一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法
一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水玻璃再生技术领域，具体设及一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分 的测定方法。
【背景技术】
[0002] 水玻璃旧砂再生的主要任务是去除旧砂粒上包裹着的残留粘结剂膜，通常采用 化2〇脱除率来评价，但运一评价体系面临诸多挑战，已经不能适应当前的应用要求。残留粘 结剂膜主要由娃凝胶、水玻璃凝胶、碳酸钢盐、水合醋酸钢及残留醋等组成，此外，还有乙二 醇、丙Ξ醇等硬化醋的水解产物。朱纯熙等将水玻璃旧砂表面的残留的化2〇分为可溶、难溶 和不溶Ξ类，其比例随生产工艺、产品结构等不同而有所不同；其中可溶性部分有碳酸钢、 碳酸氨钢、醋酸钢和草酸钢等，约占30%~35%，是有害部分，特别是其中的碳酸氨钢和残 留醋具有能与水玻璃反应，加速水玻璃砂固化过程，缩短其可使用时间；而运类碳酸钢、碳 酸氨钢、醋酸钢和不同模数的化2〇 · mSi化· η也0混合盐都偏碱性。虽然对于单一成分或某 两种成分一般都有现成的测试方法或者国家标准，但运些成分混合共存与水玻璃旧砂中 时，它们之间的相互干扰，没有现成的方法对其化学分析种类和含量进行测试。运一局面不 利于水玻璃旧砂再生方法和再生质量的评价，建立新旧砂再生质量评价体系的目标更加难 W实现。
[0003] 关键在于建立NaAc、Na2C〇3、N址C〇3、化2C2化、Na2〇 · mSi化?址2〇运几种混合物的滴 定分析方法，运几种物质都属于强碱弱酸盐，按理可用酸碱滴定测试，但每种成分的滴定 终点难W确定，因而，通常的酸碱滴定方法不能达到目的；再者，由于运几种物质间存在相 互干扰，特别是肥化-不能稳定存在于含有水玻璃的溶液中，化肥化与化2〇 · mSi化· nH20在 水溶液中发生如下反应：2N址C〇3+化2Si化二也Si化+2化2(X)3导致样品中化肥化成分转化消 失，无法继续分析，因此，分析试样只能是固体砂样，运样一来就给后续的分析带来困难。虽 然可W采用X-射线粉末衍射，能谱仪等方法，但受测试周期、成本等限制，不利于生产现场 应用。此外，部颁标准中醋酸钢的测定方法为滴定法，采用pH变化为终点判断方法，但终点 的判定受仪器、室溫、操作等因素影响，误差较大。可W采用反相高效液相色谱法测定。但对 于固体样品，液相色谱等方法也无可奈何，只能依赖于传统化学分析方法。但目前还没有现 存的分析方法。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术的不足，本发明提供了一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测 定方法。
[000引一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，包括如下步骤：
[0006] 1)将适量的水玻璃旧砂在105~130°C条件下烘干至衡重，得到待测水玻璃旧砂， 称量其质量M，（精确至Img)，单位g，再用石油酸或乙酸洗涂水玻璃旧砂，并过滤，留存滤液 备用，W去除乙二醇、丙Ξ醇和残留醋，再将水玻璃旧砂加热至40~50°CW除去石油酸或乙 酸；
[0007] 2)从步骤1)所得旧砂中称取同质量的砂样2份，每份质量记为m(精确至Img)，单位 邑；
[0008] 3)在步骤2)所得的一份砂样中加入过量的FeS〇4或BaCl2或化Cl2溶液，收集并测量 反应生成的C0巧体体积，记为VI，根据Vi查同等测试条件下分析纯或基准样品化肥化的质 量-体积曲线，根据C〇2气体体积计算NaHC〇3含量；
[0009] 4)在步骤2)所得的另一份砂样中加入过量的稀此S〇4或者盐酸溶液，收集并测量反 应生成的C0巧体体积，记为V2,计算V3 = V2-2Vi，根据V3查同等测试条件下分析纯或基准样 品Na2(X)3的质量-体积曲线计算出NasCO洽量；
[0010] 5)过滤并用纯净水洗涂步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至一 定体积V4;
[0011] 6)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5,加入几滴酪献指示剂，用稀Ba(0H)2 (0.05~0.1mol/L)溶液滴定至呈淡红色；
[0012] 7)过滤并用纯净水洗涂步骤6)的产物，得滤液和滤渣，在滤液中加入甲基红-漠甲 酪绿指示剂，用稀出S化溶液滴定至红色，并有化S化沉淀生成；
[0013] 8)过滤并用纯净水洗涂步骤7)的产物，得滤液和滤渣，用重量法称量所得沉淀质 量ma(g)，按W下公式计算的醋酸钢的含量：
[0014]
[0015] 9)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6,用酸性高儘酸钟化Mn〇4)标准溶液滴 定滤液至高儘酸钟滴入后不稱色，记录消耗的酸性高儘酸钟标准溶液的体积VMn;按W下公 式计算的草酸钢的含量：
[0016]
