Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 153:1986
Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 153:1986 là văn bản kỹ thuật quy định về phương pháp xác định hàm lượng silic điôxit (SiO2) trong cát sử dụng cho công nghiệp thủy tinh. Đây là một trong những tiêu chuẩn quan trọng giúp kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào, đảm bảo cát đạt độ tinh khiết và các yêu cầu kỹ thuật cần thiết để sản xuất ra các sản phẩm thủy tinh đạt tiêu chuẩn chất lượng cao.
Các nội dung cốt lõi của Tiêu chuẩn TCXD 153:1986
- Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp hóa học để xác định hàm lượng silic điôxit (SiO2) trong các loại cát kỹ thuật dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất thủy tinh. Phương pháp này áp dụng cho cả cát tự nhiên và cát đã qua xử lý tuyển rửa.
- Nguyên tắc của phương pháp xác định: Hàm lượng silic điôxit thường được xác định thông qua phương pháp khối lượng (bằng cách cô cạn dung dịch axit để tách axit silixic, sau đó nung và xử lý bằng axit flohydric HF để làm bay hơi silic dưới dạng silic tetraflorua SiF4) hoặc phương pháp so màu tùy thuộc vào yêu cầu độ chính xác và hàm lượng SiO2 dự kiến trong mẫu thử.
- Yêu cầu về thiết bị và dụng cụ thí nghiệm: Tiêu chuẩn quy định chi tiết các loại dụng cụ cần thiết bao gồm chén bạch kim (chén platin), lò nung có khả năng khống chế nhiệt độ cao, tủ sấy, bình hút ẩm, cân phân tích có độ chính xác cao và các dụng cụ thủy tinh chuyên dụng khác để đảm bảo sai số phép đo ở mức tối thiểu.
- Hóa chất và thuốc thử yêu cầu: Các hóa chất sử dụng trong quá trình phân tích phải đạt độ tinh khiết hóa học (TKHH) hoặc tinh khiết phân tích (TKPT), bao gồm axit clohydric (HCl), axit flohydric (HF), axit sunfuric (H2SO4), natri cacbonat (Na2CO3) khan và các chất chỉ thị màu cần thiết.
- Quy trình chuẩn bị mẫu thử: Mẫu cát phải được lấy theo đúng quy định lấy mẫu, sau đó tiến hành sấy khô ở nhiệt độ quy định, nghiền mịn đến kích thước hạt yêu cầu và bảo quản trong bình hút ẩm trước khi tiến hành cân phân tích.
- Trình tự tiến hành phân tích: Quy trình bao gồm các bước phân hủy mẫu bằng phương pháp nóng chảy với chất trợ chảy (như Na2CO3), hòa tan khối nóng chảy bằng axit, cô cạn để tách silic điôxit, lọc, rửa tủa, nung tủa ở nhiệt độ cao (khoảng 1000 độ C đến 1100 độ C) đến khối lượng không đổi, sau đó xử lý bằng HF để xác định lượng SiO2 hao hụt.
- Tính toán và biểu thị kết quả: Hàm lượng silic điôxit (SiO2) được tính bằng phần trăm khối lượng dựa trên hiệu số khối lượng của chén bạch kim chứa tủa trước và sau khi xử lý bằng axit flohydric (HF). Tiêu chuẩn cũng quy định rõ sai số cho phép giữa các lần xác định song song để đảm bảo độ tin cậy của kết quả phân tích.
Ý nghĩa thực tiễn của tiêu chuẩn trong công nghiệp thủy tinh
Silic điôxit (SiO2) là thành phần tạo thủy tinh chủ yếu và quan trọng nhất. Hàm lượng SiO2 trong cát càng cao thì chất lượng cát càng tốt, giúp thủy tinh có độ bền hóa học, độ bền nhiệt và độ trong suốt tối ưu. Việc áp dụng nghiêm ngặt tiêu chuẩn TCXD 153:1986 giúp các nhà máy sản xuất thủy tinh chủ động phân loại nguyên liệu, điều chỉnh phối liệu chính xác và loại bỏ các nguồn cát không đạt yêu cầu kỹ thuật.
TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG
TCXD 153 : 1986
CÁT SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỦY TINH - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SILIC ĐIÔXYT SIO2
Sand used in glass industry - Method for determination of silica content
2.1.2 Xác định hàm lượng Silic điôxýt (SiO2)
2.1.2.1. Nguyên tắc
Làm bay hơi hợp chất chứa Silic ở dạng silictetranflorua và nung cặn còn lại 10000C từ đó tính ra lượng silic điôxýt có trong mẫu.
