GBT14506.3-2010硅酸盐岩石化学分析方法二氧化硅量测定.pdf 10页

'ICS73．080D53a目中华人民共和国国家标准GB／T14506．3—2010代替GB／T14506．3—1993硅酸盐岩石化学分析方法第3部分：二氧化硅量测定2010-Il-10发布Methodsforchemicalanalysisofsilicaterocks——Part3：Determinationofsilicondioxidecontent2011-02-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局台布中国国家标准化管理委员会履111 标准分享网www.bzfxw.com免费下载前言GB／T14506．3—2010GB／T14506{(硅酸盐岩石化学分析方法》由以下30部分组成：——第1部分：吸附水量测定；——第2部分：化合水量测定；——第3部分：二氧化硅量测定；——第4部分：三氧化二铝量测定；——第5部分：总铁量测定；——第6部分：氧化钙量测定；——第7部分：氧化镁量测定；——第8部分：二氧化钛量测定；——第9部分：五氧化二磷量测定；——第10部分：氧化锰量测定；——第11部分：氧化钾和氧化钠量测定；——第12部分：氟量测定；——第13部分：硫量测定；——第14部分：氧化亚铁量测定；——第15部分：锂量测定；——第16部分：铷量测定；——第17部分：锶量测定；——第18部分：铜量测定；——第19部分：铅量测定；——第20部分：锌量测定；——第21部分：镍和钴量测定；——第22部分：钒量测定；——第23部分：铬量测定；——第24部分：镉量测定；——第25部分：钼和钨量测定；——第26部分：钴量测定；——第27部分：镍量测定；。——第28部分：16个主次成分量测定；——第29部分：稀土等22个元素量测定；——第30部分：44个元素量测定。本部分为GB／T14506的第3部分。本部分代替GB／T14506．3—1993《硅酸盐岩石化学分析方法二氧化硅的测定》。本部分与原部分相比，主要变化如下：——增加了规范性引用文件；——增加了警示、警告内容。本部分由中华人民共和国国土资源部提出。本部分由全国国土资源标准化技术委员会归口。 www.bzfxw.comGB／T14506．3—2010Ⅱ本部分负责起草单位：国家地质实验测试中心。本部分起草单位：浙江省地质矿产研究所。本部分主要起草人：胡勇平、郑存江、张明杰。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：——GB／T14506．3—1993。 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载硅酸盐岩石化学分析方法第3部分：二氧化硅量测定CB／T14506．3—2010警示——使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1范围GB／T14506的本部分规定了硅酸盐岩石中二氧化硅量的测定方法。本部分适用于硅酸盐岩石中二氧化硅量的测定，也适用于土壤和水系沉积物中二氧化硅量的测定。测定范围：大于5％的二氧化硅量。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB／T14506的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB／T6682分析实验室用水规格和试验方法GB／T14506．1硅酸盐岩石化学分析方法第1部分：吸附水量测定3聚环氧乙烷重量法3．