[0017] 2KMn〇4+5 出 C204+3出 S〇4= =K2S〇4+2MnS〇4+10C〇2i+8 出 0
[0018] 10)将步骤1)中用石油酸或乙酸洗涂水玻璃旧砂并过滤得到的滤液用水萃取残留 醋，并分馈回收石油酸或乙酸溶剂；
[0019] 11)在步骤10)所得的溶液中加入0.5酪献指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定至粉 红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记V。；
[0020] 12)取与步骤10)同体积Na2Si〇3溶液，加入0.5酪献指示剂，然后用盐酸标准溶液滴 定至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vz;按W下公式计算残留醋的当量含量：
[0021]
[0022] C-盐酸标准溶液的浓度。
[0023] 测醋酸钢的另一个方案如下，
[0024] 在步骤6)的产物中准确加入20mL硫酸稀溶液（1+4)，加热保持微沸蒸发4~6min有 醋味气体后，继续蒸发，并每隔〇.5min用润湿的抑试纸检验其挥发出的气体至抑试纸不变 红色时，立即取下，稍冷，再沿容器内壁加入20mL水，摇匀，用0.2000mol/L氨氧化钢标准滴 定溶液，滴定至溶液呈微红色为终点，记滴定时消耗氨氧化钢标准滴定溶液的体积为Va，单 位为mL，同时做空白试验，空白试验时消耗氨氧化钢标准滴定溶液的体积为Vk，单位为
[0025] W下式计算试样中醋酸钢的质量百分数ω :
[0026] ω = (Vk-VA)V5 X c X82/(1000 X V4Xm) X 100
[0027] 式中，c为所述氨氧化钢标准滴定溶液的物质的量浓度，单位为mol/L。
[002引 W下述方法测定Na肥0沸化20)3的含量：
[0029] 分别称量不同质量的化肥化和化2〇)3,测过量的酸酸解得到的气体的体积，并分别 做Na肥〇3和化2C〇3质量-体积曲线；
[0030] 根据Vl和V2查化肥化和化2(X)3的质量-体积曲线，即可得砂样中化肥化和化2〇)3质 量，分别记为mi，m2，单位均为g，计算mi/m和im/m即得砂样中化HC化和化2(X)3的重量百分含 量。
[0031] 本发明所提供的方法，可W快速方便的测定水玻璃旧砂表面粘结膜中的有害成分 的含量。所使用的试剂和测试条件均容易达到，适合作为低成本的测定方法投入到工业生 产之中，方便快捷。
【具体实施方式】
[0032] W下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0033] 实施例1
[0034] 1)配制BaCl2溶液：用天平称取BaCl2 · 2此0试剂（分析纯）10.254地于25〇1111烧杯 中，用lOOmL去氧水溶解配成溶液，备用。
[003引 2)砂样：称取lOg水玻璃旧砂两份(精确至O.OOlg)，本旧砂砂样为某铸钢车间C02 水玻璃型砂诱注后经粉碎、磁选、过筛的颗粒状砂。
[0036] 在第一份砂样中加入过量的上述BaCl2溶液，收集并测量反应生成的C〇2气体体积， 测试时，在盛有砂样的反应器中放入磁力揽拌子，并滴入3-5滴漠百里香酪蓝乙醇溶液作为 指示剂，将反应器置于磁力揽拌器上，然后往砂样反应器中缓缓滴入BaCl2溶液，滴加过程 伴有白色沉淀产生和气体放出，继续滴入BaCl2至混合液的蓝色变黄后，再过量约1血。根据 0)2气体体积，查同等测试条件下测得的化H(X)3分析纯样品的质量-体积曲线计算砂样中 N址C〇3含量；
[0037] 在另一份砂样中加入过量的HC1溶液，采用甲基红-漠甲酪绿作为指示剂，收集并 测量反应生成的C〇2气体体积，该体积减去步骤4)样品测得的气体体积的2倍即得砂样中 化2〇)3分解所放出的C〇2气体体积，根据所得C〇2气体体积，查同等测试条件下分析纯样品 Na肥〇3的质量-体积曲线计算化2C〇3含量；
[003引测试结果如下：
[0039]
[0040] 实施例2
[0041 ] 配制8曰(：12溶液：用天平称取8曰(：12*2此0试剂（分析纯）20.5知于25〇1^烧杯中，用 lOOmL去氧水溶解配成溶液，备用。
[0042] 砂样:称取lOg水玻璃旧砂两份(精确至O.OOlg)，本旧砂砂样为某铸钢车间C〇2水 玻璃型砂诱注后经粉碎、磁选、过筛水洗烘干砂。
[0043] 按实施例1的方法，在第一份砂样中加入过量的上述BaCl2溶液，收集并测量反应 生成的C〇2气体体积Vi = 1.5mL，根据Vi，查曲线1，折合NaHC〇3质量为0.0055g;
[0044] 在另一份砂样中加入过量的HC1溶液，采用甲基红-漠甲酪绿作为指示剂，收集并 测量反应生成的C〇2气体体积V2 = 1.5mL，得砂样中化2〇)3分解所放出的C〇2气体体积V3 = V2-2Vi，根据V3查同等测试条件下分析纯样品Na2C〇3的质量-体积曲线计算化2CO洽量；
[004引测试结果如下：
[0046]
[0047] 实施例3
[004引配制BaCl2溶液：用天平称取BaCl2 · 2此0试剂（分析纯）10.254地于2501^烧杯中， 用lOOmL去氧水溶解配成溶液，备用。
