1CCS29.050Q52YB增碳劑氮含量的測定甲醛法Recarburizer-Determinationofnitrogencontent-Formaldehydemethod中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布2YB/TXXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國鋼標準化技術委員會（SAC/TC183）歸口。本文件起草單位：河北河鋼材料技術研究院有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院。本文件主要起草人：張彩東、楊慧賢、安治國、王曉遠、戚振南、葛晶晶、劉潔、任玲玲、譚勝楠、禹青霄、嚴文謹。3YB/TXXXXX—XXXX增碳劑氮含量的測定甲醛法警告——使用本文件的人員應有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】当Ｗo措施。并符合國家有關法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了用甲醛法測定煤質增碳劑、石油焦增碳劑、瀝青焦增碳劑等增碳劑中氮含量的方法。本文件適用于增碳劑中氮含量的測定，測定范圍（質量分數(shù)）：0.20%～4.0%。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構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（包括所用的修改單）適用于本文件。GB/T474煤樣的制備方法GB/T601化學試劑標準滴定溶液的制備GB/T6379.1測量方法與結果的準確度（正確度與精密度）第1部分：總則與定義GB/T6379.2測量方法與結果的準確度（正確度與精密度）第2部分：確定標準測量方法重復性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示與判定3術語和定義本文件沒有需要界定的術語和定義。4原理增碳劑中的氮在強酸作用下生成銨鹽，在中性溶液中，銨鹽與甲醛作用生成六次甲基四胺鹽和相當于銨鹽含量的酸，在指示劑存在下，用氫氧化鈉標準溶液滴定，根據(jù)消耗的氫氧化鈉標準溶液的體積計算增碳劑中氮的含量。5試劑和材料除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和符合GB/T6682規(guī)定的三級以上蒸餾水或去離子水或相當純度的水。5.1硝酸，ρ約1.42g/mL。4YB/TXXXXX—XXXX5.2氫氟酸，ρ約1.13g/mL。5.3過氧化氫，ω（H2O2）≥30%。5.4氫氧化鈉溶液（1000g/L）：稱取100g氫氧化鈉溶解于100mL水中，冷卻。5.5氫氧化鈉溶液（200g/L）：稱取20g氫氧化鈉溶解于100mL水中，冷卻。5.6氫氧化鈉溶液（20g/L）：稱取20g氫氧化鈉溶解于100mL水中，冷卻，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。5.7氫氧化鈉溶液（2g/L）：稱取2g氫氧化鈉溶解于100mL水中，冷卻，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。5.8氫氧化鈉標準滴定溶液，按GB/T601中4.1制備。5.8.1氫氧化鈉標準滴定溶液[c(NaOH)=0.0050mol/L]：稱取110g氫氧化鈉，溶于100mL無二氧化碳水中，混勻，注入聚乙烯容器中，密閉放置于溶液清亮。用移液槍（6.1）量取上層清液0.27mL于1000mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，混勻。5.8.2氫氧化鈉標準滴定溶液[c(NaOH)=0.010mol/L]：稱取110g氫氧化鈉，溶于100mL無二氧化碳水中，混勻，注入聚乙烯容器中，密閉放置于溶液清亮。用移液槍（6.1）量取上層清液0.54mL于1000mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，混勻。5.8.3氫氧化鈉標準滴定溶液標定a）于錐形瓶中稱取0.036g（精確至0.0001g）預先在105℃~110℃下干燥至質量恒定的工作基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀，加入80mL蒸餾水使之溶解。加入2滴酚酞指示液（5.11），用配制好的氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8.1）滴定至溶液呈粉紅色，并保持30s，同時做空白試驗。b）于錐形瓶中稱取0.075g（精確至0.0001g）預先在105℃~110℃下干燥至質量恒定的工作基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀，加入50mL蒸餾水使之溶解。加入2滴酚酞指示液（5.11），用配制好的氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8.2）滴定至溶液呈粉紅色，并保持30s，同時做空白試驗。氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度（c），按式（1）計算：..............................................................式中：m—鄰苯二甲酸氫鉀的質量，單位為克（g）；V1—滴定試液消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；V2—滴定空白試液消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mLM—鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質量，單位為克每摩爾（g/mol）。5.9中性甲醛溶液（25%量取676mL甲醛（含量37.0%～40.0%）于1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。