ICS 71. 100. 10 CCS H 30
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 581.3—2021 代替YS/T581.3—2012
氟化铝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
Determination of chemical content and physical properties of aluminium fluoridePart 3:Determination of fluoride content
2021-07-01实施
2021-03-05发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T581.3—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是YS/T581《氟化铝化学分析方法和物理性能测定方法》的第3部分。YS/T581已经发布了以下部分：
第1部分：重量法测定湿存水含量； -第2部分：烧减量的测定；
一
第3部分：氟含量的测定； —第4部分：EDTA容量法测定铝含量；
-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；
第8部分：硫酸钡重量法测定硫酸根含量；第9部分：钼蓝分光光度法测定五氧化二磷含量；
—第10部分：X射线荧光光谱分析法测定硫含量；第11部分：试样的制备和贮存；第12部分：粒度分布的测定筛分法；
第13部分：安息角的测定；第14部分：松装密度的测定；第15部分：游离氧化铝含量的测定；第16部分：X射线荧光光谱分析法测定元素含量；
-第17部分：流动性的测定； -第18部分：X射线荧光光谱分析（压片）法测定元素含量。 本文件代替YS/T581.3一2012《氟化铝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》，与YS/T581.3一2012相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）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4.2.7，2012年版的13.7）： b）修改了“蒸馏-硝酸滴定法”中标定硝酸针标准滴定溶液时氟化钠（基准试剂）的称取量（见
4.2.7,2012年版的13.7.2)； c) 修改了“蒸馏-硝酸针滴定法”中碳酸钠的加人量（见4.5.4.1,2012年版的16.4.14)； d）修改了“蒸馏-硝酸针滴定法”中样品的熔融时间（见4.5.4.2,2012年版的16.4.2)； e) 修改了“蒸馏-硝酸针滴定法”中样品的熔融温度（见4.5.4.2,2012年版的16.4.2)； f) 修改了“氟氯化铅沉淀-硝酸汞容量法”中用分析试剂纯度及用水（见5.2，2012年版的第3章）； g) 修改了“氟氯化铅沉淀-硝酸汞容量法”中硝酸汞标准滴定溶液的浓度（见5.2.11，2012年版的
4.13); h) 修改了“氟氯化铅沉淀-硝酸汞容量法”中样品的制备（见5.4，2012年版的第6章）； i) 修改了“氟氯化铅沉淀-硝酸汞容量法”中用脱脂棉干过滤（见5.5.4.2，2012年版的7.4.2)； j) 修改了“氟氯化铅沉淀-硝酸汞容量法”中甲基橙指示剂的加人量（见5.5.4.3，2012年版的
7. 4.3)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
I YS/T581.3—2021
本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口。 本文件方法一起草单位：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、中铝矿业有
限公司、白银中天化工有限责任公司。
本文件方法二起草单位：内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司、中铝矿业有限公司、内蒙古锦联铝材有限公司。
本文件方法一主要起草人：冯敬东、李小艳、贺梦霞、张元克、顾振娥、谷正彦、高改琴、邱建伟、潘文斌、 闫春生、李丽、沈乐。
本文件方法二主要起草人：李志辉、包芳芳、姚永峰、原建昌、王新亮、杨柳、高改琴、隋童飞。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
-1994年首次发布为YS/T581.3一1994，2006年为第一次修订，2012年为第二次修订；一本次为第三次修订。
Ⅱ YS/T 581.3—2021
引 言
铝是我国主要的有色金属，是除钢铁之外的第二大应用金属，广泛应用于民用建筑、交通运输车辆、 航空航天等。氟化铝作为电解铝生产中主要的原材料，其质量直接关系到电解铝工业中电解效率大小，关系到吨铝能耗高低和电解铝产品质量优劣。
目前，国际标准为ISO2362一1976《工业用氟化铝改进的Willard-winter法测定氟量》，1994年，我国等效采用ISO标准制定了YS/T581.3一1994《氟化铝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》，2006年对该标准进行了第一次修订。
前版标准为2012年发布，包括2个分析方法，其方法一氟氯化铅沉淀-硝酸汞容量法，存在硝酸汞标准滴定溶液的浓度偏大，使滴定消耗的体积较小，计算结果偏差大；甲基橙指示剂的加人量过少，使滴定现象不明显；干过滤沉淀用脱脂棉，过滤不清使结果偏低等问题。方法二蒸馏-硝酸针滴定法，存在硝酸针的滴定毫升数太小，标定硝酸针时氟化钠的称取量明显不合理，硝酸针标定浓度计算公式和测定结果计算公式使用的浓度表示方法不一致等问题，因此有必要对YS/T581.3一2012《氟化铝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》进行修订，以满足目前检测和质量控制的要求。
Ⅲ YS/T 581.3—2021
氟化铝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
警示一一使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件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
本文件规定了氟化铝中氟含量的测定方法。蒸馏-硝酸针容量法作为仲裁检验方法。 本文件适用于氟化铝中氟含量的测定，测定范围：40.00%70.00%
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4方法一：蒸馏-硝酸针容量法
