ICS 71. 100. 99 G 74 备案号：56404—2016
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 5040—2016
预还原型氨合成催化剂
化学成分分析方法
Analyticalmethod of chemicalcomposition in pre-reduced ammonia synthesis catalysts
2017-04-01实施
2016-10-22发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T5040—2016
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学T业联合会提出。 本标准由全国化学标准化技术委员会化T催化剂分技术委员会（SAC/TC63/SC10）归口。 本标准起草单位：南化集团研究院、湖南安淳高新技术有限公司、鲁西催化剂有限公司、山东临
胸泰丰化工有限公司、湖北双雄催化剂有限公司。
本标准主要起草人：贺艳、谢定中、郭喜文、刘学成、周志斌、戴丰育、李瑞清。
1
(25) HG/T5040—2016
预还原型氨合成催化剂化学成分分析方法
警告一一本标准中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，部分操作具有危险性。本标准并未揭示所有可能的安全问题，使用者操作时应小心谨慎，并有责任采取适当的安全和健康措施。
1范围
本标准规定了预还原型氨合成催化剂化学成分分析方法本标准适用于合成氨装置中，氢和氮反应制取氨用的预还原型氨合成催化剂中总铁（Fe）、氧化
钙（CaO）、氧化镁（Mg()）、氧化钾（K：（)）、二氧化钛（Ti)2）、二氧化硅（SiO)2）、磷（P）、钻（Co）质量分数的测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T601化学试剂 标准滴定溶液的制备 GB/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备 GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T6003.1i 试验筛 技术要求和检验第1部分：金属丝编织网试验筛 GB/T 6679 固体化T产品采样通则 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 HG/T3554 氨合成催化剂化学成分分析方法
3一般规定
本标准所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682规定的三级水。 试验中所用的标准滴定溶液、杂质测定用标准溶液、制剂及制品在没有注明其他要求时，均按 GB/T601、GB/T602、GB/T603的规定制备
4采样
4.1 实验室样品
按GB/T6679的规定取得。
4.2试样
将实验室样品混合均匀，用四分法分取约100g，在氮气氛用中用钢白砸碎研细。再用四分法分取约50g，用玛瑙研钵或放人磨样机研细，使试样全部通过150um试验筛（符合GB/T6003.1中 R40/3系列）。将磨好的试样放入称量瓶中，置于干燥器内，备用。
(27)
1 HG/T5040—2016
4.3试料溶液的制备 4.3.1试剂 4.3.1.1盐酸。 4.3.1.2高氯酸。 4.3.1.3盐酸溶液：2+98。 4.3.1.4 硝酸溶液：1+1。 4.3.1.5 硫磷混酸。
量取150mL硫酸，注人盛有700mL水的烧杯中，冷却后再加人150mL磷酸，搅拌均匀。 4.3.1.6 硫氰酸铵溶液：100g/L。 4.3.1.7 硝酸银溶液：17g/L。 4.3.2操作步骤
4.3.2.1 试液A的制备
称取约0.5g试样，精确至0.0001g。置于250ml.烧杯中，用水润湿，加人10mL盐酸（见 4.3.1.1），盖上表面皿，加热。待试料完全溶解后，用水冲洗表面皿及烧杯壁至约50ml，用中速滤纸过滤，再用盐酸溶液（见4.3.1.3）洗涤滤纸5次.用水洗涤滤纸至用pH试纸检验滤液呈中性。 将滤液及洗液移人250mL容量瓶中．冷却至室温，用水稀释至刻度，摇匀。 4.3.2.2试液B的制备