使用前以中性紅-亞甲基藍混合指示液（5.10）為指示劑，用氫氧化鈉中和至中性。5.10中性紅-亞甲基藍混合指示液（1g/L）。a）稱取0.1g中性紅，溶于100mL乙醇（95%）中，混勻。b）稱取0.1g亞甲基藍，溶于100mL乙醇（95%）中，混勻。c）使用時將a）和b）按體積比1:1混合。混合指示液的使用期一般不超過1星期。5.11酚酞指示液（10g/L）。將1g酚酞溶于100mL乙醇（95%）中，混勻。6儀器6.1移液槍：1000μL，分度值10μL。6.2堿式滴定管：50mL，分度值0.1mL。5YB/TXXXXX—XXXX6.3微波消解儀：最大輸出功率≥1800W。6.4聚四氟乙烯消解罐：100mL。6.5聚四氟乙烯消解罐加蓋裝置。6.6電子天平：分度值不大于0.1mg。7取樣和制樣取樣按照GB/T474的規(guī)定采取和制備，試樣應全部通過0.2mm的篩孔，在設定溫度為50℃的帶空氣循環(huán)裝置的干燥箱中烘干1h。制備好的試樣裝入試樣瓶中，密封保存。8試樣的分析8.1按表1稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥增碳劑樣品，精確至0.0001g。表1稱樣量待測樣品氮含量范圍（質量分數(shù)）/%稱樣量/g增碳劑試樣0.20~1.00.20>1.0~4.00.108.2將試料（8.1）置于聚四氟乙烯消解罐（6.4）中，用水潤濕，加入5mL硝酸（5.1）溶解反應后，緩慢滴加10滴氫氟酸（5.2），10滴過氧化氫（5.3），靜置5min，加蓋并用加蓋裝置擰緊。將盛有消解液的聚四氟乙烯消解罐放入微波消解儀（6.3）中消解，微波消解儀程序設定為：功率1600W，升溫時間30min，壓強800psi，溫度180℃,保溫時間45min。8.3消解結束后，冷卻至60℃以下，將消解液移入錐形瓶內，用水清洗消解罐3次，清洗液一并轉入錐形瓶中。8.4冷卻至室溫，加入3滴中性紅-亞甲基藍混合指示液（5.10用氫氧化鈉溶液（5.4，5.5，5.6，5.7）逐級滴定至藍綠色，按表2用氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8）滴定至綠色，此兩步滴定的氫氧化鈉溶液消耗量不記錄。再加入15mL中性甲醛溶液（5.9）和3滴酚酞指示液（5.11），搖勻，放置5min，按表2用氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8）滴定至粉紅色30s不消失為終點，記錄消耗氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8）的體積。表2氫氧化鈉標準滴定溶液待測樣品氮含量范圍（質量分數(shù)）/%濃度/mol/L增碳劑試樣0.20~2.00.0050>2.0~4.00.0108.5空白試驗在測定的同時，除不加試樣外，按8.2、8.3完全相同的步驟、試劑和用量進行操作。冷卻至室溫，加入3滴中性紅-亞甲基藍混合指示液（5.10），用氫氧化鈉溶液（5.4，5.5，5.6，5.7）逐級滴定至藍綠色，用氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8.1）滴定至綠色，此兩步滴定的氫氧化鈉溶液消耗量不記錄。再加入15mL中性甲醛溶液（5.9）和3滴酚酞指示液（5.11），搖勻，放置5min，用氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8.1）6YB/TXXXXX—XXXX滴定至粉紅色30s不消失為終點，記錄消耗氫氧化鈉標準滴定溶液（5.8.1）的體積。9結果計算和表示氮的含量以質量分數(shù)ω計，按式（2）計算：×100............式中：c—氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；V0—滴定試液消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；V—滴定空白試液消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，單位為毫升（mL）；0.014—氮的摩爾質量，單位為克每毫摩爾（g/mmolm—試料的質量，單位為克（g）。同一試樣兩次獨立分析結果差值的絕對值不大于重復性限r(nóng)，則取算數(shù)平均值作為分析結果。否則按附錄A中的規(guī)定追加測量次數(shù)并確定分析結果。分析結果按GB/T8170的規(guī)定進行修約，結果修約至小數(shù)點后兩位。10精密度本文件的精密度試驗在GB/T6379.1規(guī)定的重復性條件下測定，按照GB/T6379.2對得到的結果進行統(tǒng)計分析，結果表明，氮含量m與試驗結果的重復性限r(nóng)和再現(xiàn)性限R呈線性函數(shù)關系，精密度見表3氮的重復性限和再現(xiàn)性限%元素重復性限r(nóng)/%再現(xiàn)性限R/%N0.20~4.0r=0.0264m+0.0173R=0.0436m+0.0161注：m是分析元素的質量分數(shù)，以質量分數(shù)（%）表示。重復性限r(nóng)、再現(xiàn)性限R按表3給出的方程求得。在重復性條件下，獲得的兩次獨立測量結果的絕對差值不大于重復性限r(nóng)，以大于重復性限r(nóng)的情況不超過5%為前提。在再現(xiàn)性條件下，獲得的兩次獨立測量結果的絕對差值不大于再現(xiàn)性限R，以大于再現(xiàn)性限R的情況不超過5%為前提。11試驗報告試驗報告應至少包括下列內容：a）實驗室名稱和地址；b）試驗報告發(fā)布日期；c）本文件編號；d）樣品識別必要的詳細說明；e）分析結果；7YB/TXXXXX—XXXXf）結果的測定次數(shù)；g）測定過程中存在的任何異常特性以及文件中未規(guī)定可能對試樣和認證標準物質的分析結果產(chǎn)生影響的任何操作。8YB/TXXXXX—XXXX附錄A試驗結果接受程序流程圖試驗結果接受程序流程圖見圖A.1。從獨立的重復結果開始測定X1，X2X1X1+X2μ=2是-