[0049] 本砂样为自制醋硬化水玻璃砂，经粉碎、过筛呈颗粒状，在125°C烘干待测砂样至 衡重，得到待测水玻璃旧砂，称得其质量400.234g，用石油酸洗涂水玻璃旧砂，并过滤，再将 水玻璃旧砂加热至50°CW除去石油酸，留存洗涂液备用称取200g水玻璃旧砂两份；
[0050] 在步骤2)所得的一份砂样中加入过量的化C12溶液，收集并测量反应生成的C〇2气 体体积，记为Vi，根据Vi查同等测试条件下分析纯或基准样品NaHO)3的质量-体积曲线，根据 C〇2气体体积计算NaHC〇3含量；
[0051] 在步骤2)所得的另一份砂样中加入过量的稀出S〇4溶液，收集并测量反应生成的 C〇2气体体积，记为V2,计算V3 = V2-2Vi，根据V3查同等测试条件下分析纯或基准样品Na2〇)3的 质量-体积曲线计算出Na2C〇3含量；
[0052] 过滤并用纯净水洗涂步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至体积 V4=化0血；
[0053] 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5=100mL，加入几滴酪献指示剂，用稀Ba (0H)2(0.05~0.1mol/L)溶液滴定至呈淡红色；
[0054] 过滤并用纯净水洗涂步骤6)的产物，得滤液和滤渣，在滤液中加入甲基红-漠甲酪 绿指示剂，用稀出S化溶液滴定至红色，并有化S化沉淀生成；
[0055] 过滤并用纯净水洗涂步骤7)的产物，得滤液和滤渣，用重量法称量所得沉淀质量 ma(g)，按W下公式（1)计算的醋酸钢的含量；
[0056] 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6,用酸性高儘酸钟化Mn〇4)标准溶液滴定 滤液至高儘酸钟滴入后不稱色，记录消耗的高儘酸钟溶液的体积VMn;按公式(2)计算草酸钢 的含量；
[0057]在步骤1)所得的洗涂液中用水萃取残留醋，并分馈回收石油酸溶剂；
[005引在步骤1)所得的残留醋萃取液中加入20mL的10%的NasSi化溶液；
[0059] 在步骤10)所得的溶液中加入0.5酪献指示剂，然后用0.5mol/L的盐酸标准溶液滴 定至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记VcmL;
[0060] 取与步骤10)同体积化2Si〇3溶液，加入0.5酪献指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定 至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记VzmM按公式(3)计算残留醋的当量含量。 [0061 ] 测试结果如下：
[0062]
[0063] 用0.2mol/L的化0H标准溶液滴定步骤5酸分解后的滤液至微红色，准确加入25mL 的O.lmol/L硫酸标准溶液，加热保持微沸蒸发至近干，立即取下，稍冷。沿瓶内壁加入25mL 水，摇匀。用〇.2mol/L氨氧化钢标准滴定溶液滴定至溶液呈微红色为终点，同时做空白试 验。若加热过度，瓶内产生白色烟雾，则应重新试验。
[0064] 按式(1)计算试样中醋酸钢质量分数。
[0065] W上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用W限制本发明，凡在本发明的精神 和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 将适量的水玻璃旧砂在IO 5~130°C条件下烘干至衡重，得到待测水玻璃旧砂，称量 其质量记为M，单位为g，再用石油醚或乙醚洗涤水玻璃旧砂，并过滤，以去除乙二醇、丙三醇 和残留酯，再将水玻璃旧砂加热至40~50°C以除去石油醚或乙醚； 2) 从步骤1)所得的旧砂中称取同质量的2份砂样，每份质量记为m，单位为g; 3) 在步骤2)所得的一份砂样中加入过量的FeSO4或BaCl2或CaCl2溶液，收集并测量反应 生成的CO 2气体体积，记为V1，单位为mL，根据％查同等测试条件下分析纯或基准样品NaHCO3 的质量-体积曲线，根据C〇2气体体积计算NaHC〇3的质量mi，单位为g，计算mi/m得到砂样中 NaHC〇3的重量百分含量； 4) 在步骤2)所得的另一份砂样中加入过量的稀H2SO4或者盐酸溶液，收集并测量反应生 成的C〇2气体体积，记为V2，单位为mL，计算V3 = V2-2V1，根据V3查同等测试条件下分析纯或基 准样品Na2C〇3的质量-体积曲线计算出Na2C〇3的质量m2,单位为g，计算ηκ/ηι得到砂样中Na2C〇3 的重量百分含量。2. 