1原理试料用碳酸钠熔融，盐酸浸取，蒸发至小体积，加聚环氧乙烷凝聚硅酸，过滤，灼烧，称重。加氢氟酸、硫酸处理，使硅以四氟化硅形式除去，再灼烧称重。处理前后质量之差即为沉淀中的二氧化硅量。残渣用焦硫酸钾熔融，水提取并人二氧化硅滤液中。经解聚后用钼蓝光度法测定滤液中的残余二氧化硅，两者之和即为试料中二氧化硅量。3．2试剂本部分除非另有说明，在分析中均使用分析纯试剂和符合GB／T6682要求的分析实验室用水。3．2．1无水碳酸钠(优级纯)。3．2．2过氧化钠。3．2．3硼酸。。3．2．4焦硫酸钾。3．2．5甲醇。3．2．6无水乙醇。3．2．7乙醇(6+4)。3．2．8盐酸(口1．19g／mL)，优级纯。3．2．9盐酸(1+1)。3．2．10盐酸(5+95)。3．2．11盐酸c(Hcl)一1mol／L。3．2．12氢氟酸(p1．15g／mL)。警告——氢氟酸有毒并有腐蚀性，操作时戴手套，防止皮肤接触。3．2．13硝酸(e1．42g／mL)，优级纯。1 www.bzfxw.comGB／T14506．3—20103．2．143．2．153．2．163．2．17使用。3．2．183．2．19a)b)3．2．203．2．21硫酸(1+1)。警告——不当的稀释易发生危险!钼酸铵溶液(50g／L)。贮于塑料瓶中。氢氧化钠溶液(100g／L)。贮于塑料瓶中。聚环氧乙烷溶液(1g／L)：称取0．1g聚环氧乙烷溶解于100mL水中，搅拌，放置过夜，过滤后抗坏血酸溶液(50g／L)。用时现配。二氧化硅标准溶液的配制：二氧化硅标准溶液(200／tg／mL)：称取0．2000g预先经1000℃灼烧1h的高纯二氧化硅，置于铂坩埚中，加1g过氧化钠(3．2．2)混匀，上面再覆盖1g过氧化钠(3．2．2)，置于520℃士10℃的高温炉内熔融10rain。取出冷却，用滤纸擦净坩埚外壁，放在塑料烧杯中用热水浸取，洗出坩埚和盖，冷却至室温，移人1000mL容量瓶中，迅速用水稀释至刻度，摇匀。立即转入干燥的塑料瓶中保存；二氧化硅标准溶液(20．0ug／mL)：分取10mL二氧化硅标准溶液E3．2．19a)]，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。立即转入干燥的塑料瓶中保存。用时现配。硝酸银溶液(10g／L)：贮于棕色瓶中。酚酞乙醇溶液(1g／L)：称取0．1g酚酞溶解于100mL乙醇(3．2．7)中。3．3仪器3．3．1分光光度计。3．3．2天平：三级，感量0．1mg。3．4试样3．4．1试样粒径应小于74／zm。3．4．2试样应在105℃预干燥2h～4h，置于于燥器中，冷却至室温。3．4．3对易吸水的岩石，应取空气干燥试样，在称样的同时按GB／T14506．1进行吸附水量的测定。最终以干态计算结果。3．5分析步骤3．5．1测定数量同一试料，一般应进行双份测定，或按一定比例进行双份测定。3．5．2试料量称取1g试料，精确至0．1mg。3．5．3空白试验随同试料进行两份空白试验，所用试剂应取自同一试剂瓶，加入同等的量。3．5．4验证试验随同试料分析同类型的标准物质。3．5．5测定3．5．5．1试料的分解将试料(3．5．2)置于预先盛有6g无水碳酸钠(3．2．1)的铂坩埚中，搅拌均匀，再覆盖1g无水碳酸钠(3．2．1)。盖上铂坩埚盖，放入高温炉中，于1000℃熔融40rain，取出冷却。注1：如试料中重金属含量>1mg时，先用王水处理。将试料(3．5．2)5于250mL烧杯中，加15mL盐酸(3．2．8)，于电热板上加热10rain，加5mL硝酸(3．2．13)。继续加热蒸发至干，再加5mL盐酸(3．2．8)，蒸干。