|
НАЦИОНАЛЬНЫЕ
СТАНДАРТЫ ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ Методы
испытаний Часть 2 МАТЕРИАЛЫ
И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ Методы
определения окиси алюминия ГОСТ 13997.7-84 Москва ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА Сборник
«Изделия огнеупорные. Методы испытаний. Часть 2» содержит стандарты,
утвержденные до 1 августа 2004 г. В
стандарты внесены изменения, принятые до указанного срока. Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, а
также о принятых к ним изменениях публикуется в ежемесячном информационном
указателе «Национальные стандарты» МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
Дата введения 01.07.85 Настоящий
стандарт устанавливает методы определения окиси алюминия в материалах и
изделиях огнеупорных цирконийсодержащих: фотометрический метод определения
окиси алюминия с хромазуролом С (при массовой доле окиси алюминия от 0,5 до 3
%); комплексонометрический метод определения окиси алюминия в цирконистых
огнеупорах (при массовой доле окиси алюминия от 1 до 30 %) и
комплексонометрический метод определения окиси алюминия (при массовой доле окиси
алюминия до 95 %). Стандарт
соответствует СТ СЭВ 4428-83 в части комплексонометрического метода определения
окиси алюминия в огнеупорных материалах и изделиях из них с массовой долей
двуокиси циркония до 65 % (кроме бадделеитовых). (Измененная редакция, Изм. №
1). 1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13997.0. 2.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ
2.1. Сущность метода Метод
основан на отделении алюминия от циркония (гафния), титана и железа обработкой
раствора щелочью, переведением алюминия в алюминат и фотометрическом
определении в виде окрашенного комплексного соединения с хромазуролом С. 2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр
типа КФК-2 и другие, обеспечивающие требуемую точность измерения. Кислота
соляная по ГОСТ 3118,
разбавленная 1:1 и 1:3 и растворы молярной концентрации эквивалента соляной
кислоты 0,25 и 0,5 моль/дм3. Натрия
гидроокись по ГОСТ
4328, х.ч., раствор с массовой долей 10 %, хранят в полиэтиленовом сосуде. Кислота
уксусная по ГОСТ
61, раствор молярной концентрации эквивалента уксусной кислоты 0,2 моль/дм3. Натрий
уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199. Раствор
буферный ацетатный с pH 5,4 -
5,6: 49 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, добавляют 200 см3
раствора 0,2 моль/дм3 уксусной кислоты и доливают водой до 2 дм3. Индикатор
метиловый оранжевый (натрий пара-диметиламиноазобензолсульфокислый) раствор с
массовой долей 0,1 %. Спирт
этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300. Хромазурол
C, раствор с массовой долей
0,05 %: 0,5 г хромазурола C
растворяют в 200 см3 воды при слабом нагревании (на водяной бане). К
охлажденному раствору приливают 125 см3 этилового спирта, переводят
в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и
перемешивают. Раствор годен в течение 15 сут. Алюминий
марки А995 по ГОСТ 11069,
стружка или А99, 99р. Стандартный
раствор хлористого алюминия: навеску массой 0,5294 г металлического алюминия
растворяют в 150 см3 соляной кислоты (1:1), переводят в мерную колбу
вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают. (Для
приготовления стандартного раствора используют также соли алюминия квалификации
особой чистоты). Стандартный
раствор хлористого алюминия с массовой концентрацией окиси алюминия 0,0010 г/см3
(раствор А). Градуировочный
стандартный раствор: 20 см3 стандартного раствора А разбавляют в
мерной колбе вместимостью 200 см3. Применяют раствор в день
приготовления. Градуировочный
стандартный раствор с массовой концентрацией окиси алюминия 0,0001 г/см3 (раствор
Б). Допускается
применение в качестве исходного материала для приготовления стандартного
раствора окиси алюминия спектральной чистоты или квалификации особой чистоты:
0,5 г окиси алюминия, предварительно прокаленной при 1000 °С в течение 2 ч,
сплавляют в платиновом тигле с 5 - 6 г пиросернокислого калия, сплав растворяют
в растворе соляной кислоты 0,5 моль/дм3, переводят в мерную колбу
