ICS 73.060.20
GB
CCS D 32
中华人民共和国国家标准
GB/T 14949.11—2021 代替GB/T14949.11—1994
锰矿石 碳含量的测定重量法和红外线吸收法 Manganese oresDetermination of carbon content- Gravimetric method and infrared absorption method
2022-03-01实施
2021-08-20发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T14949.11—2021
前言
本文件按照GB/T1.12020《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GB/T14949的第11部分。GB/T14949已经发布了以下部分：
锰矿石化学分析方法铬量的测定；一锰矿石镍含量的测定火焰原子吸收光谱法；
锰矿石化学分析方法氧化钡量的测定；锰矿石化学分析方法钒量的测定；锰矿石钛含量的测定 二安替吡嘛申烷分光光度法；
-
一
锰矿石化学分析方法铜、铅和锌量的测定；锰矿石化学分析方法 钠和钾量的测定；锰矿石湿存水量的测定重量法；锰矿石化学分析方法硫量的测定；锰矿石化学分析方法钴量的测定；一锰矿石碳含量的测定重量法和红外线吸收法；锰矿石化合水含量的测定重量法。
一
本文件代替GB/T14949.11一1994《锰矿石化学分析方法 二氧化碳量的测定》，与GB/T14949.11- 1994相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a) 更改了测量范围（见第1章，1994年版的第1章）； b） 将重量法测定碳含量的方法修改为方法一（见第4章）； c) 增加了试样烘干处理内容（见4.4）； d) 删除了湿存水的测定（见4.5.1，1994年版的6.1）： e) 增加了分析结果的确定和表示（见4.6.2，1994年版的第7章）； f) 修改了精密度数值（见4.7，1994年版的第8章）； g） 增加了方法二红外线吸收法（见第5章）； h）增加了试验结果验收流程图（见附录A）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本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国生铁及铁合金标准化技术委员会（SAC/TC318)归口。 本文件起草单位：山东省冶金科学研究院有限公司、鄂尔多斯市西金矿冶有限责任公司、青岛博正
检验技术有限公司、河北津西国际贸易有限公司、吉铁铁合金有限责任公司、冶金工业信息标准研究院。
本文件主要起草人：倪守生、刘伟、王向阳、高洪吉、支浩、吴丽娟、徐文高、蒋洪娇、殷占虎、杨繁、
马宁、李志东、崔玉文、郑海东、韩雪松、范玉。
本文件于1994年首次发布，本次为第一次修订。
I GB/T14949.11—2021
引言
由于锰矿石检测过程中涉及的检测元素较多，元素的适用范围以及适用方法各不相同。为了保证
锰矿石检测标准的方便及准确，我们针对锰矿石不同元素的分析方法，已经建立了支撑锰矿石检测的国家标准体系。GB/T14949锰矿石系列分析方法是我国锰矿石检测的基础标准，拟由十二个部分构成。
GB/T14949.14 锰矿石化学分析方法铬量的测定。目的在于测量锰矿石中的铬含量，采用二苯碳酰二肼光度法和过硫酸银滴定法。 GB/T14949.2锰矿石镍含量的测定火焰原子吸收光谱法。目的在于测量锰矿石中的镍含量，采用火焰原子吸收光谱法， -GB/T14949.3锰矿石化学分析方法氧化钡量的测定。目的在于测量锰矿石中的氧化锁含量，采用硫酸钡重量法。 GB/T14949.4锰矿石化学分析方法钒量的测定。目的在于测量锰矿石中的钒含量，采用磷钨钒酸光度法。 GB/T14949.5 锰矿石 钛含量的测定 二安替吡嘛甲烧分光光度法。目的在于测量锰矿石中的钛含量，采用二安替吡啉甲烷分光光度法。 GB/T14949.6锰矿石化学分析方法铜、铅和锌量的测定。目的在于测量锰矿石中的铜、 铅和锌含量，采用火焰原子吸收光谱法。 -GB/T14949.7锰矿石化学分析方法 钠和钾量的测定。目的在于测量锰矿石中的钠和钾含量，采用火焰原子吸收光谱法， GB/T14949.8 锰矿石湿存水量的测定重量法。目的在于测量锰矿石中的钠湿存水量，采用重量法。 GB/T 14949.9 锰矿石化学分析方法 硫量的测定。目的在于测量锰矿石中的硫含量，采用硫酸钡重量法和燃烧碘量滴定法。 一GB/T14949.10锰矿石化学分析方法钴量的测定。目的在于测量锰矿石中的钻含量，采用亚硝基R盐光度法。 一GB/T14949.11锰矿石碳含量的测定 重量法和红外线吸收法。目的在于测量锰矿石中的碳含量，采用重量法和红外线吸收法 -GB/T14949.12锰矿石化合水含量的测定重量法。目的在于测量锰矿石中的化合水含量，采用重量法。
II GB/T14949.11—2021
锰矿石 碳含量的测定重量法和红外线吸收法
警示一一使用本文件的人员应有正规实验室工作实践经验。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
本文件规定了重量法和红外线吸收法测定锰矿石中碳含量的方法本文件适用于锰矿石中碳含量的测定。测定范围（质量分数）：方法一0.02%5.00%；方法二
0.02%~9.00%
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/T2011散装锰矿石取样、制样方法 GB/T6379.1测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义 GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复
性与再现性的基本方法
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 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。
方法一：重量法
4
4.1原理
用磷酸分解试料，氧气为载气，以碱石棉吸收二氧化碳，重量法测定。 4.2试剂
除非另有规定，仅使用分析纯试剂 4.2.1水，GB/T6682，三级。 4.2.2氧化铬。 4.2.3无水硫酸铜：将结晶硫酸铜（CuSO，·5H2O)于180℃～200℃烘3h以上制得 4.2.4无水高氯酸镁：装人吸收管前应在120℃~150℃烘干。 4.2.5 碱石棉。
.
