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氢氧化钾质量检测

非售品
CAS:1310-58-3
分子式:
分子量:

电子级片状氢氧化钾
1 范围
 本标准规定了电子级片状氢氧化钾的分型、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存和安全。
本标准适用于精制氯化钾经离子膜法电解所得的片状氢氧化钾,该产品主要用于电池、电子行业。
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,仅所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 190-2009 危险货物包装标志
GB 15258 化学品安全标签编写规定
GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T 6678 化工产品采样总则
GB/T 6679 固体化工产品采样通则
GB/T 6682-2008 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
GB/T 23768-2009 无机化工产品 火焰原子吸收光谱法通则
HG/T 3696.1 无机化工产品 化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备 第 1 部分:标准滴定溶液的制备
HG/T 3696.2 无机化工产品 化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备 第 2 部分:杂质标准溶液的制备
HG/T 3696.3 无机化工产品 化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备 第 3 部分:制剂及制品的制备
3 分子式和相对分子质量
分子式:KOH
相对分子质量:56.11(按 2007 年国际相对原子质量)
4 分型
电子级片状氢氧化钾分为以下二种类型:
I 型:95%规格,氢氧化钾含量为 95%以上的产品。
II 型:90%规格,氢氧化钾含量为 90%以上、95%以下的产品。
5 要求
5.1 外观:白色片状。
5.2 电子级片状氢氧化钾应符合表 1 要求。
表 1 要 求
项 目                   指 标
                     I 型 II 型
氢氧化钾(KOH) w/% ≥ 95.0 90.0
碳酸钾(K2CO3) w/% ≤ 0.5 0.5
氯化物(以 Cl 计) w/% ≤ 0.005 0.005
硫酸盐(以 SO4计) w/% ≤ 0.002 0.002
硝酸盐及亚硝酸盐(以 N 计) w/% ≤ 0.0002 0.0002
磷酸盐(以 PO4计) w /% ≤ 0.002 0.002
硅酸盐(以 SiO3计) w/% ≤ 0.005 0.005
钠(Na) w/% ≤ 0.4 0.4
铁(Fe) mg/kg ≤ 1 1
铝(A1) mg/kg ≤ 1 1
钙(Ca) mg/kg ≤ 5 5
镍(Ni) mg/kg ≤ 1 1
镁(Mg) mg/kg ≤ 1 1
铜(Cu) mg/kg ≤ 1 1
锌(Zn) mg/kg ≤ 1 1
铅(Pb) mg/kg ≤ 1 1
钴(Co) mg/kg ≤ 0.5 0.5
铬(Cr) mg/kg ≤ 0.5 0.5
重金属(以 Pb 计) w/% ≤ 0.001 0.001
6 试验方法
6.1 安全提示
本试验方法中所用样品和部分试剂具有腐蚀性,操作时须小心谨慎!如溅到皮肤上应立即用水冲洗,严重者应立即就医。部分试剂易挥发、易燃,操作时需在通风橱中进行。
6.2 一般规定
本标准所用试剂和水,在没有注明其它要求时,均指分析纯试剂和 GB/T 6682—2008 中规定的三级水。试验中所用标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及制品,在没有注明其它要求时,均按 HG/T 3696.1、HG/T 3696.2、HG/T 3696.3 的规定制备。
6.3 外观检验
在自然光下,用目视法判别。
6.4 氢氧化钾和碳酸钾含量的测定
6.4.1 氢氧化钾含量的测定——四苯硼钠重量法(仲裁法)
6.4.1.1 方法提要
在弱酸性条件下,钾离子与四苯硼钠生成四苯硼钾沉淀。过滤、烘干、称量。
6.4.1.2 试剂
6.4.1.2.1 无水乙醇;
6.4.1.2.2 乙酸溶液:100 g/L;
6.4.1.2.3 四苯硼钠乙醇溶液:34g/L;
6.4.1.2.4 四苯硼钾乙醇饱和溶液;
6.4.1.2.5 甲基红指示液:1 g/L。
6.4.1.3 仪器、设备