加少量盐酸(3．2．9)，加水至约50mL，加热使盐类溶解，取下，用致密定量滤纸过滤，滤液保留。滤纸和残渣置于铂坩埚中，灰化，再用无水碳酸钠(3．2．1)熔融，熔块连同坩埚在原滤液中浸取后，按(3．5．5．2)继续进行。注2：铝含量太高时，可适当延长熔矿时间至1h。2 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T14506．3—20103．5．5．2熔块的浸取和硅酸的凝聚用滤纸擦净坩埚外壁，放人250mL烧杯中，盖上表面皿，慢慢加入50mL盐酸(3．2．9)，待剧烈反应停止后，加热使熔块脱落，洗出坩埚和坩埚盖。如有结块，用玻璃棒压碎。架上玻璃三角架后盖上表面皿，置于沸水浴上蒸发至约10mL，取下，冷却，加10mL盐酸(3．2．8)，加5mL聚环氧乙烷溶液(3．2．17)，搅匀。放置5rain，加水约30mL，搅拌使可溶性盐类溶解，用中速定量滤纸过滤，滤液收集于250mL容量瓶中，将沉淀全部转入滤纸上，用盐酸(3．2．10)洗涤烧杯与滤纸各数次，并用橡皮擦头和一小片滤纸擦净玻璃棒和烧杯，再用水洗沉淀和滤纸至无氯离子[用硝酸银溶液(3．2．20)检查]。注：如试料含氟>o．3％，在用酸浸取熔块时，加入o．5g硼酸(3．2．3)，使氟与硼结合成HBF4，在以后蒸发溶液时，氟以BF3形式逸去，不影响测定。但过剩的硼在硅酸脱水时以硼酸状态混人硅酸沉淀中，灼烧成三氧化二硼，当用氢氟酸一硫酸处理时，三氧化二硼又与氟生成BFs而逸出，使二氧化硅结果偏高。故需在沉淀灼烧后，用甲醇(3．2．5)处理，使硼全部呈硼甲醚B(OCH。)。挥发除去。3．5．5．3沉淀的灼烧、称重和处理将滤纸连同沉淀放人铂坩埚中，低温灰化。将铂坩埚放人高温炉中，在1000℃灼烧1h，取出稍冷却后，放入干燥器中，冷却20rain，称重。再在1000℃下反复灼烧30min直至恒重。沿坩埚壁加3滴～5滴水润湿沉淀，加10滴硫酸(3．2．14)、5mL氢氟酸(3．2．12)，加热蒸发至白烟冒尽，将坩埚连同残渣置于1000℃高温炉中灼烧30min，取出稍冷却后，放人干燥器中，冷却20rain，称重。再在1000℃下反复灼烧30rain直至恒重。两次称重质量之差为沉淀中二氧化硅量。3．5．5．4残渣的熔融残渣用1g～2g焦硫酸钾(3．2．4)在600℃～700℃熔融5rain，加5mL水及1mL盐酸(3．2．9)加热溶解，并入收集滤液移人250mL容量瓶中，加15mL盐酸(3．2．9)，冷却至室温，用水稀释至刻度，摇匀。此为滤液A。保留滤液A用于残余二氧化硅量、总铁量、三氧化二铝量、氧化钙量、氧化镁量、二氧化铁量、氧化锰量、五氧化二磷量的测定。3．5．5．5滤液中残余二氧化硅量的测定3．5．5．5．1硅酸的解聚分取10mL滤液A(3．5．5．4)置于50mL聚四氟乙烯烧杯或30mL～50mL铂坩埚中，加10mL氢氧化钠溶液(3．2．16)，搅匀。置于电热板上加热微沸数分钟，取下冷却，加1滴酚酞指示剂(3．2．21)，先用较浓的盐酸(3．2．9)中和大量的碱后，再用稀盐酸(3．2．11)中和至红色褪去并过量6mL，移人100mL容量瓶中。3．5．5．5．2校准溶液系列的配制分取0mL、1．00mL、2．00mL、3．00mL、4．00mL、5．00mL二氧化硅标准溶液[3．2．19b)]，置于一系列盛有lOmL盐酸(3．2．10)的100mL容量瓶中，加水至约40mL，加10mL无水乙醇(3．2．6)，摇匀。放置20rain后，加10mL硫酸(3．2．14)，摇匀。放置10rain后，加5mL抗坏血酸溶液(3．2．18)，摇匀。