氧化铝检验规程

SS —ZG —0001

γ-氧化铝入库检验规程

编制： 审核： 批准： 状态：

编制日期：2011-08-19 发布日期：2011-08-26

1、 目的

严格把握γ-氧化铝来料质量，为后续生产提供有保障的原材料，以生产出优质的产品。 2、 范围

本规程规定了用于制造三元催化转化器的γ-氧化铝的检验方法、验收标准、检验规则。 3、 技术指标

γ-氧化铝应符合表1的要求。

4．1 安全提示

本试验方法中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，操作是须小心谨慎！如溅到皮肤上应立即用水冲洗，严重者应立即治疗。使用易燃品时，严禁使用明火加热。激光粒度分析仪在使用过程中有激光辐射，电力，有害的被测样品和悬浮介质可能对人体造成伤害，在使用时请多加留意。 4．2 粒度分析

4．2．1 实验原理

利用激光束的反射与衍射，测度材料颗粒的粒径大小。 4． 2．2 仪器与试剂

激光粒度分析仪 电脑 打印机 50ml 量杯 电动搅拌机 玻棒

去离子水

4． 2．3 实验步骤

4． 2．3．1 测量单元的预热。

打开激光粒度分析仪，一般要等半小时以后，激光功率才能稳定。如果环境温度较低，等待时间还要延长。判断激光功率是否达到稳定的依据是，背景光能分部的零环高度是否稳定。正常情况下，零环高度在30S 内的上下起伏应不超过3个刻度格（纵坐标）。

4． 2．3．2 系统对中

打开计算机，在windows 操作系统桌面上，双击“OMEC 激光粒度仪”图标，即可进入激光粒度分析仪的配套软件介面。旋转上下两个对中旋钮，使“背景光能分布”中“零”环最高（40~80之间），而其它环相对低。如果零环下降，15~25环的高度超过5以上，或者零环调到最高时，高度低于40，说明仪器处于不正常状态，请进行维修。

在主菜单下，单击“文件”，“重新开始”，“系统参数设置”。按提示输入相关项目。

注：采样持续时间在1~3S，采样开始时间在1~5S，采样间隔时间在1~2S，测试次数3~5次。 4． 2．3．3 样品的准备

在50ml 量杯内盛大约25ml 的去离子水，用取样勺取适量的待测样品，投入量杯中；在量杯中，用玻

棒搅拌去离子水；样品与液体应混合良好，否则要更换去离子水；将量杯放入超声波清洗机中，让清洗槽内的液面到达量杯总高度的1/2左右，打开电源，让其振动2分钟左右（振动时间视具体样品而定）；样品振动分散好后，关闭超声波清洗机，样品准备完毕。 4． 2．3．4 背景测量

用鼠标左键单击屏幕上的“背景”按钮，待该按钮上的“背景”文字变成“分析”，背景测量完成。 4． 2．3．5 样品测量

背景测量完成后，将准备好的样品倒入加样槽，用鼠标左键单击屏幕上的“分析”按钮，样品测量即自动进行。根据事先设定的测量次数，测试报告将一幅一幅地显示在屏幕上。测量完毕，屏幕上将显示“测量结束”。 4．2．3．6 4．3

测试报告

从第一份测量报告出现，就可阅读。

重量法测定灼烧失量

4．3．1 方法原理

将在300℃干燥后的试料，于1100℃，发失去的质量计算灼烧失量的含量。 4．3．2 仪器、装置及器具 铂坩埚（30ml ，带盖）

烘箱(300±10℃)

烘箱内不得同时干燥其他物料) 高温炉（1100±20℃）

真空干燥器（内径21cm ，用新活性氧化铝作干，在干燥器中同时冷却的坩锅数不应超过6只）

分析天平（0.0001g ）

4．3．3 试样

活性氧化铝的活化：将盛有活性氧化铝的烧杯置于带有鼓风机的烘箱中，在300-500℃烘干3-4h, 取出，立即放入真空干燥器中，冷却至窒温备用，活化后的干燥剂一般可用于6次灼烧失量的测定。试样应充满容器，密闭保存，称样前充分混匀。 4．3．4 分析步骤 4．3．4．1 测定次数