2.1.2.2. Hoá chất và dụng cụ
- Axít nohydric dung dịch 40% .
- Axít sunfuric (d - 1,84) và dung dịch pha loãng 1 + 1.
- Chén hoặc bát bạch kim dung tích từ 30 - 50ml.
- Bình chống ẩm.
- Lò nung 10000C, có bộ phận khống chế nhiệt độ.
2.1.2.3. Cách tiến hành
Cần lg mẫu cát (đã chuẩn bị theo mục 2.1.1) vào chén hoặc bát bạch kim và nung ở nhiệt độ 10000C trong khoảng 1 giờ làm nguội chén trong bình chống ẩm và cân, lặp lại quá trình 30 phút, để nguội và cân đến khi thu được khối lượng không đổi.
Tẩm ướt sản phẩm nung trong chén (hoặc bát) bằng vài giọt nước, thêm vào chén 1- 2ml axit sunfuric 1+1 và từ 8 – 10ml axit flohyaric, lắc nhẹ chén để trộn đều hỗn hợp. Đặt chén lên bếp điện làm bay hơi dung dịch đến khô (đến xuất hiện khói trắng) . Để nguội chén, thêm tiếp vào chén 8 – 10 ml axit flohyric nữa và tiếp tục đun nóng đến khi phân huỷ hoàn toàn lượng mẫu (đối với những mầu cát khó hoà tan, cần xử lý thêm bằng axit flohydric một lần nữa). Tráng cẩn thận thành chén bằng một lượng nhỏ nước cất, tiếp tục cho bay hơi dung dịch đến khô. Sau khi chén đã ngừng bốc khói trắng (hơi anhyđric sunfuric) chuyển chén vào lò nung ở nhiệt độ 10000C trong 40 phút, làm nguội chén trong bình chống ẩm và cân. Lặp lại quá trình nung (khoảng 20 phút) làm nguội và cân đến khi thu được khối lượng không thay đổi.
2.1.2.4. Tính kết quả
2.1.2.4.1. Hàm lượng silic điôxyt (X1) tính bằng phần trăm theo công thức:
Trong đó:
m- Lượng cân mẫu thử, tính bằng gam;
m1- Khối lượng chén và mẫu thử sau khi nung, tính bằng gam;
m2 – Khối lượng chén và cặn còn lại sau khi xử lí bằng axit flohydric và nung, tính bằng gam;
m3- Khối lượng chén nung, tính bằng gam;
K- Hệ số (thực nghiệm) để hiệu chỉnh kết quả theo lượng còn lại.
2.1.2.4.2. Hệ số (thực nghiệm) K được xác định như sau:
Bảng 1
| K | Khi |
| 1,00 0,90 0,80 0,75 0,70 | Nhỏ hơn hoặc bằng 2% Từ 2,0 % đến 2,5% Từ 2,5% đến 3,0% Từ 3,0% đến 4,0% Từ 4,0% đến 5,0% |
2.1.2.4.3. Chênh lệch giữa hai kết quả xác định song song không lớn hơn 0.30%.
- 1 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 152:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp lấy mẫu
- 2 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 154:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh – phương pháp xác định hàm lượng sắt ôxit Fe2O3
- 3 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 155:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp xác định hàm lượng nhôm ôxit Al2O3
- 4 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 156:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp xác định hàm lượng titan ôxit TiO2
- 5 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 158:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp xác định thành phần cỡ hạt
- 6 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4347:1986 về đất sét để sản xuất gạch ngói nung - phương pháp xác định hàm lượng silic dioxyt
- 1 Quyết định 212/QĐ-BXD năm 2013 hủy bỏ Tiêu chuẩn ngành Xây dựng do Bộ trưởng Bộ Xây dựng ban hành
- 2 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 152:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp lấy mẫu
- 3 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 154:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh – phương pháp xác định hàm lượng sắt ôxit Fe2O3
- 4 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 155:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp xác định hàm lượng nhôm ôxit Al2O3
- 5 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 156:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp xác định hàm lượng titan ôxit TiO2
- 6 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 158:1986 về cát sử dụng trong công nghiệp thủy tinh - phương pháp xác định thành phần cỡ hạt
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4347:1986 về đất sét để sản xuất gạch ngói nung - phương pháp xác định hàm lượng silic dioxyt