前言
本標準優(yōu)等品等效采用美國標準ANSI/AWWAB703:1989《氟硅酸》,其優(yōu)等品達到國際先進水平,一等品達到國際一般水平。
本標準與美國標準的主要技術(shù)差異如下:
1、根據(jù)我國實際情況將產(chǎn)品劃分為三個等級。
2、增加了用戶要求的游離氟和銅兩項指標。
3、氟硅酸含量測定采用酚酞作指示劑代替美國標準中的以溴百里酚藍作指示劑。
4、游離氟和銅含量測定采用經(jīng)多年使用驗證的經(jīng)典方法。
本標準由中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部技術(shù)監(jiān)督司提出。
本標準由化學(xué)工業(yè)部天津化工研究院歸口
本標準起草單位:化學(xué)工業(yè)部天津化工研究院、云南昆陽磷肥廠。
本標準主要起草人:姚錦娟、向榮麗、周吉光。
本標準委托化學(xué)工業(yè)部無機鹽產(chǎn)品標準化技術(shù)歸口單位負責解釋。
中華人民共和國化工行業(yè)標準
工 業(yè) 氟 硅 酸
Fluosilicic acid for industrial use
1 范圍
本標準規(guī)定了工業(yè)氟硅酸的要求、采樣、試驗方法以及標志、包裝、運輸、貯存和安全要求。
本標準適用于濕法磷肥和濕法磷酸生產(chǎn)中副產(chǎn)的四氟化硅氣體,經(jīng)水循環(huán)吸收制成的工業(yè)氟硅酸。該產(chǎn)品主要用于濕法、冶煉工業(yè)中作添加劑以及生產(chǎn)氟鹽系列化工產(chǎn)品作原料。
分子式:H2SiF6
相對分子質(zhì)量:144.09(按1993年國際相對原子質(zhì)量)
2 引用標準
下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。
GBl90—1990 危險貨物包裝標志
GBl91—1990 包裝儲運圖示標志
GB/T 601—1988 化學(xué)試劑 滴定分析(容量分析)用標準溶液的制備
GB/T 602—1988 化學(xué)試劑 雜質(zhì)測定用標準溶液的制備(neqISO 6353—1:1982)
GB/T 603—1988 化學(xué)試劑 試驗方法中所用制劑及制品的制備(neqISO 6353—1:1982)
GB/T1250—1989 極限數(shù)值的表示方法和判定方法
GB/T 6678—1986 化工產(chǎn)品采樣總則
GB/T 6682—1992 分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法(eqvISO 3696:1987)
3 要求
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3.1 外觀:無色液體或淺色液體。
3.2 工業(yè)氟硅酸應(yīng)符合表1要求。
4 采樣
4.1 每批產(chǎn)品不超過60t。
4.2 按GB/T 6678的6.6的規(guī)定確定采樣單元數(shù)。桶裝采樣時,將桶內(nèi)產(chǎn)品混勻,用塑料采樣器插入至桶內(nèi)3/4處,待樣品充滿后將上端封閉,取出。每桶所取質(zhì)量不得少于100g。采樣總量不得少于500g。槽車或貯槽裝運時,用塑料采樣瓶從深度不同的上、中、下三處取出等量試樣,混勻,總樣量不少于500 g。將所采樣品分裝于兩個清潔干燥的具塞塑料瓶中,密封。瓶上粘貼標簽,注明:生產(chǎn)廠名、產(chǎn)品名稱、等級、批號、采樣日期和采樣者姓名。一瓶作為實驗室樣品,另一瓶保存三個月備查。
4.3 試驗結(jié)果如有一項指標不符合本標準要求時,應(yīng)重新自兩倍量的包裝中采樣進行核驗,核驗結(jié)果即使只有一項指標不符合本標準的要求時,則整批產(chǎn)品為不合格。
5 試驗方法
5.1 按GB/T 1250的5.2規(guī)定的修約值比較法判定試驗結(jié)果是否符合標準。
5.2 本標準所用試劑和水,在沒有注明其他要求時,均指分析純試劑和GB/T 6682中規(guī)定的三級水。
試驗中所用標準滴定溶液、雜質(zhì)標準溶液、制劑及制品,在沒有注明其他要求時,均按GB/T 601、GB/T 602、GB/T 603規(guī)定制備。
5.3 氟硅酸含量的測定
5.3.1 方法提要
氟硅酸與硝酸鉀反應(yīng),生成氟硅酸鉀沉淀和硝酸,先在室溫下以氫氧化鈉標準滴定溶液滴定反應(yīng)生成的硝酸及其它的酸(微量的HF)。然后滴定經(jīng)沸騰水解產(chǎn)生的氫氟酸。根據(jù)滴定后者時氫氧化鈉標準滴定溶液的用量計算出氟硅酸的含量。
5.3.2 試劑和材料