独立地进行两次测定，取其平均值 4．3．4．2 测定

4．3．4．2．1 将铂坩埚和盖置于高温炉中，控制温度1100±20℃灼烧30分钟。取出稍冷，置于干燥器中，冷却40分钟，称量，精确至0.0001g （质量m1）。重复称量至恒重。

4．3．4．2．2 向铂坩埚中加入约5g 试料，盖上坩埚盖，称量，精确至0.0001g 。将坩埚盖部分打开，置于烘箱中，控制温度300±10℃，干燥1.5h ，取出，置于干燥器中，冷却30分钟，盖好坩埚盖，称量，精确至0.0001g （质量m2）。重复称量至恒重。 4．3．4．2．3 将坩埚盖部分打开，置于高温炉中，控制温度1100±20℃，灼烧2h ，取出稍冷，置于干燥器中，冷却40分钟，将盖盖严，稳量，精确至0.0001g （质量m3）重复称量至恒重。 4．3．5

结果计算

m 2-m 3m 2-m 1

按下式计算灼烧失量含量w%: w =4．3．6

精密性

*100

4．3．6．1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 ）情况不超过5%，重复性限（r ）按以下数据采用线性内

插法求得：

W(%) 0.266 1.51 6.14 重复性限r （%） 0.023 0.04 0.09 4．3．6．2 允许差

实验室之间分析结果的差值应不大于表2所列允许差。

4．4

4．4．1 方法原理与测定范围

试料用碳酸钠一硼酸熔融，将熔融物用硝酸溶解后，在pH0.80^-0.85的硝酸介质中，使硅酸与钥酸 形成硅铝杂多酸。然后，在酒石酸一硫酸介质中，用氨基磺酸或抗坏血酸选择还原为硅钥蓝。于分光光 度计波长815nm 处，测量其吸光度，借以测定二氧化硅量。

测定范围:0.005%-0.30% 4．4．2 试剂

硼酸:优级纯。

碳酸钠:无水，优级纯。 硫酸:(1+1)

硝酸:(3.00moi/I)。

混合酸:称取33.0g 酒石酸溶于水中，加水至60mL, 混匀(必要时过滤) 。加硫酸至 100mL, 混匀。如溶液发黄需另配。

铝酸按[(NH,),Mo,02,"4H20]溶液(100g/L):必要时过滤，如沉淀较多需重配。贮存于聚乙烯瓶中 还原剂

a. 还原剂一，氨基磺酸溶液:将7.00g 无水亚硫酸钠溶解于50mL 水中，加人1.50g1-氨基一2-蔡酚-4-磺酸(C,aHsN04S)，搅拌使之溶解。在另一烧杯中，将90.00g 无水偏重亚硫酸钠(NazSZOs)溶解于900mL 水中。将两种溶液合并，并稀释至1000mL. 混匀。使用前用慢速定量滤纸过滤。此溶液低温避光贮存于聚乙烯瓶中，可稳定20天。

b. 还原剂二，抗坏血酸[CsHaOsl溶液(20g/L):使用时配制。

c. 二氧化硅标准贮存溶液:称取。.5000g 基准试剂二氧化硅仁预先用玛瑙研钵研细，于1000℃灼烧 2h ，置于干燥器((4.6)中冷却至室温〕，置于铂增祸中，加人5.0g 碳酸钠(3.2)，搅匀，再覆盖0.5g, 盖上柑锅盖，置于950℃高温炉中熔融12min ，取出稍冷。加人热水，低温加热待熔块松动后，将溶液和熔块移人聚四氟乙烯烧杯((4.3)中，用热水充分洗净柑塌和盖。将烧杯置于电热板((4.4)上，加热至熔块全部溶解后，取下冷却至室温 将溶液移人预先加有约600mL 水的1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，立即移人聚乙烯瓶中保存。此溶液1mL 含。.5mg 二氧化硅。

