部通过孔径75 μm筛，然后装于称量瓶中备用。

3 烧失量的测定

称取约1g试样于已恒重的铂坩埚中，放人高温炉内，从室温开始升温，于1000～1050℃灼烧半小时。在干燥器中冷却全室温，称重。反复灼烧，直至恒重。烧失量的百分含量（X）按下式计算:

X=（G-G1）/G×100………………………………（1）

式中: G——烧前试样重量, g;

G1——烧后试样重量，g.

4 二氧化硅的测定

4.1 盐酸一次脱水重量法——分光光度法

4.1.1 试剂

无水碳酸钠;

盐酸;

盐酸：1＋1，1＋11, 5＋95;

硫酸：1＋1;

氢氟酸；

2％氟化钾水溶液:称取2g氟化钾（KF·2H2 O）于塑料杯中，加100ml水溶解，贮存于塑料瓶

中;

2%硼酸水溶液;

0.5%对硝基苯酚指示剂乙醇溶液:称取0.5g对硝基苯酚，溶于100ml95%乙醇中;

20％氢氧化钾水溶液：称取20g氢氧化钾于塑料杯中，加l00ml水溶解，贮存于塑料瓶中，

95%乙醇;

8%钼酸铵水溶液:称取8g钼酸铵，溶于l00ml水中，过滤，贮存于塑料瓶中。

2%抗坏血酸溶液（使用时配制）;

二氧化硅标准溶液:准确称取0.1000g预先经1000℃灼烧lh的高纯石英（99.99％）于铂坩埚中，加2g无水碳酸钠，混匀。先于低温加热，逐渐升高温度至1000℃，以得到透明熔体，冷却。用热水浸取熔块于300ml塑料杯中，加入150m1沸水，搅拌使其溶解（此时溶液应是澄清的），冷却。转人1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀后立即转移到塑料瓶中贮存。此溶液每毫升含0.1 mg二氧化硅。

4.1.2 仪器

分光光度计。

4.1.3 二氧化硅（硅钼蓝）比色标准曲线的绘制

于一组100ml容量瓶中，分别加8m1盐酸（ 1 ＋ 11）及10ml水，摇匀。用刻度移液管依次加入

0， 1. 00， 2. 00，3. 00，4. 00，5. 00， 6. 00ml 氧化硅标准溶液，加8ml 95%乙醇，4ml 8%钼酸铵，摇匀。室温高于20℃时放置15min;低于20 ℃时，于30一50℃的温水中放置5一10min,冷却至室温。加15m1盐酸（1十1），用水稀释至近90m1，加5 ml 2％抗坏血酸，用水稀释至标线，摇匀。1h后，于分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用0.5cm比色皿，在波长700 nm处测定溶液的吸光度。按测得的吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。

4.1.4 分析步骤

称取约0.5g试样于铂皿中（铂皿容积约75～100ml），加1.5g无水碳酸钠，与试样混匀，再取0.5g无水碳酸钠铺在表面。先于低温加热，逐渐升高温度至1000℃,熔融呈透明熔体，继续熔融约5min,用包有铂金头的坩埚钳夹持铂皿，小心旋转，使熔融物均匀地附着在皿的内壁。冷却，盖上表皿，加20m1盐酸（ 1＋1）溶解熔块，将皿置水浴上加热至碳酸盐完全分解，不再冒气泡。取下，用热水洗净表皿，除去表皿，将铂皿再置水浴七蒸发至无盐酸味。

冷却，加5 ml盐酸，放置约5 min,加约20m1热水搅拌使盐类溶解，加适量滤纸浆搅拌。用中速定城滤纸过滤，滤液及洗涤液用250 m 1容量瓶承接，以热盐酸（5十95）洗涤皿壁及沉淀10～12次，热水洗涤10～12次。

在沉淀上加上2滴硫酸（1十1），将滤纸和沉淀一并移人铂坩埚中，放在电沪上低温烘于，升高温度使滤纸充分灰化。于1100℃灼烧lh，在坩燥器中冷却至室温，称量.反复灼烧，内全恒重。