根据权利要求1所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于，还 包括如下步骤： 5) 过滤并用纯净水洗涤步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至一定体 积V4,单位为mL; 6) 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5,单位为mL，加入酚酞指示剂，用稀Ba(OH)2 溶液滴定至呈淡红色； 7a)过滤并用纯净水洗涤步骤6)的产物，得滤液和滤渣，在滤液中加入甲基红-溴甲酚 绿指示剂，用稀H2SO4溶液滴定至红色，并有BaSO4沉淀生成； 8a)过滤并用纯净水洗涤步骤7a)的产物，得滤液和滤渣，用重量法称量所得沉淀质量 ma，单位为g，按以下公式计算的醋酸钠的含量：9a)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6，单位为mL，用酸性高锰酸钾标准溶液滴定 滤液至高锰酸钾滴入后不褪色，记录消耗的酸性高锰酸钾标准溶液的体积Vfe，单位为mL;按 以下公式计算的草酸钠的含量，C 1为酸性高锰酸钾标准溶液的浓度，单位为mol/L:l〇a)将步骤1)中用石油醚或乙醚洗涤水玻璃旧砂并过滤得到的滤液用水萃取残留酯， 并分馏回收石油醚或乙醚溶剂； Ila)取与步骤IOa)同体积Na2SiO3溶液，加入0.5酚酞指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定 至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vz，单位为mL，按以下公式计算残留酯的当 量含量，C 2盐酸标准溶液的浓度，单位为mol/L:3. 根据权利要求1所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于，还 包括如下步骤： 5) 过滤并用纯净水洗涤步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至一定体 积V4,单位为mL; 6) 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5,单位为mL，加入酚酞指示剂，用稀Ba(OH)2 溶液滴定至呈淡红色； 7b)在步骤6)的产物中准确加入20mL稀硫酸溶液，加热保持微沸蒸发4~6min有醋味气 体后，继续蒸发，并每隔〇.5min用润湿的pH试纸检验其挥发出的气体至pH试纸不变红色时， 立即取下，稍冷，再沿容器内壁加入20mL水，摇匀，用0.2000mol/L氢氧化钠标准滴定溶液， 滴定至溶液呈微红色为终点，记滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积为Va，单位为mL， 同时做空白试验，空白试验时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积为Vk，单位为mL，C 3为氢氧 化钠标准滴定溶液的浓度，单位为mol/L; 8b)以下式计算试样中醋酸钠的质量百分数ω : ω = (Vk~VA)Vs X C3 X 82/(1000 X V4 Xm) X 100 ； 9b)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6,单位为mL，用酸性高锰酸钾标准溶液滴定 滤液至高锰酸钾滴入后不褪色，记录消耗的高锰酸钾溶液的体积VMn，单位为mL;按以下公式 计算的草酸钠的含量， C1为酸性高锰酸钾标准溶液的浓度，单位为m〇l/L:10b)将步骤1)中用石油醚或乙醚洗涤水玻璃旧砂并过滤得到的滤液用水萃取残留酯， 并分馏回收石油醚或乙醚溶剂； lib)在步骤1)所得的溶液中加入0.5酚酞指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定至粉红色 消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vc; 12)取与步骤10)同体积Na2SiO3溶液，加入0.5酚酞指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定至 粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vz，单位为mL，按以下公式计算残留酯的当 量含量，C 2盐酸标准溶液的浓度，单位为mol/L:4. 根据权利要求2或3所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在 于：步骤6)中，稀Ba(OH)2的浓度为0.05~0 · Imol/L05. 根据权利要求3所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于:步 骤7a)中，稀硫酸溶液的质量百分含量为25%。
【专利摘要】本发明属于水玻璃再生技术领域，具体涉及一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法。该方法将旧砂中的NaHCO3和Na2CO3与醋酸钠分开测定，以NaHCO3和Na2CO3的质量-体积曲线测定NaHCO3和Na2CO3的重量百分含量，以公式计算醋酸钠的质量百分数。此方法可以快速方便的测定水玻璃旧砂表面粘结膜中的有害成分的含量。所使用的试剂和测试条件均容易达到，适合作为低成本的测定方法投入到工业生产之中。
【IPC分类】G01N31/16
【公开号】CN105486801
【申请号】CN201510770885