6.4.1.3.1 玻璃砂坩埚:滤板孔径 2μ m~5μ m;
6.4.1.3.2 电热恒温干燥箱:温度能控制在 120℃±5℃。
6.4.1.4 分析步骤
6.4.1.4.1 试验溶液的制备
用称量瓶迅速称取约 40 g 试样,精确至 0.01 g,置于 250 mL 烧杯中,加适量无二氧化碳的水溶解,冷却至室温后全部移入 1000 mL 容量瓶中,用无二氧化碳的水稀释至刻度,摇匀。立即置于 1000 mL清洁干燥的塑料瓶中保存。此溶液为试验溶液 A,用于氢氧化钾含量、碳酸钾含量、氯化物含量、钠含量的测定。
6.4.1.4.2 测定
用移液管移取 20 mL 试验溶液 A 置于 500 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。必要时干过滤。
用移液管移取 20 mL 此溶液,置于 100 mL 烧杯中,加 1 滴甲基红指示液,用乙酸溶液调至微红色。加热至 40℃取下,搅拌下逐滴加入四苯硼钠乙醇溶液 8 mL~9 mL,约 5 min 加完。放置 10 min。用已质量恒定的玻璃砂坩埚过滤,用 40 mL~50 mL 四苯硼钾乙醇饱和溶液洗涤沉淀,每次用 5 mL,每次都要抽干。停止抽滤,用 2 mL 无水乙醇洗一次,再抽干。置于电热恒温干燥箱中,于 120℃±5℃烘干至质量恒定。
注:配置的氢氧化钾溶液具腐蚀性不得存放在玻璃瓶中;所用的定量玻璃仪器均需要及时洗涤。
6.4.1.5 结果计算
氢氧化钾含量以氢氧化钾(KOH)的质量分数w1计,数值以%表示,按公式(1)计算:

      0.1566×m1×125000
w1=----------------------   -  (0.8119×w2-1.5825×w3)……………… (1)
                        m

式中:
m1——四苯硼钾沉淀的质量的数值,单位为克(g);
m——试料质量的数值,单位为克(g);
w2——6.4.2测得的碳酸钾的质量分数的数值,单位为(%);
w3——6.5测得的氯化物的质量分数的数值,单位为(%);
0.1566——四苯硼钾换算为氢氧化钾的系数;
0.8119——碳酸钾换算为氢氧化钾的系数;
1.5825——氯换算为氢氧化钾的系数。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.3%。
6.4.2 氢氧化钾和碳酸钾含量的测定——酸碱滴定法
6.4.2.1 方法提要
取一份试液,加入氯化钡与试液中的碳酸钾生成碳酸钡沉淀。以酚酞为指示剂,用盐酸标准滴定溶液滴定氢氧化钾。再以甲基橙为指示剂,用盐酸标准滴定溶液滴定碳酸盐。以两次滴定消耗的滴定剂的量计算氢氧化钾的含量和碳酸钾的含量。
6.4.2.2 试剂
6.4.2.2.1 氯化钡溶液:100 g/L(加入酚酞指示剂,用氢氧化钠溶液调节至变粉红色);
6.4.2.2.2 盐酸标准滴定溶液:c(HCl)≈1 mol/L;
6.4.2.2.3 甲基橙指示液:1 g/L;
6.4.2.2.4 酚酞指示液:10 g/L。
6.4.2.3 分析步骤
用移液管移取50 mL试验溶液A(6.4.1.4.1)置于250 mL锥形瓶中。加入10 mL氯化钡溶液,摇匀,加入(2~3)滴酚酞指示液,用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液无色,消耗盐酸标准滴定溶液的体积为V1;于此溶液中加入(1~2)滴甲基橙指示液,用盐酸标准滴定溶液继续滴定至橙红色,消耗盐酸标准滴定溶液的体积为V2。
6.4.2.4 结果计算
氢氧化钾含量以氢氧化钾(KOH)的质量分数w1计,数值以%表示,按公式(2)计算:
        2×V1×c×M1
w1=-----------------  -  (w5-2.4406)…………………(2)
                   m
碳酸钾含量以碳酸钾(K2CO3)的质量分数w2计,数值以%表示,按公式(3)计算:
            V2×c×M2
w2=-------------------------……………………(3)
                  m
式中:
V1——以酚酞为指示液滴定消耗的盐酸标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
V2——以甲基橙为指示液滴定消耗的盐酸标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL);
c ——盐酸标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m——试料(6.4.1.4.1)质量的数值,单位为克(g);
w5——6.11测得的钠的质量分数的数值,单位为(%);