用水稀释至刻度，摇匀。3．5．5．5．3显色和测定。向试液(3．5．5．5．1)中加10mL无水乙醇(3．2．6)，摇匀。加5mL钼酸铵溶液(3．2．15)，摇匀。放置20rain后，加10mL硫酸(3．2．14)，摇匀。放置10rain后，加5mL抗坏血酸溶液(3．2．18)，摇匀。用水稀释至刻度，摇匀。放置1h后，用2cm比色皿，在分光光度计上波长660nm处，以试剂空白为参比测量吸光度。3．5．5．5．4校准曲线绘制以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。从校准曲线上查得相应的二氧化硅量。3．6结果计算计算结果以质量分数w(SiO。)fl-，数值以％表示，按式(1)计算二氧化硅量。w(SiOz)一鱼L二!立二堕趔×100+．(ms--mo)VXl0-6×100⋯⋯⋯(1) www.bzfxw.comGB／T14506．3—2010式中：m，——处理前沉淀与坩埚质量，单位为克(g)；m，——处理后残渣与坩埚质量，单位为克(g)}m，——处理前空白坩埚质量，单位为克(g)；m。——处理后空白坩埚质量，单位为克(g)；m；——从校准曲线上查得试料溶液的二氧化硅量，单位为微克(pg)；m。——从校准曲线上查得试料空白溶液的二氧化硅量，单位为微克(pg)；V——试料溶液总体积，单位为毫升(mL)；U——分取试料溶液体积，单位为毫升(mL)；m——试料量，单位为克(g)。分析结果保留至小数点后第二位。3．7精密度聚环氧乙烷重量法测定硅酸盐岩石中二氧化硅量结果的精密度见表1。表1精密度％成分水平范围m重复性限r再现性限RSiOz35．6～90．4r一0．198+0．0026mR一0．346+0．0021m注：本精密度数据是由8个实验室对10个水平的试料进行实验确定的。4动物胶凝聚重量法4．1原理试料用碳酸钠熔融，盐酸浸取，蒸发至湿盐状，加盐酸，用动物胶凝聚硅酸，过滤，灼烧，称重。加氢氟酸、硫酸处理，使硅以四氟化硅形式除去，再灼烧称重。处理前后质量之差为沉淀中的二氧化硅量。残渣用焦硫酸钾熔融，水提取并人二氧化硅滤液中。经解聚后用钼蓝光度法测定滤液中残余的二氧化硅，两者之和即为试料中二氧化硅量。4．2试剂本部分除非另有说明，在分析中均使用符合国家标准的分析纯试剂和二次蒸馏水，去离子水应经过蒸馏后使用。4．2．1无水碳酸钠，优级纯。4．2．2过氧化钠。4．2．3硼酸。4．2．4焦硫酸钾。4．2．5甲醇。4．2．6无水乙醇。4．2．7乙醇(6+4)。4．2．8盐酸(01．19g／mL)，优级纯。4．2．9盐酸(1+1)。4．2．10盐酸(5+95)。4．2．11盐酸c(HCI)一1mol／L。4．2．12氢氟酸(p1．15g／mL)。警告——氢氟酸有毒并有腐蚀性，操作时应戴手套，防止皮肤接触。4．2．13硝酸(以．42g／mL)，优级纯。4．2．14硫酸(1+1)。警告——不当的稀释易发生危险14．2．15钼酸铵溶液(50g／L)。贮于塑料瓶中。4 www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载GB／T14506．3—20104．2．16氢氧化钠溶液(100g／L)。贮于塑料瓶中。4．2．17动物胶溶液(10g／L)。称取1g动物胶溶解于70℃的100mL水中。用时现配。4．2．18抗坏血酸溶液(50g／L)。用耐现配。4．2．19二氧化硅标准溶液的配制：a)二氧化硅标准溶液(200^tg／mL)：称取0．2000g预先经1000℃灼烧1h的高纯二氧化硅，置于铂坩埚中，加1g过氧化钠(4．2．2)混匀，上面再覆盖1g过氧化钠(4．