【发明人】卢记军, 谭远友, 闻向东, 卢鑫
【申请人】武汉纺织大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月12日
【技术领域】
[0001] 本发明属于水玻璃再生技术领域，具体设及一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分 的测定方法。
【背景技术】
[0002] 水玻璃旧砂再生的主要任务是去除旧砂粒上包裹着的残留粘结剂膜，通常采用 化2〇脱除率来评价，但运一评价体系面临诸多挑战，已经不能适应当前的应用要求。残留粘 结剂膜主要由娃凝胶、水玻璃凝胶、碳酸钢盐、水合醋酸钢及残留醋等组成，此外，还有乙二 醇、丙Ξ醇等硬化醋的水解产物。朱纯熙等将水玻璃旧砂表面的残留的化2〇分为可溶、难溶 和不溶Ξ类，其比例随生产工艺、产品结构等不同而有所不同；其中可溶性部分有碳酸钢、 碳酸氨钢、醋酸钢和草酸钢等，约占30%~35%，是有害部分，特别是其中的碳酸氨钢和残 留醋具有能与水玻璃反应，加速水玻璃砂固化过程，缩短其可使用时间；而运类碳酸钢、碳 酸氨钢、醋酸钢和不同模数的化2〇 · mSi化· η也0混合盐都偏碱性。虽然对于单一成分或某 两种成分一般都有现成的测试方法或者国家标准，但运些成分混合共存与水玻璃旧砂中 时，它们之间的相互干扰，没有现成的方法对其化学分析种类和含量进行测试。运一局面不 利于水玻璃旧砂再生方法和再生质量的评价，建立新旧砂再生质量评价体系的目标更加难 W实现。
[0003] 关键在于建立NaAc、Na2C〇3、N址C〇3、化2C2化、Na2〇 · mSi化?址2〇运几种混合物的滴 定分析方法，运几种物质都属于强碱弱酸盐，按理可用酸碱滴定测试，但每种成分的滴定 终点难W确定，因而，通常的酸碱滴定方法不能达到目的；再者，由于运几种物质间存在相 互干扰，特别是肥化-不能稳定存在于含有水玻璃的溶液中，化肥化与化2〇 · mSi化· nH20在 水溶液中发生如下反应：2N址C〇3+化2Si化二也Si化+2化2(X)3导致样品中化肥化成分转化消 失，无法继续分析，因此，分析试样只能是固体砂样，运样一来就给后续的分析带来困难。虽 然可W采用X-射线粉末衍射，能谱仪等方法，但受测试周期、成本等限制，不利于生产现场 应用。此外，部颁标准中醋酸钢的测定方法为滴定法，采用pH变化为终点判断方法，但终点 的判定受仪器、室溫、操作等因素影响，误差较大。可W采用反相高效液相色谱法测定。但对 于固体样品，液相色谱等方法也无可奈何，只能依赖于传统化学分析方法。但目前还没有现 存的分析方法。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术的不足，本发明提供了一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测 定方法。
[000引一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，包括如下步骤：
[0006] 1)将适量的水玻璃旧砂在105~130°C条件下烘干至衡重，得到待测水玻璃旧砂， 称量其质量M，（精确至Img)，单位g，再用石油酸或乙酸洗涂水玻璃旧砂，并过滤，留存滤液 备用，W去除乙二醇、丙Ξ醇和残留醋，再将水玻璃旧砂加热至40~50°CW除去石油酸或乙 酸；
[0007] 2)从步骤1)所得旧砂中称取同质量的砂样2份，每份质量记为m(精确至Img)，单位 邑；
[0008] 3)在步骤2)所得的一份砂样中加入过量的FeS〇4或BaCl2或化Cl2溶液，收集并测量 反应生成的C0巧体体积，记为VI，根据Vi查同等测试条件下分析纯或基准样品化肥化的质 量-体积曲线，根据C〇2气体体积计算NaHC〇3含量；
[0009] 4)在步骤2)所得的另一份砂样中加入过量的稀此S〇4或者盐酸溶液，收集并测量反 应生成的C0巧体体积，记为V2,计算V3 = V2-2Vi，根据V3查同等测试条件下分析纯或基准样 品Na2(X)3的质量-体积曲线计算出NasCO洽量；
[0010] 5)过滤并用纯净水洗涂步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至一 定体积V4;
[0011] 6)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5,加入几滴酪献指示剂，用稀Ba(0H)2 (0.05~0.1mol/L)溶液滴定至呈淡红色；
[0012] 7)过滤并用纯净水洗涂步骤6)的产物，得滤液和滤渣，在滤液中加入甲基红-漠甲 酪绿指示剂，用稀出S化溶液滴定至红色，并有化S化沉淀生成；
[0013] 8)过滤并用纯净水洗涂步骤7)的产物，得滤液和滤渣，用重量法称量所得沉淀质 量ma(g)，按W下公式计算的醋酸钢的含量：
[0014]
[0015] 9)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6,用酸性高儘酸钟化Mn〇4)标准溶液滴 定滤液至高儘酸钟滴入后不稱色，记录消耗的酸性高儘酸钟标准溶液的体积VMn;按W下公 式计算的草酸钢的含量：
[0016]