Μ1——氢氧化钾(KOH)的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/moL)(Μ1=56.11);
Μ2——碳酸钾(K2CO3)的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/moL)(Μ2=138.20);
2.4406——钠(Na)换算为氢氧化钾的系数。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值氢氧化钾为不大于0.3%,
碳酸钾为不大于0.1%。
6.5 氯化物含量的测定
6.5.1 方法提要
同 GB/T 3051—2000 第 3 章。
6.5.2 试剂和材料
同 GB/T 3051—2000 第 4 章。
6.5.3 仪器、设备
同 GB/T 3051—2000 中的第 5 章。
6.5.4 分析步骤
移取试验溶液 A 20 mL(6.4.1.4.1)置于 250 mL 锥形瓶中,加水至约 100 mL,加 3 滴溴酚蓝指示液,滴加硝酸溶液(1+1)至试液呈黄色,再用氢氧化钠溶液调至恰呈蓝色,然后滴加硝酸溶液(1+15)至黄色,过量 2 滴,加入 1 mL 二苯偶氮碳酰肼指示液,用 0.05 mol/L 硝酸汞标准滴定溶液与微量滴定管中滴定至与标准终点比对溶液相同的紫红色。
标准终点比对溶液的制备:于 250 mL 锥形瓶中加入 100 mL 水和 3 滴溴酚蓝指示液,滴加硝酸溶液(1+1)至黄色,再滴加氢氧化钠溶液至恰呈蓝色,滴加硝酸溶液(1+15)至黄色,过量 2 滴。加入 1 mL 二苯基偶氮碳酰肼指示液,用硝酸汞标准滴定溶液于微量滴定管中滴定至紫红色。
注:将滴定后的含汞废液收集保留,参见附录 A 进行处理。
6.5.5 结果计算
氯化物含量以氯(Cl)的质量分数 w3 计,数值以%表示,按公式(4)计算:
  (V-V0)×C×M
 w3=---------×100................. (4)
                  m×V1
式中:
V ——试验溶液消耗硝酸汞标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V0——标准终点比对溶液消耗硝酸汞标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);
V1——移取试验溶液A的体积的数值,单位为毫升(mL);
c ——硝酸汞标准滴定溶液的浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);
m——试料(6.4.1.4.1)质量的数值,单位为克(g);
Μ——氯(Cl)的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/moL)(Μ=35.45)。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于 0.001%。
6.6 硫酸盐含量的测定
6.6.1 方法提要
 盐酸介质中,硫酸根与钡离子生成白色细微的硫酸钡沉淀,悬浮在溶液中,与标准比浊溶液比对。
6.6.2 试剂和材料
6.6.2.1 盐酸溶液:1+3;
6.6.2.2 硫酸盐标准溶液:1 mL 溶液含硫酸盐(SO4)0.1 mg;
用移液管移取 10 mL 按 HG/T 3696.2 要求配制的硫酸盐标准溶液,置于 100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液使用期为一星期。
6.6.2.3 混合溶液。
称取 70 g 氯化钠置于 1 000 mL 烧杯中,加 500 mL 水溶解,加 10 mL 盐酸,500 mL 丙三醇,加入50 g 氯化钡,混匀。
6.6.3 仪器
比色管:50mL,带 25mL 刻度。
6.6.4 分析步骤
称取 5.00 g±0.01 g 试样,置于比色管中,加水溶解稀释至 25 mL。用盐酸溶液中和至 pH 3~4(用pH 试纸检验)。加入 10 mL 混合溶液,加水至刻度,摇动 1 min,放置 5 min。溶液所呈浊度不得大于标准比浊溶液。
标准比浊溶液是按下列要求移取硫酸盐标准溶液,与试料同时同样处理。
优等品:1.0 mL;一等品:2.5 mL。
6.7 硝酸盐及亚硝酸盐含量的测定
6.7.1 方法提要
在碱性条件下,试验溶液中的硝酸盐和亚硝酸盐与定氮合金反应,生成的氨经蒸馏用硫酸溶液吸收。加入纳氏试剂生成红色络合物,与标准比色溶液进行比对。
6.7.2 试剂
6.7.2.1 定氮合金;
6.7.2.2 硫酸溶液:1+333;
6.7.2.3 氢氧化钠溶液:250 g/L,无氨;
6.7.2.4 氮标准溶液:1 mL 溶液含氮(N) 0.01 mg;