вместимостью 500 см3, доводят до метки тем же раствором соляной
кислоты и перемешивают. Стандартный
раствор алюминия с массовой концентрацией окиси алюминия 0,0010 г/см3 (раствор
А). Градуировочный
стандартный раствор готовят разбавлением стандартного раствора алюминия, как
указано выше. (Измененная редакция, Изм. №
1). 2.3. Проведение анализа 2.3.1. Аликвотную часть раствора 1 после
гравиметрического определения двуокиси кремния по ГОСТ 13997.3, равную
50 см3, или 50 - 100 см3 раствора 1 или 2 по ГОСТ 13997.4
переносят в стакан вместимостью 250 - 300 см3, подогревают до
кипения и при перемешивании стеклянной палочкой добавляют до выпадения осадка
раствор гидроокиси натрия с массовой долей 10 % и после этого еще 25 см3
в избыток. Содержимое стакана доводят до кипения, кипятят 5 - 10 мин,
охлаждают, переводят вместе с осадком в мерную колбу вместимостью 250 см3,
доводят до метки водой и перемешивают. Раствор
фильтруют через сухой фильтр диаметром 11 см «красная лента» в стакан. Первыми
двумя-тремя порциями смывают стакан, отбирают аликвотные части фильтрата: 10 см3
- при массовой доле окиси алюминия менее 1,0 %; 5 см3 - при массовой
доле окиси алюминия от 1,0 до 3,0 %. Аликвотную
часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
добавляют одну каплю раствора индикатора метилового оранжевого и нейтрализуют
раствором соляной кислоты 0,25 моль/дм3 до перехода окраски раствора
из желтой в розовую от одной капли раствора кислоты. При помешивании приливают
5 см3 раствора хромазурола C, 30 см3
ацетатного буферного раствора с pH 5,5 -
5,6, доводят до метки водой и перемешивают. Через 30
мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зеленым
светофильтром (область светопропускания 530 - 550 нм) в кювете с толщиной слоя
10 мм. В качестве раствора сравнения применяют раствор контрольного опыта,
содержащий все применяемые по ходу анализа реактивы. Массу
окиси алюминия в граммах находят по градуировочному графику. 2.3.2. Построение градуировочного графика Исходные
растворы для построения градуировочного графика готовят в мерных колбах
вместимостью 250 см3, соблюдая все операции хода анализа. В стаканы
вместимостью 250 - 300 см3 отмеряют бюреткой аликвотные части
градуировочного стандартного раствора алюминия: 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0;
25,0; 30,0 см3. Во все стаканы прибавляют мерным цилиндром по 50 см3
раствора контрольного опыта, подогревают до кипения и при помешивании приливают
мерным цилиндром по 40 см3 раствора гидроокиси натрия с массовой
долей 10 %. Растворы кипятят 5 - 10 мин, охлаждают, переводят в мерные колбы
вместимостью 250 см3, доводят водой до метки, перемешивают. В мерные
колбы вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой по 5 см3
исходных растворов, что соответствует 0,000005, 0,000010; 0,000020; 0,000030;
0,000040; 0,000050; 0,000060 г окиси алюминия. Добавляют одну каплю раствора
индикатора метилового оранжевого и нейтрализуют раствором соляной кислоты 0,25
моль/дм3 до перехода окраски раствора из желтой в розовую от одной
капли раствора кислоты. При помешивании приливают по 5 см3 раствора
хромазурола C, 30 см3
ацетатного буферного раствора с pH 5,5 -
5,6, доводят до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую
плотность, как указано выше. По
найденным средним арифметическим значениям оптической плотности из трех серий
опытов и соответствующим им массам окиси алюминия в граммах строят
градуировочный график. (Измененная редакция, Изм. №
1). 2.4. Обработка результатов 2.4.1. Массовую долю окиси алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле где m - масса окиси алюминия, найденная по
градуировочному графику, г; V - исходный объем раствора,
см3; 250 - разбавление аликвотной части раствора после
обработки гидроокисью натрия, см3; V1 -
аликвотная часть исходного раствора, взятая для определения окиси алюминия (50
или 100), см3; V2 - аликвотная часть раствора (5 или 10), взятая для
фотометрирования, см3; m1 - масса
навески, г. 2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности
измерений массовой доли окиси алюминия приведены в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. №
1). 3.