[0017] 2KMn〇4+5 出 C204+3出 S〇4= =K2S〇4+2MnS〇4+10C〇2i+8 出 0
[0018] 10)将步骤1)中用石油酸或乙酸洗涂水玻璃旧砂并过滤得到的滤液用水萃取残留 醋，并分馈回收石油酸或乙酸溶剂；
[0019] 11)在步骤10)所得的溶液中加入0.5酪献指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定至粉 红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记V。；
[0020] 12)取与步骤10)同体积Na2Si〇3溶液，加入0.5酪献指示剂，然后用盐酸标准溶液滴 定至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vz;按W下公式计算残留醋的当量含量：
[0021]
[0022] C-盐酸标准溶液的浓度。
[0023] 测醋酸钢的另一个方案如下，
[0024] 在步骤6)的产物中准确加入20mL硫酸稀溶液（1+4)，加热保持微沸蒸发4~6min有 醋味气体后，继续蒸发，并每隔〇.5min用润湿的抑试纸检验其挥发出的气体至抑试纸不变 红色时，立即取下，稍冷，再沿容器内壁加入20mL水，摇匀，用0.2000mol/L氨氧化钢标准滴 定溶液，滴定至溶液呈微红色为终点，记滴定时消耗氨氧化钢标准滴定溶液的体积为Va，单 位为mL，同时做空白试验，空白试验时消耗氨氧化钢标准滴定溶液的体积为Vk，单位为
[0025] W下式计算试样中醋酸钢的质量百分数ω :
[0026] ω = (Vk-VA)V5 X c X82/(1000 X V4Xm) X 100
[0027] 式中，c为所述氨氧化钢标准滴定溶液的物质的量浓度，单位为mol/L。
[002引 W下述方法测定Na肥0沸化20)3的含量：
[0029] 分别称量不同质量的化肥化和化2〇)3,测过量的酸酸解得到的气体的体积，并分别 做Na肥〇3和化2C〇3质量-体积曲线；
[0030] 根据Vl和V2查化肥化和化2(X)3的质量-体积曲线，即可得砂样中化肥化和化2〇)3质 量，分别记为mi，m2，单位均为g，计算mi/m和im/m即得砂样中化HC化和化2(X)3的重量百分含 量。
[0031] 本发明所提供的方法，可W快速方便的测定水玻璃旧砂表面粘结膜中的有害成分 的含量。所使用的试剂和测试条件均容易达到，适合作为低成本的测定方法投入到工业生 产之中，方便快捷。
【具体实施方式】
[0032] W下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0033] 实施例1
[0034] 1)配制BaCl2溶液：用天平称取BaCl2 · 2此0试剂（分析纯）10.254地于25〇1111烧杯 中，用lOOmL去氧水溶解配成溶液，备用。
[003引 2)砂样：称取lOg水玻璃旧砂两份(精确至O.OOlg)，本旧砂砂样为某铸钢车间C02 水玻璃型砂诱注后经粉碎、磁选、过筛的颗粒状砂。
[0036] 在第一份砂样中加入过量的上述BaCl2溶液，收集并测量反应生成的C〇2气体体积， 测试时，在盛有砂样的反应器中放入磁力揽拌子，并滴入3-5滴漠百里香酪蓝乙醇溶液作为 指示剂，将反应器置于磁力揽拌器上，然后往砂样反应器中缓缓滴入BaCl2溶液，滴加过程 伴有白色沉淀产生和气体放出，继续滴入BaCl2至混合液的蓝色变黄后，再过量约1血。根据 0)2气体体积，查同等测试条件下测得的化H(X)3分析纯样品的质量-体积曲线计算砂样中 N址C〇3含量；
[0037] 在另一份砂样中加入过量的HC1溶液，采用甲基红-漠甲酪绿作为指示剂，收集并 测量反应生成的C〇2气体体积，该体积减去步骤4)样品测得的气体体积的2倍即得砂样中 化2〇)3分解所放出的C〇2气体体积，根据所得C〇2气体体积，查同等测试条件下分析纯样品 Na肥〇3的质量-体积曲线计算化2C〇3含量；
[003引测试结果如下：
[0039]
[0040] 实施例2
[0041 ] 配制8曰(：12溶液：用天平称取8曰(：12*2此0试剂（分析纯）20.5知于25〇1^烧杯中，用 lOOmL去氧水溶解配成溶液，备用。
[0042] 砂样:称取lOg水玻璃旧砂两份(精确至O.OOlg)，本旧砂砂样为某铸钢车间C〇2水 玻璃型砂诱注后经粉碎、磁选、过筛水洗烘干砂。
[0043] 按实施例1的方法，在第一份砂样中加入过量的上述BaCl2溶液，收集并测量反应 生成的C〇2气体体积Vi = 1.5mL，根据Vi，查曲线1，折合NaHC〇3质量为0.0055g;
[0044] 在另一份砂样中加入过量的HC1溶液，采用甲基红-漠甲酪绿作为指示剂，收集并 测量反应生成的C〇2气体体积V2 = 1.5mL，得砂样中化2〇)3分解所放出的C〇2气体体积V3 = V2-2Vi，根据V3查同等测试条件下分析纯样品Na2C〇3的质量-体积曲线计算化2CO洽量；
[004引测试结果如下：
[0046]
[0047] 实施例3
[004引配制BaCl2溶液：用天平称取BaCl2 · 2此0试剂（分析纯）10.254地于2501^烧杯中， 用lOOmL去氧水溶解配成溶液，备用。