将沉淀用水润湿，加3滴硫酸（1十1）和5～7 ml氢氟酸，在砂浴上加热，蒸发至干，重复处理一次，继续加热至冒尽三氧化硫白烟为止。将坩埚在1100℃灼烧15min,在坩燥器中冷却全室温，称量。反复灼烧，直至恒重。

将上面的滤液用水稀释至标线，摇匀。吸取25m1滤液于100ml塑料杯中，加5 ml 2%氟化钾，摇匀，放置l0min。加5 ml 2%硼酸，加1滴对硝基苯酚指示剂，滴加20％氢氧化钾至溶液变黄，加8 ml盐酸（1＋11）,转人100ml容量瓶中，加8ml 95%乙醇，4 ml 8％钼酸铵，摇匀。室温高于20℃时，放置15min;低于20℃时，于30～50℃的温水中放置5～10min，冷却全室温。加15m1盐酸（1＋1）,用水稀释至近90ml，加5 ml 2%抗坏血酸，用水稀释至标线，摇匀。1h后，于分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用0.5cm比色皿，在波长700 nm处测定溶液的吸光度。

二氧化硅的百分含量（X1）按F式计算:

X1=[（G1－G2）／G＋（C×10）/（G×1000）]×100……………………（2）

式中: G1——灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩埚重量，g;

G2——经氢氟酸处理并灼烧后残渣及坩埚重量，g，

G——试样重量，g;

C——在标准曲线上查得所分取滤液中二氧化硅的含量,mg。

注回收二氧化硅，也可用硅钼黄比色法。详见4.2.4。

4.2 凝聚重量法——分光光度法

4.2.1 试剂

0.1％聚环氧乙烷溶液:称取O.lg聚环氧乙烷于烧杯中，加少量水浸泡一段时间，搅拌使其溶解，稀释至100ml，贮存于塑料瓶中，溶液保留至有沉淀产生弃去重配;

其余试剂同4.1.1。

4.2.2 仪器

分光光度计。

4.2.3 二氧化硅（硅钼黄）比色标准曲线的绘制

于一组100ml容量瓶中，分别加8 ml盐酸（1十11）及10ml水，摇匀。用刻度移液管依次加入

0，1.00, 2.00, 3.00, 4.00, 5.00, 6.00ml二氧化硅标准溶液，加8ml 95%乙醇，4 ml 8%钼酸铵，摇匀。室温高于20℃时，放置15min，低于20℃时，于30-50℃的温水中放置5一10min，冷却至室温。用水稀释至标线，摇匀。2h内，于分光光度计上，以试剂空白溶液作参比，选用3 cm比色皿，在波长420nm处测定溶液的吸光度。按测得吸光度与比色溶液浓度的关系绘制标准曲线。

注:加钼酸铵后，应避免阳光照射。

4.2.4 分析步骤

称取约0.5g试样于铂皿中，加1.5g无水碳酸钠，与试样混匀，再取0.5g无水碳酸钠铺在表面。先于低温加热，逐渐升高温度至1000℃，熔融呈透明熔体，继续熔融约5min，用包有铂金头的坩埚钳夹持铂皿小心旋转，使熔融物均匀地附着在皿的内壁。冷却，盖上表皿，加2Om1盐酸（1十1）溶解熔体，将皿置水浴上加热至碳酸盐完全分解，不再冒气泡。取下，用热水洗净表皿，除去表皿，将铂皿再置水浴上蒸发至10ml以下或糊状，将铂皿从水浴上取下，加适量滤纸浆搅拌，加约5 ml聚环氧乙烷溶液，充分搅拌，放置5 min。用中速定量滤纸过滤，冲洗表皿，滤液及洗涤液用250ml容量瓶承接，用热盐酸（5 ＋95）洗涤沉淀及铂皿10-12次，再用热水洗涤10一12次。