ICS 71. 100. 10 H 30
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 273.3—2020 代替YS/T273.3—2012
冰晶石化学分析方法和物理性能测定
方法　第3部分：氟含量的测定 Methods for chemical analysis and physical properties test of cryolite
Part 3:Determination of fluoride content
2021-04-01实施
2020-12-09发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T273.3—2020
前言
YS/T273《冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法》分为17个部分：
第1部分：湿存水含量的测定重量法；第2部分：灼烧减量的测定；第3部分：氟含量的测定；第4部分：铝含量的测定EDTA滴定法；第5部分：火焰原子吸收光谱法测定钠含量；第6部分：钼蓝分光光度法测定二氧化硅含量；第7部分：邻二氮杂菲分光光度法测定三氧化二铁含量；第8部分：硫酸根含量的测定硫酸钡重量法；第9部分：五氧化二磷含量的测定钼蓝分光光度法；第10部分：重量法测定游离氧化铝含量； -第11部分：X射线荧光光谱分析法测定硫含量；第12部分：火焰原子吸收光谱法测定氧化钙含量；第13部分：试样的制备和贮存；第14部分：X射线荧光光谱分析法测定元素含量；第15部分：X射线荧光光谱分析（压片）法测定元素含量；第16部分：锂含量的测定火焰原子吸收光谱法；第17部分：元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法。
-
本部分为YS/T273的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替YS/T273.3—2012《冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法 法第3部分：氟含量的测
定》。本部分与YS/T273.3一2012相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
修改了“蒸馏-硝酸针滴定法”中硝酸针标准滴定溶液的浓度（见2.2.7,2012年版的13.7)；修改了“蒸馏-硝酸针滴定法”中试料的质量（见2.5.1，2012年版的16.1)；修改了“蒸馏-硝酸针滴定法”的测定步骤（见2.5.4，2012年版的16.4）。
本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)提出并归口。 本部分起草单位：中铝郑州有色金属研究院有限公司、多氟多化工股份有限公司、霍煤鸿骏铝电有限
责任公司、中铝抚顺铝业有限公司、贵州省分析测试研究院、西北铝业有限责任公司、白银中天化工有限责任公司、山东南山铝业股份有限公司。
本部分主要起草人：李小艳、冯敬东、李志辉、刘江、常花瓢、顾振娥、王新平、张颖、马艳红、彭展、 刘静、刘海生、原建昌、魏学、王海英、王雪、邓素萍。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
YS/T273.3—1994、YS/T273.3—2006、YS/T273.3——2012。 YS/T273.3—2020
冰晶石化学分析方法和物理性能测定方法
第3部分：氟含量的测定
1范围
本部分规定了冰晶石中氟含量的测定方法。 本部分适用于冰晶石中氟含量的测定，测定范围：40.00%60.00%。 蒸馏-硝酸针滴定法为仲裁方法。
2蒸馏-硝酸针滴定法
2.1方法提要