[0049] 本砂样为自制醋硬化水玻璃砂，经粉碎、过筛呈颗粒状，在125°C烘干待测砂样至 衡重，得到待测水玻璃旧砂，称得其质量400.234g，用石油酸洗涂水玻璃旧砂，并过滤，再将 水玻璃旧砂加热至50°CW除去石油酸，留存洗涂液备用称取200g水玻璃旧砂两份；
[0050] 在步骤2)所得的一份砂样中加入过量的化C12溶液，收集并测量反应生成的C〇2气 体体积，记为Vi，根据Vi查同等测试条件下分析纯或基准样品NaHO)3的质量-体积曲线，根据 C〇2气体体积计算NaHC〇3含量；
[0051] 在步骤2)所得的另一份砂样中加入过量的稀出S〇4溶液，收集并测量反应生成的 C〇2气体体积，记为V2,计算V3 = V2-2Vi，根据V3查同等测试条件下分析纯或基准样品Na2〇)3的 质量-体积曲线计算出Na2C〇3含量；
[0052] 过滤并用纯净水洗涂步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至体积 V4=化0血；
[0053] 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5=100mL，加入几滴酪献指示剂，用稀Ba (0H)2(0.05~0.1mol/L)溶液滴定至呈淡红色；
[0054] 过滤并用纯净水洗涂步骤6)的产物，得滤液和滤渣，在滤液中加入甲基红-漠甲酪 绿指示剂，用稀出S化溶液滴定至红色，并有化S化沉淀生成；
[0055] 过滤并用纯净水洗涂步骤7)的产物，得滤液和滤渣，用重量法称量所得沉淀质量 ma(g)，按W下公式（1)计算的醋酸钢的含量；
[0056] 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6,用酸性高儘酸钟化Mn〇4)标准溶液滴定 滤液至高儘酸钟滴入后不稱色，记录消耗的高儘酸钟溶液的体积VMn;按公式(2)计算草酸钢 的含量；
[0057]在步骤1)所得的洗涂液中用水萃取残留醋，并分馈回收石油酸溶剂；
[005引在步骤1)所得的残留醋萃取液中加入20mL的10%的NasSi化溶液；
[0059] 在步骤10)所得的溶液中加入0.5酪献指示剂，然后用0.5mol/L的盐酸标准溶液滴 定至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记VcmL;
[0060] 取与步骤10)同体积化2Si〇3溶液，加入0.5酪献指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定 至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记VzmM按公式(3)计算残留醋的当量含量。 [0061 ] 测试结果如下：
[0062]
[0063] 用0.2mol/L的化0H标准溶液滴定步骤5酸分解后的滤液至微红色，准确加入25mL 的O.lmol/L硫酸标准溶液，加热保持微沸蒸发至近干，立即取下，稍冷。沿瓶内壁加入25mL 水，摇匀。用〇.2mol/L氨氧化钢标准滴定溶液滴定至溶液呈微红色为终点，同时做空白试 验。若加热过度，瓶内产生白色烟雾，则应重新试验。
[0064] 按式(1)计算试样中醋酸钢质量分数。
[0065] W上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用W限制本发明，凡在本发明的精神 和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 将适量的水玻璃旧砂在IO 5~130°C条件下烘干至衡重，得到待测水玻璃旧砂，称量 其质量记为M，单位为g，再用石油醚或乙醚洗涤水玻璃旧砂，并过滤，以去除乙二醇、丙三醇 和残留酯，再将水玻璃旧砂加热至40~50°C以除去石油醚或乙醚； 2) 从步骤1)所得的旧砂中称取同质量的2份砂样，每份质量记为m，单位为g; 3) 在步骤2)所得的一份砂样中加入过量的FeSO4或BaCl2或CaCl2溶液，收集并测量反应 生成的CO 2气体体积，记为V1，单位为mL，根据％查同等测试条件下分析纯或基准样品NaHCO3 的质量-体积曲线，根据C〇2气体体积计算NaHC〇3的质量mi，单位为g，计算mi/m得到砂样中 NaHC〇3的重量百分含量； 4) 在步骤2)所得的另一份砂样中加入过量的稀H2SO4或者盐酸溶液，收集并测量反应生 成的C〇2气体体积，记为V2，单位为mL，计算V3 = V2-2V1，根据V3查同等测试条件下分析纯或基 准样品Na2C〇3的质量-体积曲线计算出Na2C〇3的质量m2,单位为g，计算ηκ/ηι得到砂样中Na2C〇3 的重量百分含量。2. 