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ
3.1. Сущность метода Метод
основан на отделении алюминия от циркония (гафния), титана и железа обработкой
анализируемого раствора щелочью и переводом алюминия в алюминат. Алюминий
определяют методом обратного комплексонометрического титрования в среде
ацетатного буферного раствора при pH 4,8 -
5,0 с использованием индикатора 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтола (ПАН), в качестве
титранта используют раствор сернокислой меди (допускается применять индикатор
ксиленоловый оранжевый и использовать в качестве титранта раствор
уксуснокислого цинка). 3.2. Реактивы и растворы Кислота
соляная по ГОСТ 3118, разбавленная
1:3. Кислота
серная по ГОСТ
4204. Натрия
гидроокись по ГОСТ
4328, х.ч., растворы с массовой долей 20 и 10 %, хранят в полиэтиленовых
сосудах. Аммиак
водный по ГОСТ
3760, раствор с массовой долей 25 % и разбавленный 1:1. Аммоний
хлористый по ГОСТ
3773, раствор с массовой долей 20 %. Аммоний
азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор с
массовой долей 2 % с добавлением нескольких капель аммиака. Медь
сернокислая по ГОСТ 4165,
раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3: 12,52 г
медного купороса (CuSO4 · 5H2O) растворяют в воде, приливают 2 см3
серной кислоты плотностью 1,84 г/см3 на 1000 см3
раствора. Соль
динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ
10652, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3. Спирт
этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300. Индикатор
1,2-(пиридил-азо)-2-нафтол (ПАН), спиртовой раствор с массовой долей 0,2 %. Кислота
уксусная по ГОСТ
61, раствор с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм3. Натрий
уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199. Буферный
ацетатный раствор с pH 4,8 -
5,0: 1000 см3 2 моль/дм3 раствора уксусной кислоты
смешивают с 1000 см3 раствора, содержащего 540 г уксуснокислого
натрия. Индикаторная
бумага конго. Стандартный
раствор хлористого алюминия: точную навеску массой 0,65 - 0,66 г металлического
алюминия особой чистоты растворяют в 150 см3 соляной кислоты (1:1),
переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки
водой и перемешивают. Для
приготовления стандартного раствора возможно применение окиси алюминия
спектральной чистоты и солей алюминия квалификации особой чистоты. Массовую
концентрацию стандартного раствора алюминия (C), выраженную в г/см3 окиси алюминия,
вычисляют по формуле где m - масса навески металлического алюминия, г; 1,8895 - фактор пересчета металлического алюминия на
окись алюминия. Соотношение
между растворами трилона Б и сернокислой меди (K) устанавливают по ГОСТ
13997.4. (Измененная редакция, Изм. №
1). 3.2.1. Установка массовой концентрации раствора трилона Б
по окиси алюминия В
коническую колбу вместимостью 250 - 300 см3 помещают 10 см3
стандартного раствора хлористого алюминия, приливают 2 - 3 см3
соляной кислоты, 100 см3 воды и 25 см3 раствора трилона
Б, перемешивают и нагревают до кипения. Остывший до 70 - 80 °С раствор
нейтрализуют раствором аммиака (1:1) до слабо-розового цвета бумаги конго,
приливают 10 см3 ацетатного буферного раствора с pH 4,8 - 5,0, 5 капель индикатора ПАН и титруют
раствором сернокислой меди до перехода желто-зеленой окраски раствора в
сине-фиолетовую. Проводят три параллельных титрования. Массовую
концентрацию раствора трилона Б (C1),
выраженную в г/см3 окиси алюминия, вычисляют по формуле где C - массовая концентрация стандартного раствора
алюминия, выраженная в г/см3 окиси алюминия; 10 - объем стандартного раствора хлористого алюминия,
взятый для титрования, см3; V - объем прилитого
раствора трилона Б, см3; V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованный
на титрование избытка раствора трилона Б, см3; K - соотношение между растворами трилона Б и
сернокислой меди. 3.3. Проведение анализа 3.3.1. Навеску материала массой 0,2 г сплавляют по ГОСТ 13997.6, разд. 3. Остывший сплав опускают вместе с тиглем в стакан
вместимостью 400 - 500 см3, в который предварительно наливают 60 см3
раствора соляной кислоты (1:3), нагретой до 70 - 80 °С. Растворение сплава
заканчивают на закрытой электроплитке со слабым нагревом или используют
аликвотную часть раствора 1 ГОСТ 13997.3, равную
100 см3 или 50 - 100 см3 раствора 1 или 2 ГОСТ 13997.4, разд.
