|
НАЦИОНАЛЬНЫЕ
СТАНДАРТЫ ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ Методы
испытаний Часть 2 МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ Методы определения окиси кальция ГОСТ 13997.8-84 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 кальция в материалах и изделиях
огнеупорных цирконийсодержащих: комплексонометрический метод с использованием
смеси индикаторов флуорексона и тимолфталеина (при массовой доле окиси кальция
от 0,2 до 10 %); атомно-абсорбционный метод определения окиси кальция (при
массовой доле окиси кальция от 0,1 до 10 %); комплексонометрический метод
определения окиси кальция со смесью индикаторов флуорексона и тимолфталеина или
с индикатором флуорексоном в огнеупорных материалах и изделиях с массовой долей
двуокиси циркония до 65 %, кроме бадделеитовых (при массовой доле окиси кальция
до 1 % и свыше 2 %); комплексонометрический метод с использованием индикатора
кислотного хромтемно-синего (при массовой доле окиси кальция от 3 до 35 %). Стандарт
соответствует СТ СЭВ 4431-83 в части определения окиси кальция
комплексонометрическим методом при анализе огнеупорных материалов и изделий с
массовой долей двуокиси циркония до 65 %. (Измененная редакция, Изм. №
1). 1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13997.0. 2.
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ
2.1. Сущность метода Метод
основан на прямом комплексонометрическом титровании кальция со смесью
индикаторов флуорексона и тимолфталеина при pH 12 - 13 в растворе после отделения циркония
(гафния), титана, алюминия и железа уротропином. 2.2. Реактивы и растворы Кислота
соляная по ГОСТ 3118,
разбавленная 1:1. Калия
гидроокись по ГОСТ 24363, раствор
с массовой долей 25 %; хранить в полиэтиленовом сосуде. Калий
хлористый по ГОСТ 4234. Смесь
индикаторная: 0,5 г флуорексона и 0,5 г тимолфталеина растирают со 100 г
хлористого калия в фарфоровой ступке. Индикатор
малахитовый зеленый, спиртовой раствор с массовой долей 0,2 %. Спирт
этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300. Бумага
индикаторная конго. Триэтаноламин
(2,2, 2''-нитрилотриэтанол) по действующей нормативно-технической документации,
разбавленный 1:3, или натрия сульфид по ГОСТ 2053, раствор с
массовой долей 10 %. Неочищенный
триэтаноламин, имеющий бурую окраску, очищают следующим образом: 100 см3
триэтаноламина помещают в стакан вместимостью 500 см3, охлаждают
стакан в холодной воде и добавляют при помешивании 150 см3 смеси
концентрированной соляной кислоты с этиловым спиртом в соотношении 1:1.
Выделившиеся кристаллы солянокислого триэтаноламина отфильтровывают на фильтр
средней плотности, промывают 2 - 3 раза спиртом и высушивают на воздухе. Применяют
солянокислый триэтаноламин, раствор с массовой долей 25 %. Калий
пиросернокислый по ГОСТ 7172. Аммиак
водный по ГОСТ
3760, раствор с массовой долей 25 %. Аммоний
хлористый по ГОСТ
3773. Уротропин
фармокопейный, растворы с массовой долей 30 и 1 %. Соль
динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ
10652, раствор молярной концентрации эквивалента трилона Б 0,025 моль/дм3. Кальций
углекислый по ГОСТ 4530, х.ч. Стандартный
раствор хлористого кальция с молярной концентрацией 0,025 моль/дм3:
навеску массой 2,5022 г углекислого кальция, высушенного при 300 °С до
постоянной массы, растворяют в стакане вместимостью 300 - 400 см3 в
15 см3 раствора соляной кислоты (1:1). Углекислый газ удаляют
кипячением. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
доводят до метки водой и перемешивают. Массовую
концентрацию стандартного раствора хлористого кальция в г/см3 окиси
кальция (C)
вычисляют по формуле где 2,5022 - масса навески
углекислого кальция, г; 0,5604 - коэффициент пересчета с углекислого кальция
на окись кальция. Стандартный
раствор хлористого кальция с массовой концентрацией окиси кальция 0,001402 г/см3. (Измененная редакция, Изм. №
1). 2.2.1. Установка массовой концентрации раствора трилона Б
по окиси кальция В
коническую колбу вместимостью 250 - 300 см3 отмеряют пипеткой 20 см3
стандартного раствора хлористого кальция, добавляют 1 - 2 капли раствора
индикатора малахитового зеленого, приливают раствор гидроокиси калия с массовой
долей 25 % до обесцвечивания раствора и 5 см3 в избыток до
установления pH 13. Добавляют
около 0,1 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода
флуоресцирующей зеленой окраски в фиолетовую. Массовую
концентрацию раствора трилона Б (C1),
выраженную в г/см3 окиси кальция, вычисляют по формуле где 20 - объем стандартного
раствора окиси кальция, см3; C - массовая концентрация
стандартного раствора хлористого кальция, выраженная в г/см3 окиси
кальция; V - объем раствора трилона
Б, израсходованный на титрование, см3. 2.3. Проведение анализа 2.3.1. В стакан вместимостью 250 - 300 см3
отбирают пипеткой аликвотную часть 50 см3 раствора 1, полученного по
ГОСТ 13997.3 (или
сплавляют навеску массой 0,2 г), добавляют 2 г хлористого аммония, нейтрализуют
раствором аммиака до сиреневого цвета бумаги конго, приливают 20 см3
раствора уротропина с массовой долей 30 % и оставляют на 10 мин на закрытой
электроплитке при температуре не выше 80 °С. Фильтруют
через фильтр диаметром 11 см «красная лента», собирая фильтрат в коническую