称取约2.5g试样，精确至0.0001g。置于250mL烧杯中，用水润湿，加人20mL盐酸（见 4.3.1.1），盖上表面皿，加热（切勿沸腾）。待试料完全溶解后，用少量水冲洗表面皿及烧杯壁，加入20mL高氯酸，在沙浴（或可调温电炉）上加热蒸发至骨高氯酸白烟，继续蒸发至烧杯内溶液体积小于15ml，（切勿蒸干）。取下，冷却，加人100mL沸水，加热煮沸使可溶性盐全部溶解。取下，用中速定量滤纸过滤，用热的盐酸溶液（见4.3.1.3）洗涤沉淀至滤液与硫氰酸铵溶液反应不变红色，再用温水洗涤至滤液与硝酸银溶液反应不产生白色混浊。将滤液及洗液移人250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。保留滤纸上的沉淀E，用于二氧化硅质量分数的测定。 4.3.2.3试液C的制备（仅供含钴试样分析钻）
称取约0.1g试样，精确至0.0001g。置于150ml.烧杯中，加人10mL盐酸（见4.3.1.1），加热溶解，蒸至近干。再加入10ml.硫磷混酸，继续加热并滴加5滴～8滴硝酸溶液氧化，加热至冒白烟时取下烧杯，稍冷后加入少量水，使盐类溶解。移至100ml.容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 必要时．干过滤。
5总铁（Fe）质量分数的测定——乙二胺四乙酸二钠（EDTA）滴定法
按HG/T3554第5章的规定，其中两次平行测定结果的允许差为不大于0.30%。
6氧化钙（CaO）质量分数的测定一一原子吸收分光光度法
按HG/T3554中8.1的规定，其中平行测定结果的绝对差值为不大于0.10%。
(28)
2 HG/T5040—2016
7氧化镁（MgO）质量分数的测定一原子吸收分光光度法
按HG/T3554中9.1的规定。
8氧化钾（K20）质量分数的测定一一高氯酸钾沉淀法
按HG/T3554中7.2的规定，其中平行测定结果的绝对差值为不大于0.20%。为了消除高氯酸钾乙醇沉淀剂带来的影响，试验的同时需进行空白试验。
9二氧化钛（TiO2）质量分数的测定一一过氧化氢分光光度法
9.1原理
在强酸溶液中，钛酰离子与过氧化氢形成稳定的黄色络合物，用分光光度法测定。3价铁有干扰，可用试液作参比消除。 9.2试剂 9.2.1硫酸铵。 9.2.2硫酸。 9.2.3硫酸溶液：1十2。 9.2.4过氧化氢溶液：1十9。 9.2.5二氧化钛（Ti0)）标准溶液：200μg/ml.。
称取0.200g在950℃灼烧1h的高纯二氧化钛，置于铂埚中，加入20mL硫酸（见9.2.2）、 6g硫酸铵，加热微沸至完全溶解。冷却，慢慢移人盛有200mL硫酸溶液（见9.2.3）的1000mL 容量瓶中，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀。 9.3仪器
分光光度计：具有420nm波长。 9.4分析步骤
9.4.1工作曲线的绘制
取5个50mL容量瓶，分别加入二氧化钛标准溶液0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、 4.00 mL.
向每个容量瓶中。加人7mL硫酸溶液（见9.2.3）、15mL过氧化氢溶液，稀释至刻度，摇匀。 用3cm吸收池，以不加人二氧化钛标准溶液的空白溶液为参比，于波长420nm处测定标准系列溶液的吸光度
以上述标准系列溶液中二氧化钛的质量为横坐标、对应的吸光度值为纵坐标，绘制工作曲线。或根据所得吸光度值计算出线性回归方程。 9.4.2测定
量取10.00mL试液A，置于50ml.容量瓶中，按9.4.1中第二段的规定处理和测定溶液的吸光度（以不加过氧化氢的试料溶液作参比），从工作曲线上查出或用线性回归方程计算出被测溶液中二
3
(29 ) HG/T 5040—2016 氧化钛的质量。 9.5结果计算
二氧化钛（Ti0)2）质虽分数w1·按公式（1）计算：
m×10
×100%
w1=
(1)
11
式中： m1一从工作曲线上查得或通过回归方程式计算出的二氧化钛的质量的数值，单位为微克
(μg);
I 分取试样的质量的数值，单位为克（g）。 取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应不大于0.20%。
10 二氧化硅（SiO2）质量分数的测定- 一重量法
按HG/T3554第11章的规定。
11磷（P）质量分数的测定- 一磷钼杂多蓝分光光度法
按HG/T3554第13章的规定，其中平行测定结果的绝对差值为不大于0.005%。
12钴（Co）质量分数的测定一一亚硝基红盐分光光度法
12.1原理
在溶液pH值为5.5～6.0的乙酸钠介质中，钻、铁与亚硝基红盐生成可溶性的有色络合物。当加人硫酸时，铁等干扰元素与亚硝基红盐生成的有色络合物分解，借此进行钻的分光光度法测定。 12.2试剂 12.2.1硫酸溶液：1十2。 12.2.2乙酸钠溶液：500g/L。 12.2.3亚硝基红盐溶液：5g/I.。 12.2.4钴（Co）标准溶液：100μg/mL。 12.3仪器