d. 二氧化硅标准溶液:移取25.00mL 二氧化硅标准贮存溶液(3.8)于500mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，移人聚乙烯瓶中。此溶液1mL 含25pg 二氧化硅。使用时配制。

e. 基体溶液:称取13.0g 碳酸钠((3.2)缓慢加人预先盛有253mL 硝酸((3.4)的1000mL 烧杯中， 加人36.8g 硝酸铝[AI(NO,),²9H20],5.09硼酸(3.1)，加水至约500mL ，加热煮沸，滴加高锰酸钾溶液(1.0g/L)至呈明显的红色并在2min 内不褪色，再过加2滴，加热至红色褪去。冷却后用水稀释至1000ml ，棍匀。用中速定量滤纸过滤后备用。

4．4．3 仪器、装置及器具

铂柑祸:30mL，带盖。

高温炉:1000℃士200C 。

聚四氟乙烯烧杯:150mL，带盖。

电热板:用调压器控制加热温度不高于250'C. 分光光度计。

干燥器:用活性氧化铝作干燥剂。 烘箱:300℃士100C 。

4．4．4 试样

试样应通过0.125mm 孔径筛网。 试样预先在300℃士10℃烘干2h ，置于干燥器中，冷却至室温。 4．4．5 分析步骤 4．4．5．1 试料

称取0.5000g 试样精确至0.0001g 。 4．4．5．2 测定次数

独立地进行两次测定取其平均值。 4．4．5．3 空白试验

随同试料做空白试验。

4．4．5．4 测定

4．4．5．4．1 将试料置于铂增涡中，加人0.50g 硼酸和1.30g 碳酸钠，用铂勺搅匀，盖上柑涡盖，置于约700℃的高温炉中，升温至1000℃士200C 熔融20min ，取出稍冷 空白试验直接在1000℃熔融2min-3min 后，取出稍冷。

4．4．5．4．2 向柑涡中加人沸水，加热至近沸使熔块全部溶解，将溶液移人预先盛有22.3m 工一(空白试验则为 2.6mL) 硝酸的150mL 聚四氟乙烯烧杯中，柑祸用热水冲洗两次，用聚四氟乙烯棒搅拌使沉淀尽量溶解，柑祸和盖用3.0mL 硝酸和热水充分洗净，洗涤液并人烧杯中，盖上表皿，置电热板上加热至沸，待沉淀完全溶解后，取下，置冷水槽中冷却至室温。将溶液移人100ml 容量瓶中，用水洗净烧杯，洗涤液并人容量瓶中，并用水稀释至刻度，混匀(此溶液也可用以测定氧化铁含量) 。

4．5．4．3 分取25.00mL 试液于100mL 容量瓶中，加人2,4mL 硝酸(3.4)[如试样中二氧化硅大于0.12%时，分取10.00mL 试液，加3.5mL 硝酸((3.4)，对应做空白试验]，用水稀释至约60mL, 混匀。

4．4．5．4．4 向容量瓶中加人5.0mL 铝酸按溶液(3.6)，用水冲洗瓶颈，并使体积为70mL, 混匀。于20'C -25℃放置10min-15min ，加人15.0mL 混合酸(3.5),棍匀，立即加人4.0mL 氨基磺酸溶液或5.0mL 抗坏血酸溶液，用水稀释至刻度，混匀，放置10min,

4．4．5．4．5 将部分溶液移人1cm-2cm 吸收池中，于分光光度计波长815nm 处，以水为参比，测量其吸光度。

注:亦可用2cm--3cm 吸收池，于波长700nm 处测量其吸光度。

4．4．5．4．6 将所测得试料溶液的吸光度，减去随同空白试验溶液的吸光度后，根据试料溶液的分取量，从对应基体溶液体积的工作曲线((6.5.1)或(6.5.2)上，查出相应的二氧化硅量。 4．4．6 工作曲线的绘制