5.3.2.1 硝酸鉀飽和溶液;
5.3.2.2 氫氧化鈉標準滴定溶液:c(NaOH)約0.5mol/L;
5.3.2.3 酚酞指示液:10 g/L。
5.3.3 分析步驟
以稱量瓶稱取約2g試樣(精確至0.0002g),置于250mL錐形瓶中,加入10mL飽和硝酸鉀溶液和10mL水,于冰箱中放置30min,取出加入3滴酚酞指示液,用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定至紅色保持30s不褪,記下消耗的體積(V1),將溶液加熱至沸,繼續(xù)用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定至穩(wěn)定的紅色為終點,記下消耗的體積(V2)。
5.3.4 分析結(jié)果的表述
以質(zhì)量百分數(shù)表示的氟硅酸(H2SiF6)含量X1按式(1)計算:
式中:V1——滴定至第一次終點消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積,mL;
V2——滴定至第二次終點消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積,mL;
C——氫氧化鈉標準滴定溶液的實際濃度,mol/L;
m——試料的質(zhì)量,g;
0.03602——與1.00mL氫氧化鈉標準滴定溶液(c(NaOH)=1.000 mol/L)相當?shù)囊钥吮硎镜姆杷岬馁|(zhì)量。
5.3.5 允許差
取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果。平行測定結(jié)果的絕對差值不大于0.15%。
5.4 游離氟含量的測定
5.4.1 方法提要
試料用硝酸鉀沉淀后,其濾液調(diào)節(jié)pH值為5.5~6.0,以飽和甘汞電極為參比電極,用氟離子選擇電極直接測量溶液的電極電位。采用標準曲線法計算氟含量。
5.4.2 試劑和材料
5.4.2.1 硝酸溶液:1+15;
5.4.2.2 氫氧化鈉溶液:200 g/L;
5.4.2.3 硝酸鉀飽和溶液;
5.4.2.4 檸檬酸—檸檬酸鈉緩沖溶液(pH5.5—6.0);
稱取270g二水合檸檬酸鈉和24g一水合檸檬酸,溶于水中,稀釋至1000mL,搖勻。
5.4.2.5 氟標準溶液:1mL溶液含有0.1 mgF;
5.4.2.6 溴甲酚綠指示液:1g/L;
5.4.3 儀器、設(shè)備
5.4.3.1 氟離子選擇電極;
5.4.3.2 飽和甘汞電極;
5.4.3.3 電位測定儀:精度為2mV/格,量程-500mV~+500mV;
5.4.3.4 電磁攪拌器。
5.4.4 分析步驟
5.4.4.1 試驗溶液A的制備
稱取約5g試樣(精確至0.0002g),置于150mL塑料燒杯中,加入20mL飽和硝酸鉀溶液,用塑料棒攪勻。于冰箱中放置20min后,用中速定性濾紙過濾。用20mL飽和硝酸鉀溶液分三次洗滌沉淀,濾液和洗液并于100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。保留此溶液用于氟、銅、重金屬含量的測定。
5.4.4.2 工作曲線的繪制
用移液管移取1.00mL,2.00 mL,3.00mL,5.00mL,7.00mL,10.00mL氟標準溶液,分別置于50mL容量瓶中,加入lmL硝酸鉀飽和溶液和2滴溴甲酚綠指示液,用氫氧化鈉溶液中和至溶液呈藍色,再用硝酸溶液調(diào)節(jié)溶液恰至黃色。加入20mL檸檬酸—檸檬酸鈉緩沖溶液,用水稀釋至刻度,搖勻。倒人干燥的50mL燒杯中,插入氟離子選擇電極和飽和甘汞電極,在磁力攪拌器不斷攪拌下,測量平衡時的電位值。
以氟的質(zhì)量為橫坐標,相應(yīng)的電位值為縱坐標,在半對數(shù)坐標紙上繪制工作曲線。
5.4.4.3 測定
用移液管移取2.0mL試驗溶液A(5.4.4.1)于50mL容量瓶中,加2滴溴甲酚綠指示液。以下操作同5.4.4.2條,從“用氫氧化鈉溶液中和至溶液呈藍色”開始,至“測量平衡時的電位值”為止。
根據(jù)測得的電位值,查工作曲線求得氟的毫克數(shù)。
5.4.4.4 分析結(jié)果的表述
以質(zhì)量百分數(shù)表示的氟(F)含量X2按式(2)計算:
式中:m1——從工作曲線查得的氟量,mg;
m——試料的質(zhì)量,g。
5.4.4.5 允許差
取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果。平行測定結(jié)果的絕對差值不大于0.05%。
5.5 銅含量的測定
5.5.1 方法提要
