氟化铝主要是用作电解铝的助熔剂,调整电解质的性能,增强导电性,降低电解温度,有利于氧化铝的电解并降低电解过程的能源消耗。铝金属是支撑我国新型工业化,尤其是战略新兴产业以及中国制造的关键基础金属材料,自建国以来在国家的大力支持下铝行业得到了高速的发展,中国已是世界上最大的电解铝生产国,产量一直保持世界第一。氟化铝的性能和质量直接与电解铝生产过程中的能量消耗和污染物排放息息相关,高质量和质量优异的氟化铝产品更有利于电解铝的产品质量提高和节能减排,是电解铝行业的发展需求,也是氟化铝行业未来的发展方向。
氟化铝中的杂质二氧化硅一般由生产原料引入,是影响氟化铝产品质量的最有害杂质,直接影响电解铝的生产过程,因此能够快速准确测量氟化铝中二氧化硅含量是十分重要的。钼蓝分光光度法作为一种传统的化学分析方法,具有灵敏度高、检出限低、精密度高、操作方便、价格低廉等优点,被广泛应用于氟化铝中二氧化硅的测定。
YS/T 581系列标准为《氟化铝化学分析方法和物理性能测定方法》,共有18个部分组成,本文件规定了使用钼蓝分光光度法测定氟化铝中二氧化硅的操作技术要求。1987年首次发布为GB/T 8156.6-1987(采标ISO 2369-1972),2006年第一次修订为YS/T 581.6-2006,标准实施到现在已经超过了十年,标准在使用过程中依然存在着一些缺点,如原标准使用钼酸钠,钼酸钠溶液显碱性,对显色时控制的溶液pH值范围过于严苛,不便操作;溶液要使用pH计进行pH值调节,操作过程中容易引入新的杂质;在配制二氧化硅标准贮存溶液时只使用无水碳酸钠,造成二氧化硅在铂坩埚内高温熔融时碱度太高,容易腐蚀铂坩埚使配制出的标准溶液浑浊;称取的样品量太多,致使称取的熔剂太多,不便操作;使用两个高温炉进行坩埚转换熔融太麻烦,容易造成操作失误,原标准熔样温度为750℃±25℃,熔样时间为20min,然而碳酸钠的熔点为850℃,在原标准条件下,试样常有熔融不完全的情况;针对二氧化硅不同含量,分取不同溶液量,操作繁琐;工作曲线绘制时移取二氧化硅标准溶液量太多,不易操作等问题。
鉴于此,对YS/T581.6进行重新修订,本次修订的主要内容有将钼酸钠改为了钼酸铵,溶液的pH值的范围从pH= 0.85~0.90扩大到了pH= 0.5~1.2,操作方便,并将pH计的使用删除,避免污染的引入;在二氧化硅标准贮存溶液的配制中增加了无水碳酸钠和硼酸的使用,避免了由于碱度过高腐蚀铂坩埚;增加了聚四氟乙烯烧杯的使用,使烧杯直接可以加热,简化了操作过程;减少了样品和熔剂的称样量,并用铂坩埚代替铂皿,并固定了分取试液量,使操作过程更加方便;将使用两个不同高温炉不同温度的熔融过程整合成一个高温炉进行升温的熔融过程,简化了操作;在工作曲线配制过程中,减少了二氧化硅标准溶液的用量,使操作更加简明。
通过本次修订,修订后的标准在技术路线上更加完善,在保证准确度的基础上,使分析人员操作过程更加方便,测量结果更加准确,增强了标准的实用性和广泛适用性,能够更好的满足目前我国氟化铝检测和质量控制的要求,大大促进我国铝工业生产质量控制和贸易规范化,对我国铝工业的发展起到技术支撑作用。