分光光度计：具有530nm波长。 12.4 分析步骤
12.4.1工作曲线的绘制
取6个150ml.烧杯，分别加人10.00mL试液C（见4.3.2.3），依次加人钻（Co）标准溶液 0mL、1.00ml.、2.00ml、3.00mL、4.00mlL、5.00ml。
向每个烧杯中加人10ml亚硝基红盐溶液、10ml.乙酸钠溶液，摇匀，加热沸腾约1min后，随即加入10mL硫酸溶液。冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用0.5cm 吸收池，以不加人钴（Co）标准溶液的空白溶液为参比，于波长530nm处测定溶液的吸光度。
(30)
t HG/T5040—2016
以上述溶液中钻的质量为横坐标、对应的吸光度值为纵坐标，绘制工作曲线。或根据所得吸光度值计算出线性回归方程式。 12.4.2测定
量取10.00mL试液C，置于150mL烧杯中，其余按12.4.1中第二段的规定处理并测定溶液的吸光度，从工作曲线上查得或通过线性回归方程式计算出溶液中钻的质量。 12.5 结果计算
钴（Co）质量分数2，按公式（2）计算：
m×10
u'2= m ×100%
(2)
式中： Im 1 从工作曲线上查得或用线性回归方程计算出的被测溶液中钻的质量的数值，单位为微克
(μg) ; 分取试样的质量的数值，单位为克 （(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应不大于0.10%。
(31) ICS 71. 100. 99 G 74 备案号：56404—2016
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 5040—2016
预还原型氨合成催化剂
化学成分分析方法
Analyticalmethod of chemicalcomposition in pre-reduced ammonia synthesis catalysts
2017-04-01实施
2016-10-22发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T5040—2016
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学T业联合会提出。 本标准由全国化学标准化技术委员会化T催化剂分技术委员会（SAC/TC63/SC10）归口。 本标准起草单位：南化集团研究院、湖南安淳高新技术有限公司、鲁西催化剂有限公司、山东临
胸泰丰化工有限公司、湖北双雄催化剂有限公司。
本标准主要起草人：贺艳、谢定中、郭喜文、刘学成、周志斌、戴丰育、李瑞清。
1
(25) HG/T5040—2016
预还原型氨合成催化剂化学成分分析方法
警告一一本标准中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，部分操作具有危险性。本标准并未揭示所有可能的安全问题，使用者操作时应小心谨慎，并有责任采取适当的安全和健康措施。
1范围
本标准规定了预还原型氨合成催化剂化学成分分析方法本标准适用于合成氨装置中，氢和氮反应制取氨用的预还原型氨合成催化剂中总铁（Fe）、氧化
钙（CaO）、氧化镁（Mg()）、氧化钾（K：（)）、二氧化钛（Ti)2）、二氧化硅（SiO)2）、磷（P）、钻（Co）质量分数的测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T601化学试剂 标准滴定溶液的制备 GB/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备 GB/T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T6003.1i 试验筛 技术要求和检验第1部分：金属丝编织网试验筛 GB/T 6679 固体化T产品采样通则 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 HG/T3554 氨合成催化剂化学成分分析方法
3一般规定
本标准所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682规定的三级水。 试验中所用的标准滴定溶液、杂质测定用标准溶液、制剂及制品在没有注明其他要求时，均按 GB/T601、GB/T602、GB/T603的规定制备
