【簡介】：
本產(chǎn)品適用于磷礦石和磷精礦中二氧化碳含量大于0.5的測定
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氣量法測定二氧化碳含量。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于磷礦石和磷精礦產(chǎn)品中二氧化碳含量大于0.5%的測定。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討、使用下列標(biāo)準(zhǔn)版本的可能性。
GB/T 6682—92 分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法
3 方法提要
試樣中的碳酸鹽用酸分解，以銅鹽消除硫化物的干擾，在特定的二氧化碳分析儀器裝置中，所釋放出的二氧化碳?xì)怏w用氫氧化鉀溶液吸收，根據(jù)吸收前后氣體體積之差，即可求出二氧化碳含量。
4 試劑和溶液
本標(biāo)準(zhǔn)所用水應(yīng)符合GB/T 6682中三級水的規(guī)格；所列試劑，除特殊規(guī)定外，均指分析純試劑。
4.1 基準(zhǔn)碳酸鈣（GB 12596）。
4.2 硫酸銅（CuSO4·5H2O）（GB/T 665）。
4.3 氫氧化鉀（GB/T 2306）溶液：400g/L。
4.4 磷酸（GB/T 1282）溶液：1+1。
4.5 鹽酸（GB/T 622）溶液：1+1。
4.6 酸性水封閉液：1mL硫酸（GB/T 625）加入到1000mL水中，加數(shù)滴1g/L的甲基橙指示液，使溶液呈紅色，混勻。
4.7 酸性水排氣液：10mL硫酸（GB/T 625）加入到1000mL水中，加數(shù)滴1g/L的甲基橙指示液，使溶液呈紅色，混勻。
5 儀器裝置
5.1 二氧化碳分析儀器裝置如圖1所示。
平衡瓶；B—水套管；C—補償管；D—量氣管；E—溫度計；F—吸收器；
G— 冷凝管；H—加酸管；I—磨口塞；J—反應(yīng)瓶；K—下口瓶；L—廢液瓶；
T1、T2—兩通旋塞；T3、T4—雙斜孔旋塞；T5—三通旋塞
5.1.1 平衡瓶（A）：250mL 。
5.1.2 水管套（B）：長710 mm，直徑72mm。
5.1.3 補償管（C）：下端為內(nèi)徑6mm的具有標(biāo)度的U形管。
5.1.4 量氣管（D）：總長690mm，上端胖肚部分體積為65mL，下端細(xì)長部分體積為50mL，正面具有體積刻度mL，側(cè)面具有長度刻度mm。
5.1.5 溫度計（E）。
5.1.6 吸收瓶（F）：接觸式。
5.1.7 冷凝管（G）：直形，長度600mm。
5.1.8 加酸管（H）：25mL，具刻度。
5.1.9磨口塞（I）：為19號外接標(biāo)準(zhǔn)磨口。
5.1.10 反應(yīng)瓶（J）：40mL，瓶口為內(nèi)接標(biāo)準(zhǔn)磨口。反應(yīng)瓶、磨口塞、冷凝管及其連接部分之總體積約為65mL。
5.1.11 下口瓶（J）：5000mL。
5.1.12 廢液瓶（L）。
5.1.13 旋塞（T1、T2）：二通。
5.1.14 旋塞（T3、T3）：雙斜孔。
5.1.15 旋塞（T5）：三通。
5.1.16 氣壓計。
6 試樣
試樣通過125um實驗篩（GB 6003），于105～110℃干燥2h以上，置于干燥器中冷卻至室溫。
7 分析步驟
7.1 準(zhǔn)備工作
7.1.1 將儀器各部分洗凈，尤其量氣管內(nèi)壁必須洗凈至不附水滴。按圖安裝。在吸收瓶內(nèi)注入約200mL氫氧化鉀溶液（4.3），在平衡瓶內(nèi)注入約250mL酸性水封閉液（4.6），在水套管內(nèi)盛滿蒸餾水，在下口瓶內(nèi)盛入酸性水排氣液（4.7），在加酸管內(nèi)注入磷酸溶液（4.4）。