1 GB/T14949.11—2021
4.2.6 硫酸，p=1.84g/mL。 4.2.7 磷酸，0=1.70g/mL。 4.2.8 氧气，纯度大于99.95%，其他级别氧气若能获得低而一致的空白时，也可以使用。 4.3 仪器及其装置
重量法的分析装置图见图1。
H,O
? O
?
E
02 .
H20
?
标引序号说明： A
电热板（带有调压器）； 150mL锥形瓶；三通滴瓶漏斗；冷凝器（直管式，水冷部分长260mm）；
B C D E、L 干燥管，内盛硫酸（4.2.6），硫酸液面处于进气孔上方约1cm处： F
吸收管，内装氧化铬（4.2.2）；吸收管，内装无水硫酸铜；吸收管，内装无水高氯酸镁（4.2.4）；
G H J、K 吸收管，内装3/4碱石棉（4.2.5）和1/4无水高氯酸镁（4.2.4)（每个吸收管质量不超过40g）。 注：全部U形管内试剂上面充填少量玻璃棉。
图1分析装置图
4.4取制样
按照GB/T2011的规定进行取制样，试样粒度不大于0.100mm。 将过筛后的试样置于105℃～110℃的烘箱中烘干2h，取出置于干燥器中冷却至室温。干基试样
保存在干燥器中备用。 4.5 试验步骤 4.5.1试料量
按表1称取试料量，精确至0.0001g，置于烘干的锥形瓶中。
2 GB/T14949.11—2021
表1试料量
试料量 g 4.00~2.00 2.00~0.50 0.50~0.15
碳含量（wc）
% 0.02≤wc≤0.15 0.15we≤1.50 1.50 4.5.2 空白试验
随同试料做空白试验，
4.5.3测定
4.5.3.1按图1接好装置。接通冷却水（图1D），通人氧气检查整个系统的密封性，确信不漏气时，调节氧气流速使系统出口端干燥管（图1L)中的气泡可数。
每隔10min，断开并称量吸收管（图1J和图1K）直至恒重。停止通氧。取下无试料的锥形瓶（图1B），将恒重的吸收管接人系统中。 4.5.3.2将盛试料的锥形瓶（图1B)加入1mL2mL水后接入系统中，旋开气路活塞，立即从加酸滴瓶漏斗（图1C)中加入15mL磷酸（4.2.7）于锥形瓶（图1B)中，加酸的速度控制二氧化碳以每秒3~ 4个气泡速度通过干燥管（图1E）。当试料中含二氧化碳量小于5%时可在2min～3min内一次加完磷酸（4.2.7），大于5%时可在5min左右分次加完磷酸（4.2.7）。加磷酸时，应防止二氧化碳从加酸滴瓶漏斗(图1C)中逸出。
加完磷酸（4.2.7），通人氧气，放置2min～3min，低温加热锥形瓶（图1B)至溶液微沸，并保持10min，然后移开电热板（图1A）。在此过程中保持气流量速度以每秒3～4个气泡流过干燥管（图1L），而后继续保持10min以驱赶残留的二氧化碳。
关闭吸收管活塞，将吸收管（图1J和图1K)取下，置于在天平室内的无于燥剂的于燥器内，放置 30min使温度均衡。打开吸收管（图1J和图1K)活塞，并立即关闭，使内部压力与大气压力平衡。 称量。 4.6结果的计算和表示 4.6.1分析结果的计算
按式（1)计算碳的质量分数wc。
mz-mlmo×K'×100%
wc :
...(1)
m
式中： wc 碳的质量分数；
试料的质量，单位为克（g）；
7m mo 空白试验中所测得的二氧化碳质量，单位为克（g）； m1 吸收前吸收管（图1J和图1K）的质量，单位为克（g）；
吸收后吸收管（图1J和图1K)的质量，单位为克（g）； 0.2727，二氧化碳转换为碳的换算系数。
m 2 K'
3 GB/T14949.11—2021
4.6.2分析结果的确定和表示