4.1原理
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，用硝酸溶液滴定，计算出试料中氟的含量。 4.2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去离子水或相对纯度的水。 4.2.1无水碳酸钠，优级纯。 4.2.2高氯酸（p~1.60g/mL）。 4.2.3盐酸(1+199)。 4.2.4氢氧化钠溶液（20g/L)。 4.2.5硫酸(2十1)。 4.2.6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。 4.2.7硝酸针标准滴定溶液：
一配制：称取4.5g四水合硝酸[Th(NO3）。·4H2O]，用水溶解后稀释至1L，混匀。
1 YS/T581.3—2021
标定：称取0.3300g的无水氟化钠（基准试剂，预先在600℃灼烧并于干燥器中冷却至室温），用20mL~30mL水移人蒸馅烧瓶中，按分析步骤4.5.4.3～4.5.4.4进行硝酸针标准滴定溶液的标定，同时做空白试验（最少称取四份氟化钠独立进行试验，取平均值）。 硝酸针标准滴定溶液的浓度以CTh(NO,)表示，单位为摩尔每升（mol/L），按公式（1)计算：
mXVsX1000
CTh(NO,)=(V,-V)X41. 99X4XV
..（1)
式中： mi Vi V2 V3 -分取试液的体积，单位为毫升（mL）： V4 -—试液的总体积，单位为毫升(mL)； 41.99——氟化钠的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol)。 计算结果保留四位有效数字，数值修约按GB/T8170的规定进行。
一氟化钠的质量，单位为克（g）)；标定时消耗硝酸针标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；一空白实验时消耗硝酸针标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；
-
4.2.8茜素磺酸钠溶液(0.5g/L）。 4.2.9 9次甲基蓝溶液（0.5g/L）。 4.3仪器设备 4.3.1铂埚：上部直径30mm，下部直径15mm，高30mm，带盖。 4.3.2高温炉：温度可控制在850℃士10℃。 4.3.3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：用做将蒸气导人蒸馏烧瓶中；一蒸气调整管：露在外面的一端，套有带弹簧夹的橡皮管；安全管：长1m。
4.3.4蒸馏装置：示意图如图1所示；用硼酸玻璃吹制，磨中接头，具体由以下部分组成：
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65mm；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。
4.3.5电热器：能控制温度在150℃士1℃。 4.3.6pH计：配有玻璃电极。 4.3.7硼硅玻璃锥形烧杯：容量250mL。 4.4试样
样品研磨混匀后通过74um标准筛，在110℃士5℃烘箱中烘烤2h，于干燥器中冷却至室温。 4.5试验步骤 4.5.1试料
称取0.25g试样（4.4），精确至0.0001g。
2 YS/T581.3—2021
单位为毫米
滴液漏斗
温度计
@20
双曲导管
连接水蒸气发生器
51 2
中温度计护套 L_Φ36
4
蒸馆柱
65
蒸馏烧瓶
蛇形冷凝器
图1蒸馏装置示意图
4.5.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。 4.5.3空白试验
随同试料做空白试验。 4.5.4测定 4.5.4.1称取2.5g无水碳酸钠（4.2.1)置于铂埚(4.3.1)中，加人试料(4.5.1)，混匀，盖上铂盖。 4.5.4.2将铂埚(4.3.1)放人预先加热到200℃士5℃的高温炉(4.3.2)中，升温至850℃士10℃，熔融 30min后取出。将铂埚的底部放人冷水中迅速冷却，将熔融物直接移入已装有数个玻璃球（直径为 2mm3mm）的蒸馅烧瓶中。 4.5.4.3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，经滴液漏斗加人50mL硫酸（4.2.5)或30mL高氯酸（4.2.2）。同时加热已装有
3 YS/T581.3—2021
2/3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汽流量，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。 4.5.4.4移取50.00mL蒸馏溶液于硼硅玻璃锥形烧杯（4.3.7）中，加入0.5mL茜素磺酸钠溶液（4.2.8)，滴加氢氧化钠溶液（4.2.4)使溶液呈粉红色，用pH计（4.3.6）检查，逐滴加人盐酸（4.2.3）至 pH值为4.9～5.2(溶液呈黄色），加人3mL茜素磺酸钠溶液（4.2.8），逐滴加人缓冲溶液（4.2.6)至pH 值为3.4士0.1(约需缓冲溶液1mL）。加入0.5mL次甲基蓝溶液（4.2.9）。用硝酸针标准滴定溶液 (4.2.7)滴定到刚刚出现蓝紫色为终点。
4.6试验数据的处理
氟的含量以氟的质量分数w计，按公式(2)计算：
CTh(NO,),(Vs-Ve)VsX18. 9984X4
X100%
Wp=
mVX10
·（2)
式中： CTh(NO,)4 硝酸针标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L)； Vs
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）；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）；分取试液的体积，单位为毫升（mL）；试液总体积，单位为毫升(mL)；试料质量，单位为克（g）；
V6 V7 Vs mo 18.9984 氟的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol)。 计算结果表示至小数点后两位，数值修约按GB/T8170的规定进行。
4.7精密度 4.7.1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
wF %
61.75
65.28
56.50
r fo
0. 51
0. 51
0. 65
4.7.2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。 4