含硼推進劑一次燃燒產(chǎn)物中碳化硼含量測定方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種航天燃料燃燒產(chǎn)物測定方法,具體地說是一種含硼推進劑一次燃 燒產(chǎn)物中碳化硼(B 4c)含量測定方法。
【背景技術】
[0002] 中國期刊"固體火箭技術"2006年第29卷第3期"硼粉的包覆及含包覆硼推進劑 燃燒殘渣成分分析",該文獻采用化學分析法對含包覆硼推進劑的燃燒殘渣成分進行了分 析,既未將B 4C和炭黑中的碳區(qū)分開來,也未給出具體分析過程。
[0003] 中國期刊"推進技術" 1996年17卷第1期"含金屬固體推進劑燃燒殘渣成分分 析",該文獻給出了含硼推進劑燃燒殘渣成分分析流程,測定BN和B 4C等難溶物時,采用碳酸 鈉進行堿熔,不能區(qū)別BN和B4C。
[0004] 上述公開文獻反映了含硼推進劑一次燃燒產(chǎn)物中B4C含量測定方法的技術現(xiàn)狀, 其存在的主要缺陷是:選擇性差,無法將其與燃燒產(chǎn)物中炭黑或BN區(qū)分開來。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種含硼推進劑一次燃燒產(chǎn)物中碳化硼(B4C)含量測定方 法,克服了現(xiàn)有技術的上述不足,能對燃燒產(chǎn)物中的B 4C進行準確定量。
[0006] 本發(fā)明的技術方案是:按下述步驟進行: 1) 檢測樣品中單質B、B203和B4C的總硼含量:準確稱取樣品,采用硝酸和硫酸混合酸 與樣品混合,煮沸回流50 min冷卻至室溫后,采用蒸饋水定容為250ml,移取50ml清液于三 角瓶,確定滴定起點,加入甘露醇以及酚酞指示液,采用NaOH標準溶液滴定至紫紅色30秒 不褪色為終點,記下消耗的NaOH標準溶液體積;并在同樣條件下作空白實驗,記下消耗的 NaOH標準溶液體積;然后按下式計算樣品中單質B、B203和B4C的總硼含量:
A :樣品中單質B、B203和B4C的總硼含量; c :NaOH標準溶液濃度,mol/L ; 匕:步驟1)中滴定燃燒產(chǎn)物樣品消耗的NaOH標準溶液體積,ml ; 心:步驟1)中滴定空白樣品消耗的NaOH標準溶液體積,ml ; 而,:步驟1)中稱取的燃燒樣品質量,g ; 馬:硼的摩爾質量,g/mol ; 2) 檢測樣品中單質B和B203的硼含量:準確稱取樣品,采用硝酸和高氯酸混合酸與樣 品混合,煮沸回流50 min冷卻至室溫后,采用蒸餾水定容為250ml,移取50ml清液于三角 瓶中,加入甘露醇,以及酚酞指示液,采用NaOH標準溶液滴定至紫紅色30秒不褪色為終點, 記下消耗的NaOH標準溶液體積;并在同樣條件下作空白實驗,記下消耗的NaOH標準溶液體 積;按下式計算單質B和B203的硼含量:
A :樣品中單質B和B203的硼含量; c :NaOH標準溶液濃度,mol/L ; 匕7 :步驟2)中滴定燃燒產(chǎn)物樣品消耗的NaOH標準溶液體積,ml ; :步驟2)中滴定空白樣品消耗的NaOH標準溶液體積,ml ; :步驟2)中稱取的燃燒樣品質量,g ; 馬:硼的摩爾質量,g/mol ; 3)根據(jù)步驟1)和2)的計算結果,計算得到樣品中B4C的硼含量,進而計算得到樣品中 B4C的含量,計算公式如下:
心:忤茆屮'星; A :樣品中單質B、B203和B4C的總硼含量; A :樣品中單質B和B203的硼含量; :B4C的摩爾質量,g/mol ; 馬:硼的摩爾質量,g/mol。
[0007] 所述步驟1)和2)中樣品質量均為0. 3000-0. 5000g,稱量需精確至0.0 OOlg,但不 要求步驟1)和2)中樣品質量相同。
[0008] 所述NaOH標準溶液濃度均為0· 10mol/L。
[0009] 所述步驟1)中,硝酸和硫酸的體積比為1 :3 ;硝酸和硫酸的總量為10ml。
[0010] 所述步驟2)中,硝酸和高氯酸的體積比為1 :3 ;硝酸和高氯酸的總量為10ml。
[0011] 所述步驟1)和2)中確定滴定起點的方法為:移取50ml清液后,加6滴溴甲酚綠 和2滴甲基紅指示劑,此時溶液為橙紅色;用6mol/L的NaOH溶液中和過量的酸至紅色消 失,加入0· lmol/L的鹽酸6mL,用0· lmol/L的NaOH標準溶液滴至灰藍色,此為滴定起點。
[0012] 所述步驟1)中酚酞指示液用量與確定滴定起點中的溴甲酚綠和甲基紅指示劑所 用總量相等。
[0013] 所述步驟2)中酚酞指示液用量與確定滴定起點中的溴甲酚綠和甲基紅指示劑所 用總量相等。
[0014] 所述步驟1)和2)中的樣品由含硼推進劑一次燃燒產(chǎn)物研磨、過篩后得到。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠將B4C與燃燒產(chǎn)物中炭黑和BN等難溶物分開定 量,方法選擇性強。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017] 下述實例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案,根據(jù)實際需要對不脫離本發(fā)明 精神和范圍的任何修改或局部替換,均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
[0018] 本發(fā)明包括以下步驟: 1)稱取約3g含硼推進劑一次燃燒產(chǎn)物,在研缽中研磨約3min,過1250目篩,得到制備 好的樣品。
[0019] 2)檢測燃燒產(chǎn)物中單質B、B203和B4C的總硼含量:稱取約0· 3000g-0. 5000g樣 品,與10ml體積比為1:3的硝酸+硫酸混酸共混,煮沸回流50min后冷卻至室溫,采用蒸餾 水定容為250ml,移取50ml于三角瓶中,確定滴定起點。然后加入5g甘露醇,8滴酚酞指示 液,用NaOH標準滴定溶液滴定至終點。記下滴定的NaOH標準溶液的體積。同樣條件做空 白試驗,記下滴定的NaOH標準溶液體積。按下式計算燃燒產(chǎn)物中單質Β、Β 203和B4C的總硼 含量。
[0020] 式中: ^ :燃燒產(chǎn)物中單質B、B203和B4C的總硼含量; c :NaOH標準溶液濃度,mol/L ; G :檢測燃燒產(chǎn)物中單質B、B203和B4C的總硼含量時,滴定燃燒產(chǎn)物樣品消耗的NaOH 標準溶液體積,ml ; & :檢測燃燒產(chǎn)物中單質Β、Β203和B4C的總硼含量時,空白試驗中滴定空白樣品消耗的 NaOH標準溶液體積,ml ; :檢測燃燒產(chǎn)物中單質B、B203和B4C的總硼含量時,稱取的燃燒樣品質量,g ; 馬:硼的摩爾質量,g/mol。
[0021] 3)檢測燃燒產(chǎn)物中單質B和B203的硼含量。稱取0. 3000g-0. 5000g樣品,與10ml 體積比為1:3硝酸+高氯酸混酸共混后煮沸回流50min。冷卻至室溫后采用蒸餾水定容至 250ml。移取50ml于三角瓶,確定滴定起點后,加入5g甘露醇,8滴酚酞指示液,用NaOH標 準滴定溶液滴定至終點。記下