同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于重复性限r，则取算术平均值作为分析结果。如果两次独立分析结果差值的绝对值大于重复性限r，则按照附录A的规定追加测量次数并确定分析结果。
分析结果按GB/T8170规定修约 4.7 精密度
本文件按照GB/T6379.1和GB/T6379.2的统计方法计算精密度，该方法精密度见表2。原始数据参见附录B中表B.1。
表2精密度
重复性r
元素 C 注：式中m为两个分析结果的平均值，以质量分数（%)表示。
测定范围（质量分数）
再现性R
0.02~5.00
gR=1.278 6+0.557 3lgm
lgr=1.459 6+0.5918lgm
5方法二：红外线吸收法
5.1 原理
试料于高频感应炉的氧气流中加热燃烧，生成的二氧化碳由氧气载至红外线分析器的测量室，二氧
化碳吸收某特定波长的红外能，其吸收能与其浓度成正比，根据检测器接收能量的变化可测得碳量。
5.2 试剂与材料
除非另有规定，仅使用分析纯试剂。 5.2.1水,GB/T6682,三级。 5.2.2丙酮，蒸发后的残余物含碳量小于0.0005%。 5.2.3 高氯酸镁，无水、粒状。 5.2.4 烧碱石棉，粒状。 5.2.5 玻璃棉。 5.2.6 锡粒，碳量小于0.002%，粒度0.4mm~0.8mm。必要时应用丙酮（5.2.2)清洗表面，并在室温下干燥。 5.2.7 纯铁，碳量小于0.002%，屑状或粒状 5.2.8 钨粒，碳量小于0.002%，粒度0.8mm~1.4mm。 5.2.9 氧气，纯度大于99.95%，其他纯度氧气若能获得低而一致的空白时，也可以使用 5.2.10 动力气源，氮气、氩气或压缩空气，其杂质（水和油)含量小于0.5%。 5.2.11 1陶瓷埚，直径×高：23mm×23mm或25mm×25mm，并在高于1200℃的高温加热炉中灼烧4h或通氧灼烧至空白值为最低 5.2.12 璃钳。 5.3 仪器及设备 5.3.1 红外线吸收定碳仪装置 5.3.1.1 红外线吸收定碳仪（灵敏度为1.0×10-6），仪器设备连接见图2
4 GB/T14949.11—2021
5.3.1.2 干燥管：内装高氯酸镁（5.2.3） 5.3.1.3 3洗气瓶：内装烧碱石棉（5.2.4）。
200
34
1
10
12 13 文
标引序号说明：
氧气瓶；两级压力调节器；洗气瓶：
8—-除尘器; 10--流量控制器； 11-
1 2 3
氧化碳转换为二氧化碳的转换器；
4,9 干燥管； 5
12— 除硫器； 13- 二氧化碳红外检测器。
压力调节器：高频感应炉；燃烧管：
6 7 注：有一氧化碳检测池的定碳仪可不需要一氧化碳转换为二氧化碳的转换器。
图2红外线吸收定碳仪装置图
5.3.2气源 5.3.2.1 载气系统包括氧气容器，两级压力调节器及保证供给合适压力和额定流量的时序控制部分， 5.3.2.2动力气源系统包括动力气（5.2.10），两级压力调节器及保证供给合适压力和额定流量的时序控制部分。 5.3.3 高频感应炉
应满足试样熔融温度的要求。 5.3.4控制系统 5.3.4.1 微处理机系统包括中央处理机、存储器、键盘输人设备、信息中心显示屏、分析结果显示屏及分析结果打印机等。 5.3.4.2控制功能包括自动装卸埚和炉台升降、自动清扫、分析条件选择设置、分析过程的监控和报警中断、分析数据的采集、计算、校正及处理等。 5.3.5测量系统
主要由微处理机控制的电子天平，红外线分析器及电子测量元件组成。
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