根据权利要求1所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于，还 包括如下步骤： 5) 过滤并用纯净水洗涤步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至一定体 积V4,单位为mL; 6) 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5,单位为mL，加入酚酞指示剂，用稀Ba(OH)2 溶液滴定至呈淡红色； 7a)过滤并用纯净水洗涤步骤6)的产物，得滤液和滤渣，在滤液中加入甲基红-溴甲酚 绿指示剂，用稀H2SO4溶液滴定至红色，并有BaSO4沉淀生成； 8a)过滤并用纯净水洗涤步骤7a)的产物，得滤液和滤渣，用重量法称量所得沉淀质量 ma，单位为g，按以下公式计算的醋酸钠的含量：9a)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6，单位为mL，用酸性高锰酸钾标准溶液滴定 滤液至高锰酸钾滴入后不褪色，记录消耗的酸性高锰酸钾标准溶液的体积Vfe，单位为mL;按 以下公式计算的草酸钠的含量，C 1为酸性高锰酸钾标准溶液的浓度，单位为mol/L:l〇a)将步骤1)中用石油醚或乙醚洗涤水玻璃旧砂并过滤得到的滤液用水萃取残留酯， 并分馏回收石油醚或乙醚溶剂； Ila)取与步骤IOa)同体积Na2SiO3溶液，加入0.5酚酞指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定 至粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vz，单位为mL，按以下公式计算残留酯的当 量含量，C 2盐酸标准溶液的浓度，单位为mol/L:3. 根据权利要求1所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于，还 包括如下步骤： 5) 过滤并用纯净水洗涤步骤3)的产物，得滤液和滤渣，用纯净水将滤液定容至一定体 积V4,单位为mL; 6) 取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V5,单位为mL，加入酚酞指示剂，用稀Ba(OH)2 溶液滴定至呈淡红色； 7b)在步骤6)的产物中准确加入20mL稀硫酸溶液，加热保持微沸蒸发4~6min有醋味气 体后，继续蒸发，并每隔〇.5min用润湿的pH试纸检验其挥发出的气体至pH试纸不变红色时， 立即取下，稍冷，再沿容器内壁加入20mL水，摇匀，用0.2000mol/L氢氧化钠标准滴定溶液， 滴定至溶液呈微红色为终点，记滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积为Va，单位为mL， 同时做空白试验，空白试验时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积为Vk，单位为mL，C 3为氢氧 化钠标准滴定溶液的浓度，单位为mol/L; 8b)以下式计算试样中醋酸钠的质量百分数ω : ω = (Vk~VA)Vs X C3 X 82/(1000 X V4 Xm) X 100 ； 9b)取一定体积的步骤5)的滤液，体积记为V6,单位为mL，用酸性高锰酸钾标准溶液滴定 滤液至高锰酸钾滴入后不褪色，记录消耗的高锰酸钾溶液的体积VMn，单位为mL;按以下公式 计算的草酸钠的含量， C1为酸性高锰酸钾标准溶液的浓度，单位为m〇l/L:10b)将步骤1)中用石油醚或乙醚洗涤水玻璃旧砂并过滤得到的滤液用水萃取残留酯， 并分馏回收石油醚或乙醚溶剂； lib)在步骤1)所得的溶液中加入0.5酚酞指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定至粉红色 消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vc; 12)取与步骤10)同体积Na2SiO3溶液，加入0.5酚酞指示剂，然后用盐酸标准溶液滴定至 粉红色消失，记录消耗的盐酸标准溶液体积记Vz，单位为mL，按以下公式计算残留酯的当 量含量，C 2盐酸标准溶液的浓度，单位为mol/L:4. 根据权利要求2或3所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在 于：步骤6)中，稀Ba(OH)2的浓度为0.05~0 · Imol/L05. 根据权利要求3所述的水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法，其特征在于:步 骤7a)中，稀硫酸溶液的质量百分含量为25%。
【专利摘要】本发明属于水玻璃再生技术领域，具体涉及一种水玻璃旧砂表面粘结膜有害成分的测定方法。该方法将旧砂中的NaHCO3和Na2CO3与醋酸钠分开测定，以NaHCO3和Na2CO3的质量-体积曲线测定NaHCO3和Na2CO3的重量百分含量，以公式计算醋酸钠的质量百分数。此方法可以快速方便的测定水玻璃旧砂表面粘结膜中的有害成分的含量。所使用的试剂和测试条件均容易达到，适合作为低成本的测定方法投入到工业生产之中。
【IPC分类】G01N31/16
【公开号】CN105486801
【申请号】CN201510770885
【发明人】卢记军, 谭远友, 闻向东, 卢鑫
【申请人】武汉纺织大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月12日
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