注：每次新?lián)Q酸性水封閉液后，應(yīng)做幾次含二氧化碳高的試樣的實驗，使二氧化碳飽和后方能進(jìn)行F值和試樣的測定。
7.1.2 舉起平衡瓶，打開旋塞T1、T2，將少量酸性水封閉液注入補償管中，調(diào)節(jié)補償管兩邊液面大約在同一水平刻度，關(guān)閉旋塞T1、T2，放入平衡瓶，用塞有玻璃棒的橡皮管將補償管上端出口密封。
將反應(yīng)瓶套接在磨口瓶塞上，轉(zhuǎn)動旋塞通T5、T4、T1、T3，使平衡瓶、量氣管、反應(yīng)瓶、廢液瓶成通路，即量氣管與大氣相同。舉起平衡瓶，使液面升高至量氣管頂部。轉(zhuǎn)動旋塞T3，使平衡瓶、量氣管、吸收瓶相同，降低平衡瓶，將吸收瓶的液面升至標(biāo)線處。關(guān)閉旋塞T3，放下平衡瓶。
7.1.3 漏氣檢查。將反應(yīng)瓶套接在磨口瓶塞上，轉(zhuǎn)動旋塞T5、T4、T1、T3，使量氣管與大氣相同。降低平衡瓶，使量氣管中液面位于有刻度的部分，關(guān)閉旋塞T5。此時升高或降低平衡瓶并靜置在某一固定位置，量氣管內(nèi)液面穩(wěn)定在某刻度處而不下降或上升，同時吸收瓶及補償管內(nèi)的液面保持在預(yù)定標(biāo)線處，即表示儀器嚴(yán)密，否則漏氣。一般漏氣發(fā)生于儀器與橡皮管連接處或旋塞部分，可更換新橡皮管或重新涂擦油脂在進(jìn)行檢查。直至儀器嚴(yán)密，方可進(jìn)行下步操作。
7.1.4確定平衡瓶與量氣管二液面的差距。按7.1.3從開始操作至使量氣管中液面位于有刻度的部分，關(guān)閉旋塞T5。關(guān)閉T4、T3，舉起平衡瓶于量氣管側(cè)旁，打開旋塞T2，使平衡瓶、量器瓶、補償管相同。升降平衡瓶，使補償管中兩邊液面在同一水平刻度，關(guān)閉T1、T2，初步確定平衡瓶與量氣管二液面的差距，以便在下步測定時不致于平衡瓶升降過大使補償管兩邊液面大幅度波動，從而影響測定結(jié)果。舉起平衡瓶，轉(zhuǎn)動旋塞T5、T4、T1、T3，使量氣管頂部，關(guān)閉旋塞T3、T1、T4、T5，，放下平衡瓶。
7.2 校正系數(shù)F值的測定
以下二法任選一種。
7.2.1 碳酸鈣測定法
7.2.1.1 稱取約0.1g預(yù)先在300℃灼燒至恒量的碳酸鈣（4.1），精確至0.0001g，置于反應(yīng)瓶中。
7.2.1.2 用少量水濕潤。將反應(yīng)瓶套接在磨口塞上，轉(zhuǎn)動旋塞T1、T3，使平衡瓶、量氣管、反應(yīng)瓶相通。開冷卻水管。打開旋塞T4，從加酸管中加入10～15mL磷酸溶液（4.4）（注意加酸管不能放空），關(guān)閉旋塞T4。用酒精燈加熱反應(yīng)瓶分解試樣，微沸5min（反應(yīng)劇烈時，應(yīng)間歇地移開酒精燈），停止加熱。
7.2.1.3 待反應(yīng)瓶溶液不再沸騰（可用冷的濕布附在反應(yīng)瓶上促使冷卻），轉(zhuǎn)動旋塞T4、T5，使下口瓶中酸性水排氣液（4.7）流入反應(yīng)瓶，使溶液慢慢經(jīng)冷凝管充至旋塞T3，此時氣體全部置入量氣管內(nèi)。
7.2.1.4 舉起平衡瓶于量氣管側(cè)旁某一位置（即7.1.4）初步確定的平衡瓶與量氣管二液面差距）， 打開旋塞T2，稍許升降至平衡瓶，使補償管兩邊液面在同一水平刻度，關(guān)閉旋塞T1，放下平衡瓶，關(guān)閉旋塞T2，準(zhǔn)確讀取量氣管中氣體體積V1。
7.2.1.5 舉起平衡瓶，轉(zhuǎn)動旋塞T1、T3，將量氣管中的氣體導(dǎo)入吸收瓶，待量器液面上升至頂部時，降下平衡瓶，使吸收瓶內(nèi)氣體返回量氣管，如此重復(fù)6～8次，直至吸收后殘余氣體體積不改變。當(dāng)氣體從吸收瓶返回量氣管時，調(diào)節(jié)吸收瓶內(nèi)液面在標(biāo)線處，關(guān)閉旋塞T3。