4．4．6．1移取。，1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00mL 二氧化硅标准溶液(3.9),置于一组预先加人25.00mL 基体溶液((3.10)的100mL 容量瓶中，用水稀释至约60mL ，以下按4.4.5.4.2-4.4.5.4.3进行。将测得系列标准溶液的吸光度，减去试剂空白溶液的吸光度，以二氧化硅量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。 4．4．6．2 移取。，1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00mL 二氧化硅标准溶液(3.9)，置于一组预先加人10.00ml 基体溶液((3.10)的100mL 容量瓶中，用水稀释至约60mL ，以下按4.4.5.4.2-4.4.5.4.3进行，将测得系列标准溶液的吸光度，减去试剂空白溶液的吸光度，以二氧化硅量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。 4．4．6 分析结果的计算

按下式计算二氧化硅含量w(Sio,)(%):

W (S i O 2) =

m 1⨯V 0m 0⨯V 2⨯10

6

⨯100

式中:

m1— 自工作曲线上查得的二氧化硅质量，单位为微克(μg) mo — 试料的质量，单位为克(g); V1— 分取试液的体积，单位为毫升(mL);

V0— 试液的总体积，单位为毫升(mL). 4．4．7 精密度 4．4．7．1 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)情况不超过5%，重复性限((r)按以下数据采用线性内插法求得:

w(Sioi)(%) 0.0202 0.0752 0.1282 重复性限r(%) 0.0008 0.0024 0.0013

4．4．7．2 允许差

实验室之间分析结果的差值应不大于表3所列允许差。

表 3 %

w(Sio,) 允许差

0.0050--0.0100 0.0035

>0.010---0.030 0.005

>0.030-0.060 0.007

>0.060-0.100 0.010

>0.100-0.150 0.012

>0.150-0.300 0.016

4．5 氧化铝含量的测定-----EDTA 滴定法 4．5．1方法提要与测定范围

试样经碳酸钠-硼酸或氢氧化钠熔融分解，热水提取，盐酸酸化，用乳酸掩蔽钛或在EDTA 存在下用氢氧化钠分离除去铁和钛等杂质元素，然后在弱酸性溶液中使铝与过量的EDTA 络合，以二甲酚橙为指示剂，先用铅标准溶液滴定过量的EDTA ，再用氟盐取代与铝络合的EDTA ，最后用铅标准溶液滴定取代出的EDTA 。

测量范围：40~80% 4．5．2 试剂

无水碳酸钠

硼酸

氢氧化钠 氟化钠

盐酸（ρ=1.19g/ml） 盐酸（1+1） 盐酸（2+98）

氢氧化钠溶液（100g/L） 氢氧化钠溶液（400g/L） EDTA 溶液（0.008mol/L） 乳酸（1+4） 氨水（1+1） 盐酸（1+3）

乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH=6）；将260g3水合乙酸钠溶于500ml 水中，加10ml 冰乙酸，加水稀释到1L 。

酚酞指示剂溶液（1g/L）

溴甲酚绿指示剂（1g/L），将0.10g 溴甲酚绿溶于100ml 水中，滴加氢氧化钠（400g/L）到溶液呈蓝色。 二甲酚橙指示剂（5g/l）, 将0.5g 二甲酚橙溶于20ml 水中，加80ml 乙醇，混匀。

铝标准溶液：将金属铝屑（99.99%）置于100ml 烧杯中，加25ml 水和25ml 盐酸（1+1）加热煮沸5~10分钟取下，倾去溶液后用水充分洗净，再用无水乙醇洗3次，置于垫有滤纸的表面皿上放入110±5℃的烘箱中烘干5分钟，取出，置于干燥器中冷却。称取0.1588g 上述预先处理过的铝屑盛于有10ml 氢氧化钠溶液（400g/L）的塑料杯中，盖上表面皿，待全部溶解后，倒入预先盛30ml 盐酸（1+1）的烧杯中，用热水洗净塑料杯，洗涤液并入烧杯中，冷却至室温，将溶液移入500ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液每毫升含0.0006g 氧化铝，