试料用碳酸钠溶解，经硫酸（或高氯酸）-水蒸气蒸馏分离氟后，以茜素磺酸钠-次甲基蓝作指示剂，用硝酸针溶液滴定，计算出试料中氟的含量。 2.2试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确定为分析纯的试剂和去离子水。 2.2.1无水碳酸钠，优级纯。 2.2.27 高氯酸（p~1.60g/mL）。 2.2.3盐酸(1+199)。 2.2.4 氢氧化钠溶液（20g/L）。 2.2.5硫酸(2+1)。 2.2.6 缓冲溶液（pH值为2.7）：称取9.45g一氯乙酸，溶解于50mL氢氧化钠（1mol/L)中，用水稀释至100mL，混匀。 2.2.7 硝酸针标准滴定溶液：
配制：称取4.5g四水合硝酸针[Th(NO）4·4H2O]，用水溶解后稀释至1L，混匀。 标定：称取0.2800g的无水氟化钠（预先在600℃灼烧并于干燥器中冷却至室温），用20mL~ 30mL水移入蒸馏烧瓶中，按分析步骤2.5.4.3~2.5.4.4进行硝酸针标准滴定溶液的标定，同时做空白试验。 硝酸针标准滴定溶液对氟的滴定度f,按公式(1)计算：
f=mX0.4525
.(1)
V,-V2
式中： m1 0.4525 一氟化钠换算成氟的系数； V, 一一标定时消耗硝酸针标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； V2
称取氟化钠量，单位为毫克（mg）；
-空白试验时消耗硝酸针标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）。
2.2.8茜素磺酸钠溶液(0.5g/L）。 2.2.9 次甲基蓝溶液(0.5g/L)。
1 YS/T273.3—2020
2.3仪器设备 2.3.1铂：上部直径30mm，下部直径15mm，高30mm，带盖。 2.3.2高温炉：温度可控制在800℃±20℃。 2.3.3水蒸气发生器：容积为3L的烧瓶，塞子上插人三支内径为6mm的玻璃管，分别为：
双曲导管：用做将蒸气导人蒸馅烧瓶中；蒸气调整管：露在外面的一端，套有带弹簧夹的橡皮管；安全管：长1m。
2.3.4 4蒸馏器：用硼酸玻璃吹制，磨中接头，由以下部分组成（见图1）：
蒸馏烧瓶：容积250mL，中心瓶颈直径36mm，侧面管径直径20mm，长275mm，两径距离 65 mm; 蒸馏柱：柱的第一个点组到最末一个点组距离120mm，共11点组，组距12mm，每3个点在圆周上分布间隔为120°；温度计护套；温度计：范围0℃~200℃，长250mm；滴液漏斗：容积100mL；蛇形冷凝器：长400mm。
滴液漏斗
！
温度计
02
双曲导管
+
连接蒸汽发生器
520
温度计护套 _g36
蒸馏柱
6
G
蒸馅烧瓶
蛇形冷凝器
O
图1蒸馏装置示意图
2 YS/T 273.3—2020
2.3.5 5电热器：能控制温度在150℃士1℃。 2.3.6pH计：配有玻璃电极。 2.3.7硼硅玻璃锥形烧杯：容量250mL。
2.4试样
样品研磨混匀后通过75um标准筛，在110℃士5℃烘箱中烘烤2h，于干燥器中冷却至室温。 2.5试验步骤 2.5.1试料
称取0.25g试样（2.4），精确至0.0001g。 2.5.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。
2.5.3空白试验
随同试料做空白试验。 2.5.4测定 2.5.4.1称取2.5g无水碳酸钠（2.2.1)置于铂埚(2.3.1)中，加人试料(2.5.1)，混匀，盖上铂盖。 2.5.4.2将铂埚（2.5.4.1)放人到预先加热到200℃的高温炉(2.3.2)中，升温至800℃士20℃，熔融20min后取出。将铂埚的底部放入冷水中迅速冷却，将熔融物直接移入已装有数个玻璃球（直径为 2mm~3mm）的蒸馏烧瓶中。 2.5.4.3将500mL容量瓶置于蛇形冷凝器下，以收集蒸馏溶液。连接蒸馏烧瓶和蛇形冷凝器并通冷却水。盖上蒸馏烧瓶，经滴液漏斗加入50mL硫酸（2.2.5）或30mL高氯酸（2.2.2）。同时加热已装有三分之二的水和几小块浮石的水蒸气发生器，水沸腾前打开蒸汽调整管。将蒸馏烧瓶用电热器加热到 150℃。