2．2)，在520℃士10℃的高温炉内熔融10min。取出冷却，用滤纸擦净坩埚外壁，放在塑料烧杯中用热水浸取，洗出坩埚和盖，冷却至室温，移人1000mL容量瓶中，迅速用水稀释至刻度，摇匀。立即转入干燥的塑料瓶中保存；b)二氧化硅标准溶液(20．0pg／mL)：分取10．0mL二氧化硅标准溶液[4．2．19a)]，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。立即转入干燥的塑料瓶中保存。用时现配。4．2．20硝酸银溶液(10g／L)。贮于棕色瓶中。4．2．21酚酞乙酵溶液(1g／L)。称取0．1g酚酞溶解于100mL乙醇(4．2．7)中。4．3仪器4．3．1分光光度计。4．3．2天平：三级，感量0．1mg。4．4试样4．4．1试样粒径应小于74“m。4．4．2试样应在105℃预干燥2h～4h，置于干燥器中，冷却至室温。4．4．3对易吸水的岩石，应取空气干燥试样，在称样的同时按GB／T]4506．1进行吸附水量的测定。最终以干态计算结果。4．5分析步骤，4．5．1测定数量同一试料，一般应进行双份测定，或按一定比例进行双份测定。4．5．2试料量称取1g试料，精确至0．1mg。4．5．3空白试验随同试料进行两份空白试验，所用试剂应取自同一试剂瓶，加入同等的量。4．5．4验证试验随同试料分析同类型的标准物质。4．5．5测定。4．5．5．1试料的分解将试料(4．5．2)置于预先盛有6g无水碳酸钠(4．2．1)的铂坩埚中，搅拌均匀，再覆盖1g无水碳酸钠(4．2．1)。盖上铂坩埚盖，放人高温炉中，于1000℃熔融40min，取出冷却。注1：如试料中熏金属含量>1mg时，先用王水处理。将试料(4．5．2)置于250mL烧杯中，加15mL盐酸(4．2．8)，于电热板上加热10rain，加5mL硝酸(4．2．13)，继续加热蒸发至于，再加5mL盐酸(4．2．8)，蒸干。加少量盐酸(4．2．9)，加水至约50mL，加热使盐类溶解，取下，用致密定量滤纸过滤t滤液保留。滤纸和残渣置于铂坩埚中，灰化．再用无水碳酸钠(4．2．1)熔融，熔块连同坩埚在原滤液中浸取后，按(4．5．5．2)继续进行。注2：铝含量太高时，可适当延长熔矿时间至1h。4．5．5．2熔块的浸取和硅酸的凝聚用滤纸擦净坩埚外壁，放人250mL烧杯中，盖上表面皿，慢慢加入50mL盐酸(4．2．9)，待剧烈反应停止后，加热使熔块脱落，洗出坩埚和坩埚盖。如有结块，用玻璃棒压碎。架上玻璃三角架后盖上表5 www.bzfxw.comGB／T14506．3—2010面皿，放在沸水浴上蒸发至湿盐状，取下，冷却，用玻璃棒压碎盐类，加20mL盐酸(4．2．8)，加热微沸1min，将烧杯置于70℃水浴中，加入10mL动物胶(4．2．17)，充分搅拌1min，并在水浴上保持10min，取下用水冲洗表面皿，加水至约40mL，搅拌使可溶性盐类溶解，用中速定量滤纸过滤，滤液收集于250mL容量瓶中，将沉淀全部转入滤纸上，用盐酸(4．2．10)洗涤沉淀与烧杯各数次，并用橡皮擦头和一小片滤纸擦净玻璃棒和烧杯，再用水洗沉淀和滤纸至无氯离子[用硝酸银溶液(4．2．20)检查]。注：如试料含氟>o．3％时，在用酸浸取熔块时，加入o．5g硼酸(4．2．3)，使氟与硼结合成HBF,，在以后蒸发溶液时氟以BF3形式逸去，不影响测定，但过剩的硼在硅酸脱水时以硼酸状态混入硅酸沉淀中，灼烧成三氧化二硼，当用氢氟酸一硫酸处理时三氧化二硼又与氟生成BFa而逸出，使二氧化硅结果偏高。故需在沉淀灼烧后，用甲醇(4．2．5)处理，使硼全部呈硼甲醚B(OCH。)。挥发除去。4．5．5．