锌标准溶液(0.0200mol/L)：称取1.3076g 高纯锌于300ml 烧杯中，加水50ml 盖上表面皿，沿杯壁加入15ml 硝酸（1+1），微热熔解完全，并蒸发至10~15ml，冷却至室温，用水洗表面皿及杯壁，移入1000ml 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。 4．5．3 试样

将试样用研钵研磨通过74μm 筛，将研好的试样置于110士5℃，下烘干2h ，置于干燥器中，冷却至室温备用。

4．5．4 分析步骤

4．5．4．1 试料

称取0.25g 试样（4.5.3）, 精确至0.0001g 。 4．5．4．2 测定次数

对同一试样应独立地进行两次测定，取其平均值。 4．5．4．3 测定

4．5．4．3．1 试料分解：将试料（4.5.4.1）放入30ml 铂坩埚中，加3g 氢氧化钠。置于750士10℃的马弗炉中，熔融20分钟。取出，旋转坩埚，使熔融物均匀附着在坩埚内壁，冷却。把坩埚放和玻璃漏斗（φ70）中，用热水将试料移入已加有40ml 盐酸（1+1）的250ml 容量瓶中，用热水洗净坩埚，加5ml 盐酸（1+1）洗净坩埚，用热水再次洗涤坩埚及漏斗，摇匀溶液使块全部溶解。冷却至室温，用水稀释至刻度，混匀。 4．5．4．3．2

掩蔽--酸掩蔽法：分取20.ml4.5.4.3.1溶液于500ml 锥形瓶中，加2ml 乳酸溶液（1+4），

摇匀，加6ml EDTA溶液（0.008mol/L），摇匀，加1滴二甲酚橙指示剂（5g/l），用氨水（1+1）中和至溶液

呈紫红色，立即用盐酸溶液（1+3）调至黄色，加水稀释至150ml 。

4．5．4．3．3 滴定：向4.5.4.3.2溶液中加入20ml 乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH=6），加热煮沸2~3分钟，取下，流水冷却到室温，补加2滴二甲酚橙指示剂（5g/l），用锌标准溶液(0.0200mol/L)滴定至溶液呈玫瑰红（不记读数）。加1~2g氟化钠。摇匀，加热煮沸3分钟，取下，冷却至室温，补加1滴二甲酚橙指示剂（5g/l），用用锌标准溶液(0.0200mol/L)滴定至溶液呈玫瑰红，记录消耗的体积（两次终点颜色应一致。 4．5．5结果分析

按公式计算氧化铝的质量分数（%） w (Al 2O 3) =

0. 05098cv

m

⨯100

式中：

C--------锌标准溶液的浓度，mol/L V ---------消耗锌标准溶液的体积，ml m---------分取溶液相当的试料的质量，g 0.05098----------氧化铝的毫摩尔质量，g/mmol 4．5．6 精密性 4．5．6．1 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)情况不超过5%，重复性限((r)按以下数据采用线性内插法求得:

氧化铝的质量分数/% : 56.5 63.1 79.4

重复性限r/%: 0.46 0.53 0.57

4．5．6．2 允许差

实验室间分析结果的差值应不大于表4所列能许差。

表4

氧化铝的质量分数/% 允许差/% 40.00~60.00 0.60

>60.00~80.00 0.70 4．6 X 射线衍射法 4．6．1 适用范围

本方法适用于含有氧化硅、氧化铝、硅酸铝(包括无定形硅酸铝、高岭土或硅酸铝分子筛) 的催化剂。 4．6．2 方法概要

经过焙烧和磨细的催化剂试样，在以CuK α为辐射源及其他规定的试验条件下，收集2θ角50- 55°, 62一73°两段X 射线衍射图 (其中第一段衍射图仅作为第二段衍射图确定被测峰前背底强度时使用) ，通过计算试样与Y -A1203参比样2θ角约为67°的衍射峰净强度比，得到试样中Y -A1203相对含量。 4．6．3仪器、设备