借助蒸汽调整管上的弹簧夹调整蒸气流量，流量达到250g/h～300g/h，并保持蒸馏烧瓶中的溶液温度为150℃士1℃，并在约90min内收集400mL蒸馏液，然后停止蒸馏。以水洗涤冷凝器，将收集的溶液稀释至刻度，混匀。 2.5.4.4移取50.00mL蒸馏溶液于烧杯（2.3.7)中，加人0.5mL茜素磺酸钠溶液（2.2.8），滴加氢氧化钠溶液（2.2.4)使溶液呈粉红色，用pH计（2.3.6）检查，逐滴加人盐酸（2.2.3）至pH值为4.9～5.2 （溶液呈黄色），加入3mL茜素磺酸钠溶液（2.2.8），逐滴加入缓冲溶液（2.2.6）至pH值为3.4士0.1（约 1mL）。加人0.5mL次甲基蓝溶液（2.2.9）。用硝酸针标准滴定溶液（2.2.7)滴定到刚刚出现蓝紫色为终点。 2.6试验结果的计算
氟的含量以氟的质量分数wF计，按公式(2)计算：
p - LVX ×100%
.......(2)
moVsX103
式中： f一硝酸针标准滴定溶液对氟的滴定度，单位为毫克每毫升（mg/mL）；
3 YS/T273.3—2020
V3 滴定试样溶液时消耗硝酸针标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； V2 滴定空白试验溶液时消耗硝酸针标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； V 试液总体积，单位为毫升（mL）； Vs 分取试液的体积，单位为毫升（mL）； mo 试料质量，单位为克（g）。 计算结果表示至小数点后两位。
3氟氯化铅沉淀-硝酸汞容量法
3.1方法提要
试料与无水碳酸钾钠、石英砂混合，在高温下熔融，使硅与铝形成硅铝酸盐沉淀而与氟分离，在适当盐酸酸度下，加入铅离子，与氟形成氟氯化铅沉淀，沉淀溶于硝酸后，用硝酸汞标准溶液滴定氯离子量，计算出氟含量。 3.2试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确定为分析纯的试剂和蒸馏水或相当纯度的水。 3.2.1无水碳酸钾钠。 3.2.2石英砂。 3.2.3石 硝酸（p=1.42g/mL）。 3.2.4 硝酸（1十3）。 3.2.5石 硝酸（2mol/L）。 3.2.6 冰乙酸（p=1.05g/mL）。 3.2.7 亚硝基亚铁氰化钠溶液（100g/L）。 3.2.8 盐酸（0.1mol/L)。 3.2.9 乙酸铅溶液（120g/L）：称取120g乙酸铅，溶于800mL水中，加入0.50mL冰乙酸（3.2.6），用水稀释至1000mL。 3.2.10氯化钠标准溶液（0.1mol/L）：氯化钠（优级纯)在105℃土5℃烘干1.5h，准确称取5.846g倒入烧杯中，加人150mL水溶解后移人1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。 3.2.11氟氯化铅溶液：称取0.2g氟化钠溶于100mL水中，加人100mL氯化钠标准溶液（3.2.10）、 2mL硝酸（3.2.5）、0.50mL冰乙酸（3.2.6），将溶液加热至40℃土1℃，在搅拌下加人30mL乙酸铅溶液（3.2.9），放置1h～2h后过滤沉淀，用水洗6次～7次，将沉淀洗入1L试剂瓶中，以水稀释至刻度，用力振荡，放置12h后使用。用前振荡，用定量慢速滤纸过滤，滤液应透明，弃去沉淀。 3.2.12硝酸汞标准溶液（约0.05mol/L)：
配制：称取硝酸汞16.7g于烧杯中，加人300mL水、20mL硝酸（3.2.3)溶解后移人1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀。 标定：吸取25mL氯化钠标准溶液（3.2.10）于500mL锥形杯中。加人50mL水、10mL硝酸（3.2.4），1mL亚硝基亚铁氰化钠溶液（3.2.7），用硝酸汞标准溶液（3.2.12)滴定至白色浑浊物振荡不消失为终点。记下所消耗硝酸汞的体积。 -硝酸汞标准溶液的实际浓度c，数值以摩尔每升（mol/L)表示，按公式(3)计算：
-
C=0:1X25