試料用飽和硝酸鉀沉淀分離氟硅酸后,在pH=9左右,銅與銅試劑反應(yīng)生成棕色絡(luò)合物。用乙酸乙酯萃取以提高方法的靈敏度,采用分光光度法測定其含量。
5.5.2 試劑和材料
5.5.2.1 氨水;
5.5.2.2 乙酸乙酯;
5.5.2.3 硝酸溶液:1+1
5.5.2.4 乙二胺四乙酸二鈉溶液:50g/L
5.5.2.5 硝酸鉀飽和溶液;
5.5.2.6 檸檬酸溶液:100g/L;
5.5.2.7 二乙胺基二硫代甲酸鈉(銅試劑)溶液:1g/L;
5.5.2.8 銅標準溶液:1mL溶液含有5μgCu;
用移液管移取5 mL按GB/T 602配制的銅標準溶液,置于100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。該溶液使用前制備。
5.5.2.9 酚酞指示液:10g/L。
5.5.3 儀器、設(shè)備
5.5.3.1 分光光度計:帶有3cm吸收池;
5.5.3.2 分液漏斗:容量125mL。
5.5.4 分析步驟
5.5.4.1 工作曲線的繪制
用移液管移取0mL,1.00mL,2.00mL,3.00mL,4.00mL,5.00mL銅標準溶液,分別置于分液漏斗中,加40mL水,5mL乙二胺四乙酸二鈉溶液,10mL檸檬酸溶液和1滴酚酞指示液,用氨水調(diào)至紅色,加5mL銅試劑,搖勻,放置5min,加10mL乙酸乙酯,振蕩1min。待分層后,下面水相放人另一分液漏斗中,加5mL銅試劑,搖勻,再加入5mL乙酸乙酯作第二次萃取,棄去水相。用濾紙吸干兩個分液漏斗頸管附著的水分,將有機相合并,放人25mL比色管中,用乙酸乙酯洗滌分液漏斗,洗液并于比色管中,并用乙酸乙酯稀釋至刻度,搖勻。用3cm吸收池,在波長430nm處以乙酸乙酯作參比,測量溶液的吸光度。
以銅的質(zhì)量為橫坐標,對應(yīng)的吸光度為縱坐標,繪制工作曲線。
5.5.4.2 測定
用移液管移取50mL試驗溶液A(5.4.4.1),置于分液漏斗中。另取一分液漏斗,加入40mL水作空白試驗。以下操作按5.5.4.1,從“加5mL乙二胺四乙酸二鈉溶液”開始,至“測量溶液的吸光度”為止。
由測得的試驗溶液的吸光度減去空白試驗溶液的吸光度,從標準曲線上查出對應(yīng)的銅量。
5.5.5 分析結(jié)果的表述
以質(zhì)量百分數(shù)表示的銅(Cu)含量X3按式(3)計算:
式中:m1——從工作曲線上查得的試驗溶液中的銅量,μg;
m——試料的質(zhì)量,g。
5.5.6 允許差
取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果。平行測定結(jié)果的絕對差值不大于0.000 05%。
5.6 重金屬含量的測定
5.6.1 方法提要
在弱酸性條件下,試料中的重金屬離子與硫化氫作用,生成棕黑色,與標準進行比較。
5.6.2 試劑和材料
5.6.2.1 氨水溶液:1+3;
5.6.2.2 鹽酸溶液:c(HCl)約0.1mol/L;
5.6.2.3 飽和硫化氫水;
5.6.2.4 鉛標準溶液:1mL溶液含有0.1mgPb。
5.6.3 分析步驟
用移液管移取10mL試驗溶液A(5.4.4.1),置于50mL比色管中,用氨水或鹽酸溶液調(diào)節(jié)至pH3~4(pH試紙檢驗)。加入10mL飽和硫化氫水,以水稀釋至刻度,搖勻,在暗處放置10min,其顏色不得深于標準比色溶液。
標準比色溶液是取1mL鉛標準溶液,與試驗溶液同時同樣處理。
6 標志、包裝、運輸、貯存
6.1 工業(yè)氟硅酸包裝上應(yīng)有牢固清晰的標志,內(nèi)容包括:生產(chǎn)廠名、廠址、產(chǎn)品名稱、商標、等級、凈重、批號或生產(chǎn)日期、本標準編號及GB 190中規(guī)定的“有毒品”標志和“腐蝕品”標志及GB191中規(guī)定的“向上”標志。
6.2 每批出廠的工業(yè)氟硅酸都應(yīng)附有質(zhì)量證明書。內(nèi)容包括:生產(chǎn)廠名、廠址、產(chǎn)品名稱、商標、等級、凈重、批號或生產(chǎn)日期、產(chǎn)品質(zhì)量符合本標準的證明和本標準編號。
6.3 工業(yè)氟硅酸采用橡膠或塑料桶包裝時。應(yīng)置于堅固的木箱中,箱內(nèi)用不燃性材料襯底,箱外用鐵皮或鐵絲加固。每桶凈重為20kg、40kg。也可采用槽車運輸。
6.4 工業(yè)氟硅酸包裝桶的內(nèi)蓋蓋嚴,外蓋旋緊。
6.5 工業(yè)氟硅酸在運輸過程中應(yīng)專車專用,經(jīng)常檢查蓋的密閉性。
6.6 工業(yè)氟硅酸應(yīng)貯存于低溫通風干燥庫房,庫溫不宜超過30℃,嚴禁與堿類及其它易腐蝕物品混貯。
7 安全要求
工業(yè)氟硅酸是一種強酸,具有毒性和腐蝕性,貯存使用過程中必須穿戴防護服、手套和防護眼鏡。