7.2.1.6 放下平衡瓶，靜置15s。以下按進(jìn)行，準(zhǔn)確讀取量氣管中氣體體積V2。
7.2.1.7 舉起平衡瓶，轉(zhuǎn)動T5、T4、T1、T3，使平衡瓶、量氣管、反應(yīng)瓶、廢液瓶成通路，將部分廢液排入廢液瓶，殘余氣體亦同時排除。待量器管中溶液液面上升到頂部，關(guān)閉旋塞T3、T1、T4、T5，放下平衡瓶。取下反應(yīng)瓶，棄取剩余廢液，用水沖洗干凈后，即可進(jìn)行下一個樣品的連續(xù)測定。
7.2.1.8 校正系數(shù)（F）按式（1）計算：
F= ……………………………………………………（1）
式中：0.4397——碳酸鈣摩爾質(zhì)量換算為二氧化碳摩爾質(zhì)量系數(shù)；
m——碳酸鈣質(zhì)量，g；
V1——吸取前量氣管中體積，mL；
V2——吸收后量氣管中氣體體積，mL。
注：連續(xù)三次測定數(shù)據(jù)極差不超過0.000008g，取平均值為F值。當(dāng)溫度變化超過±4℃時，需重新調(diào)節(jié)補償管中壓力，即：取下補償管出口玻璃棒，打開旋塞T1、T2，舉起平衡瓶，調(diào)節(jié)補償管中兩邊液面大約在同一水平刻度，關(guān)閉旋塞T1、T2，，放下平衡瓶，用玻璃棒將補償管上端出口密封，然后重新測定F值。
7.2.2 溫度壓力計算法
7.2.2.1 按7.1.4進(jìn)行，確定平衡瓶與量氣管二液面的差距，準(zhǔn)確讀數(shù)，記下差值△h。
7.2.2.2 根據(jù)水銀氣壓計，記下校正后的氣壓值P。記下水套管中的溫度t。
7.2.2.3 校正系數(shù)（F）按式（2）計算：
F= …………………………………………（2）
式中：P——氣壓值，Pa（換算系數(shù)：1mbar=100Pa；1 mmHg=133.3Pa；1 mmH2O=9.806Pa）；
h——補償管平衡時，平衡瓶與量氣管二液面之差距，平衡瓶液面高于量氣管液面時為正值，反之為負(fù)值，mm；
t——水套管中的溫度，℃；
44.01——二氧化碳的摩爾質(zhì)量，g/mo1；
8.314——氣體常數(shù)，J/mo1·K；
273.2——0℃時熱力學(xué)溫度，K。
7.3 試樣的測定
稱取0.2～1g試樣，精確至0.0001g，置于反應(yīng)瓶中。加入約0.5g硫酸銅（4.2）。以下按7.2.1.2～7.2.1.7進(jìn)行。
注
1 試樣中不含硫化物時，可以不加硫酸銅。
2 試樣中不含硫化物時，可以用鹽酸溶液（4.5）代替磷酸溶液（4.4）分解試樣。測定校正系數(shù)F值時也可以用鹽酸溶液（4.5）。
3 可以將硫酸銅（4.2）按規(guī)定量的比例配入磷酸溶液（4.4）或鹽酸溶液（4.5）。
8 分析結(jié)果的表述
以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的二氧化碳（CO2）含量（X）按式（3）計算：
X= …………………………………………………（3）
式中：F——校正系數(shù)，量氣管每毫升體積相當(dāng)于二氧化碳的質(zhì)量，g/mL；
V1——吸收前量氣管中氣體體積，mL；
V2——吸收后量氣管中氣體體積，mL；
m——試樣的質(zhì)量，g。
9 允許差
取兩份平行分析結(jié)果的算術(shù)平均值為最終分析結(jié)果。平行分析結(jié)果的差值應(yīng)不大于表1所列允許差。
表1 允許差
二氧化碳（CO2）含量允許差
<5.000.15
5.00～10.000.22
>10.000.28