3沉淀的灼烧、称重和处理将滤纸连同沉淀放入铂坩埚中，低温灰化。将铂坩埚放人高温炉中，在1000℃灼烧1h，取出稍冷却后，放入干燥器中，冷却20min，称重。再在同样温度下反复灼烧30min直至恒重。沿坩埚壁加3滴～5滴水润湿沉淀，加lo滴硫酸(4．2．14)、5mL氢氟酸(4．2．12)，加热蒸发至自烟冒尽，将坩埚连同残渣置于1000℃的高温炉中灼烧30rain，取出稍冷后，放入干燥器中，冷却20min，称重。再在同样温度下反复灼烧30min直至恒重。两次称重质量之差为沉淀中二氧化硅量。4．5．5．4残渣的熔融残渣用1g～2g焦硫酸钾(4．2．4)在600℃～700℃熔融5min，加几毫升水及几滴盐酸(4．2．9)加热溶解，并入收集滤液的250mL容量瓶中，冷却至室温，用水稀释至刻度，摇匀。此为滤液A。保留滤液A用于残余二氧化硅量、总铁量、三氧化二铝量、氧化钙量、氧化镁量、三氧化铁量、氧化锰量、五氧化二磷量的测定。4．5．5．5滤液中残余二氧化硅的测定4．5．5．5．1硅酸的解聚分取10mL滤液A(4．5．5．4)置于50mL聚四氟乙烯烧杯或30mL～50mL铂坩埚中，加10mL氢氧化钠溶液(4．2．16)搅匀。置于电热板上加热微沸数分钟，取下冷却，加1滴酚酞指示剂(4．2．21)，先用较浓的盐酸(4．2．9)中和大量的碱后，再用稀盐酸(4．2．11)中和至红色褪去并过量6mL，移人100mL容量瓶中。4．5．5．5．2校准溶液系列的配制取0mL、1．00mL、2．00mL、3．00mL、4．00mL、5．00mL二氧化硅标准溶液[4．2．19b)]，置于一系列盛有10mL盐酸(4．2．11)的100mL容量瓶中，加水至40mL左右。4．5．5．5．3显色和测定向试液(4．5．5．5．1，4．5．5．5．2)加10mL无水乙醇(4．2．6)，摇匀。加5mL钼酸铵溶液(4．2．15)，摇匀。放置20min后，加10mL硫酸(4．2．14)，摇匀。放置10min，加5mL抗坏血酸溶液(4．2．18)，摇匀。用水稀释至刻度，摇匀。放置lh后，在分光光度计上，用2cm比色皿，波长660nm处以试剂空白为参比测量吸光度。4．5．5．5．4校准曲线绘制以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。从校准曲线上查得相应的二氧化硅量。4．6结果计算计算结果以质量分数w(SiO。)计，数值以％表示，按式(2)计算二氧化硅量。。(siO：)一塑L二墨上尘堑1型m式中：m。——处理前沉淀与坩埚质量，单位为克(g)；m。——处理后残渣与坩埚质量，单位为克(g)；×100+垫mo)V×10—6mVl×loo⋯⋯⋯⋯(2) www.bzfxw.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载m，——处理前空白坩埚质量，单位为克(g)；m。——处理后空白坩埚质量，单位为克(g)；m；——从校准曲线上查得试料溶液的二氧化硅量，单位为微克(pg)；m。——从校准曲线上查得试料空白溶液的二氧化硅量，单位为微克(pg)V——试料溶液总体积，单位为毫升(mL)；m——试料量，单位为克(g)；V。——分取试料溶液体积，单位为毫升(mL)。分析结果保留至小数点后第二位。4．7精密度动物胶凝聚重量法测定硅酸盐岩石中二氧化硅量结果的精密度见表2。表2精密度GB／T14506．3—2010成分J水平范围mJ重复性跟r再现性限RSi0235．7～90．5r一0．225+0．0013mR=0．778+0．0039m注：本精密度数据是由9个实验室对10个水平的试料进行实验确定的。'