用移液管移取 1 mL 按 HG/T 3696.2 配制的氮标准溶液,置于 100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。该溶液现用现配。
6.7.2.5 无氨的水;
6.7.2.6 纳氏试剂。
6.7.3 仪器、设备
定氮蒸馏装置。也可使用具有同样效果的其他蒸馏装置。

6.7.4 分析步骤
6.7.4.1 分析准备
在蒸馏瓶中注入适量水,加热至沸。用沸腾产生的蒸气清洗装置,至蒸馏液不再析出氮为止(用纳氏试剂检验:取相同体积的吸收液和水,分别加入等量纳氏试剂,比较二者颜色)。
6.7.4.2 测定
用称量瓶迅速称取 2.00 g±0.01 g 试样,置于蒸馏瓶中,加 50 mL 水溶解,加 25 mL 无氨水,摇匀。
用移液管移取 0.4 mL 氮标准溶液,置于另一个蒸馏瓶中,加 65 mL 无氨水,5 mL 氢氧化钠溶液,摇匀。各加 1 g 定氮合金,迅速将蒸馏装置连接好。于两个比色管中,各加入 2 mL 硫酸溶液,加少量水使导管末端气孔淹没于溶液中。混匀蒸馏瓶内的溶液,放置 1h,其间定时摇动。逐渐加热蒸馏瓶使溶液沸腾,至蒸馏出约 40 mL 溶液为止。取出导管,停止加热。用少量水冲洗导管,洗液收集于比色管中。
于两个比色管中,分别加入 1 mL 氢氧化钠溶液、2mL 纳氏试剂,加水至刻度,混匀,放置 10 min。
试验溶液所呈颜色应不深于标准比色溶液。
6.8 磷酸盐含量的测定
按 GB/T 2306-2008 的 5.8 规定测定。
6.9 钠、硅、铁、铝、钙、镍、镁、铜、锌、铅、钴、铬含量的测定-电感耦合等离子体原子发射光谱法
6.9.1 方法提要
样品加盐酸溶解后,将试样溶液喷入等离子体,并以此做光源,在等离子体发射光谱仪相应的波长处,测量其光谱强度并采用标准加入法计算元素的含量。
6.9.2 试剂
6.9.2.1 盐酸,光谱纯;
6.9.2.2 氩气:纯度应大于 99.9%;
6.9.2.3 单元素标准溶液 1000mg/L[国家标准物质(GBW)]:钠、硅、铁、铝、钙、镍、镁、铜、锌、铅、
钴、铬
6.9.2.4 钠标准溶液:1mL 溶液含钠(Na)0.1mg;移取 10.00 mL 钠标准溶液(1000mg/mL)于 100 mL 容量瓶中,用一级水稀释至刻度,摇匀。
6.9.2.5 硅标准溶液:1 mL 溶液含硅(Si)0.01 mg;移取 1.00 mL 硅标准溶液(1000mg/mL)于 100 mL 容量瓶中,用一级水稀释至刻度,摇匀。
6.9.2.6 金属离子标准混合溶液:1 mL 溶液含铁、铝、钙、镍、镁、铜、锌、铅、钴、铬金属离子各为0.01mg;
分别移取铁、铝、钙、镍、镁、铜、锌、铅、钴、铬标准溶液 1.0 mL 置于 100 mL 容量瓶中,用一级水稀释至刻度,摇匀。
6.9.2.7 一级水:符合 GB/T 6682-2008 的规定。
6.9.3 仪器、设备
 电感耦合等离子体原子发射光谱仪。
仪器的稳定性:仪器的短程稳定性RSD不大于2.0%;长期稳定性RSD不大于4.0%。
仪器的检出限:代表元素检出限不大于0.005 mg/L。
校准工作曲线:回归曲线的线性相关系数,各元素的线性相关系数R≥0.99。
6.9.4 分析步骤
6.9.4.1 试验溶液的制备
用称量瓶迅速称取约 40 g 试样,精确至 0.01 g,用一级水溶解,冷却至室温后全部移入 1000 mL容量瓶中,用一级水稀释至刻度,摇匀。立即置于 1000 mL 清洁干燥的塑料瓶中保存。
6.9.4.2 金属离子含量的测定
分别用移液管移取50 mL试验溶液于4个100 mL容量瓶中,分别加5 mL盐酸,再加入金属离子标准混合溶液分别为0.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、8.00 mL,用一级水稀释至刻度,摇匀。
分别用移液管移取50 mL试验溶液于4个100 mL容量瓶中,分别加5 mL盐酸,再加入硅标准溶液0.00mL、2.00 mL、4.00 mL、8.00 mL,用一级水稀释至刻度,摇匀。
分别用移液管移取 10 mL 试验溶液于 4 个 100 mL 容量瓶中,分别加 5 mL 盐酸,再加入钠标准溶液 0.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、8.00 mL,用一级水稀释至刻度,摇匀。
在仪器最佳的测定条件下,按表1给出的元素测定波长,利用标准加入法测定各待测元素的光谱强度。计算机根据所输入的相关数据,自动计算出各元素的浓度。
表 2 各杂质测定波长
杂质元素 钠 铁 铝 钙 镍 镁
测定波长/nm 589.592 259.940 394.401 393.660 231.604 279.553
杂质元素 铜 锌 铅 钴 铬 硅
测定波长/nm 324.754 213.856 220.353 228.616 283.563 251.612