4采样
4.1 实验室样品
按GB/T6679的规定取得。
4.2试样
将实验室样品混合均匀，用四分法分取约100g，在氮气氛用中用钢白砸碎研细。再用四分法分取约50g，用玛瑙研钵或放人磨样机研细，使试样全部通过150um试验筛（符合GB/T6003.1中 R40/3系列）。将磨好的试样放入称量瓶中，置于干燥器内，备用。
(27)
1 HG/T5040—2016
4.3试料溶液的制备 4.3.1试剂 4.3.1.1盐酸。 4.3.1.2高氯酸。 4.3.1.3盐酸溶液：2+98。 4.3.1.4 硝酸溶液：1+1。 4.3.1.5 硫磷混酸。
量取150mL硫酸，注人盛有700mL水的烧杯中，冷却后再加人150mL磷酸，搅拌均匀。 4.3.1.6 硫氰酸铵溶液：100g/L。 4.3.1.7 硝酸银溶液：17g/L。 4.3.2操作步骤
4.3.2.1 试液A的制备
称取约0.5g试样，精确至0.0001g。置于250ml.烧杯中，用水润湿，加人10mL盐酸（见 4.3.1.1），盖上表面皿，加热。待试料完全溶解后，用水冲洗表面皿及烧杯壁至约50ml，用中速滤纸过滤，再用盐酸溶液（见4.3.1.3）洗涤滤纸5次.用水洗涤滤纸至用pH试纸检验滤液呈中性。 将滤液及洗液移人250mL容量瓶中．冷却至室温，用水稀释至刻度，摇匀。 4.3.2.2试液B的制备
称取约2.5g试样，精确至0.0001g。置于250mL烧杯中，用水润湿，加人20mL盐酸（见 4.3.1.1），盖上表面皿，加热（切勿沸腾）。待试料完全溶解后，用少量水冲洗表面皿及烧杯壁，加入20mL高氯酸，在沙浴（或可调温电炉）上加热蒸发至骨高氯酸白烟，继续蒸发至烧杯内溶液体积小于15ml，（切勿蒸干）。取下，冷却，加人100mL沸水，加热煮沸使可溶性盐全部溶解。取下，用中速定量滤纸过滤，用热的盐酸溶液（见4.3.1.3）洗涤沉淀至滤液与硫氰酸铵溶液反应不变红色，再用温水洗涤至滤液与硝酸银溶液反应不产生白色混浊。将滤液及洗液移人250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。保留滤纸上的沉淀E，用于二氧化硅质量分数的测定。 4.3.2.3试液C的制备（仅供含钴试样分析钻）
称取约0.1g试样，精确至0.0001g。置于150ml.烧杯中，加人10mL盐酸（见4.3.1.1），加热溶解，蒸至近干。再加入10ml.硫磷混酸，继续加热并滴加5滴～8滴硝酸溶液氧化，加热至冒白烟时取下烧杯，稍冷后加入少量水，使盐类溶解。移至100ml.容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 必要时．干过滤。
5总铁（Fe）质量分数的测定——乙二胺四乙酸二钠（EDTA）滴定法
按HG/T3554第5章的规定，其中两次平行测定结果的允许差为不大于0.30%。
6氧化钙（CaO）质量分数的测定一一原子吸收分光光度法
按HG/T3554中8.1的规定，其中平行测定结果的绝对差值为不大于0.10%。
(28)
2 HG/T5040—2016
7氧化镁（MgO）质量分数的测定一原子吸收分光光度法
按HG/T3554中9.1的规定。
8氧化钾（K20）质量分数的测定一一高氯酸钾沉淀法
按HG/T3554中7.2的规定，其中平行测定结果的绝对差值为不大于0.20%。为了消除高氯酸钾乙醇沉淀剂带来的影响，试验的同时需进行空白试验。
9二氧化钛（TiO2）质量分数的测定一一过氧化氢分光光度法
9.1原理
在强酸溶液中，钛酰离子与过氧化氢形成稳定的黄色络合物，用分光光度法测定。3价铁有干扰，可用试液作参比消除。 9.2试剂 9.2.1硫酸铵。 9.2.2硫酸。 9.2.3硫酸溶液：1十2。 9.2.4过氧化氢溶液：1十9。 9.2.5二氧化钛（Ti0)）标准溶液：200μg/ml.。
称取0.200g在950℃灼烧1h的高纯二氧化钛，置于铂埚中，加入20mL硫酸（见9.2.2）、 6g硫酸铵，加热微沸至完全溶解。冷却，慢慢移人盛有200mL硫酸溶液（见9.2.3）的1000mL 容量瓶中，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀。 9.3仪器
分光光度计：具有420nm波长。 9.4分析步骤
9.4.1工作曲线的绘制
取5个50mL容量瓶，分别加入二氧化钛标准溶液0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、 4.00 mL.