..(3)
2XV
4 YS/T273.3—2020
式中： V。—消耗硝酸汞标准溶液的体积，单位为毫升（mL)。
3.2.13甲基橙指示剂(1g/L)：乙醇溶液。 3.3仪器设备 3.3.1铂：上部直径30mm，下部直径15mm，高30mm，带盖。 3.3.2高温炉：温度可控制在900℃士20℃。 3.3.3加热磁力搅拌器或控温电热板。 3.4试样
样品研磨混匀后通过75μum标准筛，在110℃士5℃烘箱中烘烤2h，于干燥器中冷却至室温。 3.5试验步骤 3.5.1试料
称取0.25g试样（3.4），精确至0.0001g。 3.5.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。 3.5.3空白试验
随同试料做空白试验。 3.5.4测定 3.5.4.1将试样（3.5.1)置于铂埚中，加人0.5g石英砂(3.2.2)和3g无水碳酸钾钠（3.2.1)，混匀再覆盖2g无水碳酸钾钠（3.2.1)，将试料置于高温炉（3.3.2)于900℃土20℃加热熔融15min，取出后冷却至室温。
注：严禁与焦硫酸钾同炉共熔试样。 3.5.4.2将熔块连同铂埚放入500mL烧杯中，加入热水使熔块脱离并洗出铂，用带橡皮头的玻璃棒捣碎熔块，边搅拌边煮沸溶液2min，冷却至室温。将溶液移人250mL容量瓶中稀释至刻度，混匀，用脱脂棉干过滤（最初滤出的溶液弃去）。 3.5.4.3吸取过滤出的溶液100.00mL于300mL烧杯中，加人50mL盐酸（3.2.8），加人2滴甲基橙指示剂（3.2.13），用硝酸（3.2.5)中和至溶液变红再过量2mL，加0.50mL冰乙酸（3.2.6），加热至40℃ 士1℃，在搅拌下慢慢加人30mL乙酸铅溶液（3.2.9)再搅拌2min后放置12h以上。
注：用硝酸溶解沉淀时，应注意将杯壁上的沉淀溶下，如不溶可稍加热。 3.5.4.4将溶液（3.5.4.3)用定量慢速滤纸过滤，用水洗烧杯一次，然后用氟氯化铅溶液（3.2.11)（在使用之前将洗液摇匀，过滤出清液使用）洗烧杯一次，洗沉淀四次（每次5mL～6mL），最后用12mL水洗烧杯一次，倒人漏斗中。等过滤完全后，用热水将滤纸上的沉淀洗人原烧杯中，用20mL热硝酸溶液（3.2.4)冲洗滤纸，再用热水冲洗滤纸，搅拌使沉淀溶解（不溶时可稍加热），冷却待用。 3.5.4.5向溶液（3.5.4.4）中加入1mL的亚硝基亚铁氰化钠溶液（3.2.7），并用硝酸汞标准溶液 (3.2.12)滴定出现白色浑浊振荡不消失为终点。 3.6试验结果的计算
氟的含量以氟的质量分数WF计，按公式（4)计算：
5 YS/T273.3—2020
c(V,-Vs)X18. 9984X2、
×100%
·(4)
Wp
m2X103
式中： V, 试料滴定时消耗硝酸汞标准溶液的体积，单位为毫升（mL）； Vs 空白滴定时消耗硝酸汞标准溶液的体积，单位为毫升（mL）； m2 试料的质量，单位为克（g）。 计算结果表示至小数点后两位。
4精密度
4.1重复性
在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r），超过重复性限(r)的情况不超过5%。重复性限（r)按表1数据采用线性内插法或外延法求得。
表1 重复性限
50.57 0.30
53. 63 0.35
55. 46
up /% r/%
0. 40
4.2再现性
在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限（R），超过再现性限（R)的情况不超过5%。再现性限（R)按表2数据采用线性内插法或外延法求得。
表2再现性限
53. 63 0. 42
wp/% R/%
50.57 0.36
55. 46 0. 48
5质量保证与控制
应用国家标准样品或行业级标准样品，每6个月校核一次本测定方法的有效性。当过程失控时，应找出原因。纠正错误后，重新进行校核，
6试验报告
试验报告应包括下列内容：
试样；本部分编号；使用的方法；分析结果及其表示；与基本分析步骤的差异；
6