6.9.5 结果计算
金属元素含量以质量分数 w6 计,数值以 mg/kg 表示,按公式(5)计算:
           1000×m1
w6=--------------------……………………………(5)
             m×V
硅酸盐含量以质量分数 w7 计,数值以%表示,按公式(6)计算:

        27.1×m1
 w7=---------------………………………(6)
           m×V
式中:
m1——从工作曲线查出的被测溶液中被测元素质量的数值,单位为微克(μg);
V——移取试样的体积的数值,单位为毫升(mL);
m——试料的质量的数值,单位为克(g)。
2.71——硅换算为硅酸盐的系数;
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值:钙、铁、铝、镍、镁、铜、锌、铅、钴、铬含量不大于 0.5mg/kg,硅酸盐含量不大于 0.0005%;钠含量不大于 0.05%。
6.10 重金属(以 Pb 计)含量的测定
按 GB/T 2306-2008 规定的 5.17 测定。
7 检验规则
7.1 出厂检验
产品应由本公司的质量检验部门逐批检验合格并附有一定格式的质量报告单后方可出厂。质量报告单内容包括:产品名称、生产单位名称、生产日期或批号、型号等级、本标准编号、检验日期、检验人和检验结果等。出厂检验项目为本标准规定的全部项目。
7.2 组批和抽样
出厂检验按批进行,用相同材料,基本相同的生产条件,连续生产或同一班组生产的同一级别的电子级片状氢氧化钾为一批,每批产品不超过 120 t。按 GB/T 6678 规定的采样单元数随机抽样。拆开包装袋,宜用 GB/T 6679 中规定的适宜的采样器和方式迅速采取有代表性的样品,将采取的样品混匀,样品量不少于 1 000g,分装于两个清洁、干燥的聚乙烯瓶中,密封保存。样品瓶上应贴上标签并注明:产品名称、类型、等级、批号、采样日期和采样者姓名。一瓶供检验用,另一瓶保存备查,保存时间 3 个月。
7.3 判定
检验结果全部符合本标准要求时,判定为合格。检验结果中若有指标不符合本标准要求时,则重新自两倍量的包装中采样复检,复检结果符合本标准要求时,判定为合格;复验结果中仍有指标不符合本标准要求时,则判整批产品为不合格。
采用 GB/T 8170 规定的修约值比较法判定检验结果是否符合标准。
8 标志、标签
8.1 出厂产品包装容器上应有牢固清晰的标志,内容包括:生产厂名、厂址、产品名称、类型、等级、净含量、批号或生产日期、本标准编号及 GB 190—2009 规定的“腐蚀性物质”标签和 GB/T 191—2008中规定的“怕晒”、“怕雨”标志。
8.2 每批出厂的电子级片状氢氧化钾都应附有质量证明书。内容包括:生产厂名、厂址、产品名称、类型、等级、净含量、批号或生产日期、产品质量符合本标准的证明和本标准编号。
9 包装、运输、贮存
9.1 电子级片状氢氧化钾采用双层包装,内包装采用聚乙烯塑料薄膜袋,外包装为聚丙烯涂膜编织袋。
每袋净含量为 25kg。也可根据用户要求进行包装。
包装时,内层用尼龙绳或其他质量相当的绳扎口,外层编织袋用缝包机缝口,缝口牢固,不得有跳线漏线现象。
电子级片状氢氧化钾也可采用吨包装,集装箱的尺寸和每袋净含量可根据用户的要求进行协商。
9.2 电子级片状氢氧化钾在运输过程中应有遮盖物,防止日晒、雨淋、包装破损。
9.3 电子级片状氢氧化钾应贮存在通风、干燥的库房内,防止日晒、受潮。远离易燃物,以防引起燃烧。
10 安全
氢氧化钾具有强腐蚀性,操作场所应防腐,操作人员应穿耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。工作现场配制 3%的稀硼酸溶液备用。
可能接触其粉尘时,必须佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。
皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少 15 min。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少 15 min。就医。
附 录 A
(资料性附录)
含汞废液处理方法
A.1 方法提要
在碱性介质中,用过量的硫化钠沉淀汞,用过氧化氢氧化过量的硫化钠,防止汞以多硫化物的形式溶解。
A.2 处理步骤
将废液收集于约 50 L 的容器中,当废液达约 40 L 时依次加入 400 g/L 氢氧化钠溶液 400 mL,100 g硫化钠(Na2S·9H2O),摇匀。10 min 后缓慢加入 30%过氧化氢溶液 400 mL,充分混合,放置 24 h 后将上部清液排入废水中,沉淀物转入另一容器中,由专人进行汞的回收。上述操作中所用试剂均为工业级。