向每个容量瓶中。加人7mL硫酸溶液（见9.2.3）、15mL过氧化氢溶液，稀释至刻度，摇匀。 用3cm吸收池，以不加人二氧化钛标准溶液的空白溶液为参比，于波长420nm处测定标准系列溶液的吸光度
以上述标准系列溶液中二氧化钛的质量为横坐标、对应的吸光度值为纵坐标，绘制工作曲线。或根据所得吸光度值计算出线性回归方程。 9.4.2测定
量取10.00mL试液A，置于50ml.容量瓶中，按9.4.1中第二段的规定处理和测定溶液的吸光度（以不加过氧化氢的试料溶液作参比），从工作曲线上查出或用线性回归方程计算出被测溶液中二
3
(29 ) HG/T 5040—2016 氧化钛的质量。 9.5结果计算
二氧化钛（Ti0)2）质虽分数w1·按公式（1）计算：
m×10
×100%
w1=
(1)
11
式中： m1一从工作曲线上查得或通过回归方程式计算出的二氧化钛的质量的数值，单位为微克
(μg);
I 分取试样的质量的数值，单位为克（g）。 取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应不大于0.20%。
10 二氧化硅（SiO2）质量分数的测定- 一重量法
按HG/T3554第11章的规定。
11磷（P）质量分数的测定- 一磷钼杂多蓝分光光度法
按HG/T3554第13章的规定，其中平行测定结果的绝对差值为不大于0.005%。
12钴（Co）质量分数的测定一一亚硝基红盐分光光度法
12.1原理
在溶液pH值为5.5～6.0的乙酸钠介质中，钻、铁与亚硝基红盐生成可溶性的有色络合物。当加人硫酸时，铁等干扰元素与亚硝基红盐生成的有色络合物分解，借此进行钻的分光光度法测定。 12.2试剂 12.2.1硫酸溶液：1十2。 12.2.2乙酸钠溶液：500g/L。 12.2.3亚硝基红盐溶液：5g/I.。 12.2.4钴（Co）标准溶液：100μg/mL。 12.3仪器
分光光度计：具有530nm波长。 12.4 分析步骤
12.4.1工作曲线的绘制
取6个150ml.烧杯，分别加人10.00mL试液C（见4.3.2.3），依次加人钻（Co）标准溶液 0mL、1.00ml.、2.00ml、3.00mL、4.00mlL、5.00ml。
向每个烧杯中加人10ml亚硝基红盐溶液、10ml.乙酸钠溶液，摇匀，加热沸腾约1min后，随即加入10mL硫酸溶液。冷却至室温，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用0.5cm 吸收池，以不加人钴（Co）标准溶液的空白溶液为参比，于波长530nm处测定溶液的吸光度。
(30)
t HG/T5040—2016
以上述溶液中钻的质量为横坐标、对应的吸光度值为纵坐标，绘制工作曲线。或根据所得吸光度值计算出线性回归方程式。 12.4.2测定
量取10.00mL试液C，置于150mL烧杯中，其余按12.4.1中第二段的规定处理并测定溶液的吸光度，从工作曲线上查得或通过线性回归方程式计算出溶液中钻的质量。 12.5 结果计算
钴（Co）质量分数2，按公式（2）计算：
m×10
u'2= m ×100%
(2)
式中： Im 1 从工作曲线上查得或用线性回归方程计算出的被测溶液中钻的质量的数值，单位为微克
(μg) ; 分取试样的质量的数值，单位为克 （(g)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应不大于0.10%。
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