X 射线粉末衍射仪:使用CuK α辐射源、镍滤波片及相同规格的样品架。发散狭缝2°、接收狭缝0.6mm 、防散射狭缝2°。收集X 射线衍射图时需要选择的试验条件见表5 焙烧炉:工作温度可达800'C.

表5

记录方式 衍射图 扫横范围（2θ） 扫描速度或步宽 时间常数或预置时间 图纸速度 连续扫描 第一段 50- 55° 2°/min 1s 40mm/min 第二段 62- 73° 0.5°/min 1s 10mm/min 步进扫描 第一段 50- 55° 0.02°/步 0.4s/步 0.4mm/步 第二段 62- 73° 0.01°/步 1s/步 0.2mm/步

4．6．4 材料

-A1203参比样：选用高结晶度的拟薄水铝石样，经5507焙烧3h 制得，其γ-A1203晶相含量认定是 100%.

注：γ-AI,O, 参比样由标准化技术归口单位提供。

4．6．5 试验步骤

4．6．5．1 试样经500℃焙烧3h 处理

4．6．5．2 按4.6.3条要求，选择记录方式和试验条件，进行两段扫描，收集试样和γ-A1203参比样的衍射图。每个试样压三个样片重复测定，取其平均值；而γ-A1203参比样重复性较好，在连续测量一组试样时一般只需测量一次。

4．6．6 计算

数据处理过程参考γ-A1203衍射示意图

4．6．6．1 确定被测衍射峰前后背底强度：从每一段衍射图中无干扰衍射峰处(最好取中间位置) 可得到背底强度b1，从每二段衍射图末尾(即73°附近) 无干扰衍射峰处可得到被测衍射峰的后背底强度b2，将 b1、b2：两点的强度标在第二段衍射图纵坐标相应位置，b1与b2的中点为b3，b3即作为被测衍射峰的前背底(2θ角62°位置) 强度。

4．6．6．2 在第二段衍射图上，通过b3和b2画一条直线作为被测衍射峰的基线，并以此基线为准，测量试样衍射峰的净峰高H(s)和峰半高宽W(s)。

4．6．6．3 以4．6．6．1和4．6．6．2两条同样方法，测量出γ-A1203参比样衍射峰的净峰高H(r)和峰半高宽W(r)。

4．6．6．4 γ-A1Z03相对质量百分含量X[%(m/m): 4000 4000 CPS CPS

W

2000 2000

H

b1

b3

50

55 65 70 2θ

第二段

（第一段）

γ-A1203衍射示意图 X =

H (s ) H (r )

⨯W (s ) W (r )

⨯F (s ) F (r )

⨯100%

式中：F(s)— 记录试样衍射图时的满量程读数CPS ；

F(r)— 记录γ-A1203参比样衍射图时的满量程读数CPS 。

4．6．7 精密度

无论由峰面积还是由峰高法计算的结果，均用以下规定来判断结果的可靠性(95%置信水平) 。 4．6．7．1 重复性:同一实验室测定结果的重复性为测量平均值的±15%.

4．6．7．2 再现性：不同实验室之间测定结果的再现性为测量平均值的士24%。

4．6．7 报告

每个试样重复测量三次，取算术平均值作为测定结果。 由峰高比值计算的结果要注明“峰高法”。

采用第二参比样测得的结果，在实验室间进行数据比较时，要注明第二参比样编号和换算系数。 4．7 质量保证与控制

每次分析时，用标准样品或控制样品进行校核，或每年至少用标准样品或控制样品对分析方法校核一次。当过程失控时，应找出原因。纠正错误后，重新进行校核。