2. При
анализе цирконийсодержащих материалов, стабилизированных окисью магния, к
раствору приливают 20 см3 раствора хлористого аммония, осаждают
цирконий (гафний), титан, железо, алюминий аммиаком, добавляя его до слабого
запаха. Раствор с осадком нагревают до кипения, дают осадку осесть и
отфильтровывают на фильтр диаметром 11 см «красная лента». Осадок промывают 8 -
10 раз горячим раствором азотнокислого аммония. Фильтр с осадком помещают в
платиновый тигель, подсушивают, озоляют и сплавляют со смесью для сплавления. Нагревают
раствор до 50 - 60 °С, при перемешивании добавляют до выпадения осадка раствор
гидроокиси натрия с массовой долей 10 % и после этого добавляют 25 см3
в избыток. Содержимое
стакана доводят до кипения, кипятят 5 - 10 мин, охлаждают, переводят вместе с
осадком в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой,
перемешивают (раствор В). В
коническую колбу вместимостью 500 - 700 см3 отбирают через сухой фильтр,
предварительно отбросив первые две порции фильтрата, аликвотную часть раствора
В 250 см3. Раствор
алюмината натрия нейтрализуют раствором соляной кислоты по бумаге конго до
синего цвета бумаги и приливают в избыток 1 см3 кислоты. Затем
добавляют к раствору 20 - 45 см3 раствора трилона Б в зависимости от
содержания окиси алюминия. Раствор нагревают до кипения. Остывший до 70 - 80 °С
раствор нейтрализуют раствором аммиака (1:1) по бумаге конго до изменения ее
цвета до слабо-розового, приливают 10 см3 ацетатного буферного
раствора с pH 4,8 -
5,0, 5 капель раствора индикатора ПАН и титруют раствором сернокислой меди до
перехода желто-зеленой окраски в сине-фиолетовую. (Измененная редакция, Изм. №
1). 3.4. Обработка результатов 3.4.1. Массовую долю окиси алюминия (X1) в
процентах вычисляют по формуле где V - объем
прилитого раствора трилона Б, см3; V1 - объем
раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, см3; K - соотношение между растворами трилона Б и
сернокислой меди; C1 -
массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 окиси
алюминия; 500 - объем исходного раствора анализируемого
материала, см3; m - масса навески, г; V2 -
аликвотная часть раствора, взятая для титрования, см3. 3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности
измерений массовой доли окиси алюминия приведены в табл. 1. (Измененная редакция, Изм. №
1). 4.
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ
|
Объем аликвотной части исходного раствора, см3 |
Объем раствора трилона Б, см3 |
|
До 15 |
100 |
25 |
Св. 15 до 30 |
100 |
35 |
Св. 30 до 50 |
50 |
35 |
Св. 50 до 70 |
50 |
40 |
Св. 70 до 95 |
50 |
50 |
Раствор
нагревают до кипения и при постоянном перемешивании добавляют в него раствор
гидроокиси калия до выпадения осадка и 25 см3 в избыток. Потом
добавляют 3 - 4 капли перекиси водорода и опять нагревают до кипения. После
отстаивания осадок фильтруют через фильтр «красная лента» и промывают 3 - 4
раза горячей водой.
Фильтрат
и промывные воды собирают в коническую колбу, добавляют раствор трилона Б в
объеме, указанном в табл. 1, и несколько капель раствора индикатора
метилового оранжевого. Добавляют раствор соляной кислоты до изменения цвета из
желтого в красно-фиолетовый и несколько капель в избыток. Раствор кипятят в
течение 3 мин, прибавляют 3 - 5 г гексаметилентетрамина, нагревают до кипения,
кипятят 3 мин и охлаждают до комнатной температуры.
В раствор
добавляют 0,1 г сухой индикаторной смеси ксиленолового оранжевого и приливают
раствор трилона Б с избытком, оттитровывают избыток трилона Б раствором
уксуснокислого цинка до изменения окраски раствора из оранжевой в красную.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю окиси алюминия (X2) в
процентах вычисляют по формуле
где V2 - объем добавленного раствора
трилона Б, см3;
v3 - объем
раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование, см3;
K1 -
соотношение между растворами трилона Б и уксуснокислого цинка;
C1 -
массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 окиси
алюминия;
V - объем исходного
раствора, см3;
m - масса навески, г;
V4 - объем
аликвотной части исходного раствора, см3.
4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов
параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
|
До 15 включ. |
0,2 |
Св. 15 до 35 включ. |
0,3 |
Св. 35 до 60 включ. |
0,4 |
Св. 60 до 95 включ. |
0,5 |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН
Министерством черной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Л.А. Коробка, Г.И.
Дмитренко, Г.А. Павлова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В
ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от
18.09.84 № 3242
3. ВЗАМЕН ГОСТ 13997.5-78
4. Стандарт соответствует СТ
СЭВ 4428-83 в части комплексонометрического метода
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
|
ГОСТ 61-75 |
ГОСТ 6563-75 |
||
ГОСТ 83-79 |
ГОСТ 10652-73 |
||
ГОСТ 199-78 |
ГОСТ 10929-76 |
||
ГОСТ 3118-77 |
|||
ГОСТ 3760-79 |
|||
ГОСТ 3773-72 |
|||
ГОСТ 4165-78 |
|||
ГОСТ 4199-76 |
|||
ГОСТ 4204-77 |
ГОСТ 18300-87 |
||
ГОСТ 4234-77 |
ГОСТ 22867-77 |
||
ГОСТ 4328-77 |
ГОСТ 24363-80 |
||
ГОСТ 5823-78 |
|
|
6. Ограничениесрока действия снято по протоколу № 7-95 Межгосударственного
совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
7. ИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2-90)
СОДЕРЖАНИЕ
2.
Фотометрический метод определения окиси алюминия |
|
|