колбу вместимостью 300 - 500 см3. Осадок промывают 5 - 7 раз
подогретым до 50 °С раствором уротропина с массовой долей 1 %. Полученный
фильтрат разбавляют водой до объема примерно 150 см3, добавляют 5 см3
раствора триэтаноламина, 1 - 2 капли раствора индикатора малахитового
зеленого. Приливают при помешивании раствор гидроокиси калия с массовой долей
25 % до обесцвечивания раствора и 5 - 10 см3 в избыток, добавляют
около 0,1 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода
флуоресцирующей зеленой окраски в фиолетовую. Для
улучшения перехода цвета индикатора к раствору добавляют несколько капель
триэтаноламина или раствора сернистого натрия с массовой долей 20 %. Титрование
можно проводить в присутствии индикатора флуорексона. (Измененная редакция, Изм. №
1). 2.4. Обработка результатов 2.4.1. Массовую долю окиси кальция (X) в процентах вычисляют по формуле где V1 - объем раствора трилона Б,
израсходованный на титрование, см3; C1 -
массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 окиси
кальция; V2 - объем
исходного раствора анализируемого материала, см3; m - масса навески, г; V3 -
аликвотная часть раствора, см3. 2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности
измерений массовой доли окиси кальция приведены в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. №
1). 3.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ
3.1. Сущность метода Метод
основан на сплавлении пробы анализируемого материала с калием пиросернокислым
или со смесью для сплавления и растворении сплава в соляной кислоте. Абсорбцию
раствора измеряют в присутствии лантана в пламени воздух - ацетилен, а при
малых содержаниях окиси кальция - в пламени закись азота - ацетилен при длине
волны 422,7 нм. 3.2. Аппаратура, реактивы и растворы Атомно-абсорбционный
спектрофотометр типа Сатурн или другие, обеспечивающие требуемую точность
измерения. Лампа с
полным катодом для определения кальция. Баллон с
ацетиленом. Баллон с
закисью азота (медицинский). Компрессор,
обеспечивающий подачу сжатого воздуха, типа СО 45-А. Кислота
соляная по ГОСТ 3118,
разбавленная 1:4 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм3. Кальций
углекислый по ГОСТ 4530, х.ч. или ос.ч. Натрий
углекислый по ГОСТ
83. Натрий
тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199,
обезвоживают по ГОСТ
13997.3. Калий
углекислый по ГОСТ
4221. Смесь для
сплавления, состоящая из безводных натрия углекислого и тетраборнокислого и
углекислого калия в соотношении 1:1:1. Смесь для
сплавления, состоящая из безводных натрия углекислого и тетраборнокислого в
соотношении 2:1. Стандартный
раствор окиси кальция с массовой концентрацией окиси кальция 0,001 г/см3:
1,7852 г углекислого кальция, предварительно высушенного при температуре (105 ±
5) °С в течение 1 ч, помещают в стакан вместимостью 350 - 400 см3,
приливают 100 см3 воды, затем по каплям раствор соляной кислоты
(1:1), нагревают до полного растворения. Раствор кипятят в течение 3 - 4 мин,
охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают
водой до метки, перемешивают (раствор А). Градуировочный
стандартный раствор; аликвотную часть стандартного раствора А 10 см3 переносят
пипеткой в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят до метки водой
и перемешивают. Градуировочный
стандартный раствор кальция с массовой концентрацией кальция 0,000050 г/см3
(раствор Б). Циркония
хлорокись, х.ч. Стандартный
раствор двуокиси циркония: навеску хлорокиси циркония 13 - 14 г растворяют в 50
- 60 см3 раствора соляной кислоты с молярной концентрацией
эквивалента 2 моль/дм3 в стакане вместимостью 200 см3.
Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают
этим же раствором соляной кислоты до метки и перемешивают. Стандартный
раствор соли циркония с массовой концентрацией двуокиси циркония около 0,005
г/см3. Лантана
окись: 29,25 г окиси лантана смачивают 30 см3 воды, добавляют концентрированную
соляную кислоту по 25 см3 (всего 50 см3), после
растворения навески полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью
250 см3, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор
хлористого лантана с массовой концентрацией лантана 0,1 г/см3. Калий
пиросернокислый по ГОСТ 7172. Раствор
фона (I): 2 - 3 г
пиросернокислого калия растворяют в 50 см3 раствора соляной кислоты
(1:4), раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3,
доводят до метки водой и перемешивают. Раствор
фона (II): 4 - 5 г смеси для
сплавления (2:1 или 1:1:1) растворяют в 60 см3 соляной кислоты (1:4)
при нагревании, после охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью
250 см3, доводят до метки водой и перемешивают. Остальные
реактивы и растворы по п. 2.2. (Измененная редакция, Изм. №
1). 3.3. Проведение анализа 3.3.1. Навеску материала массой 0,5 г (при массовой доле
двуокиси циркония более 65 %) смешивают с 5 - 6 г пиросернокислого калия и
сплавляют в муфельной печи при температуре 800 - 850 °С в течение 20 - 25 мин. Навеску
материала массой 0,25 г (при массовой доле двуокиси циркония менее 65 %)
смешивают с 4 - 5 г смеси для сплавления (2:1) или (1:1:1) и сплавляют в
муфельной печи при температуре 1000 °С в течение 40 - 45 мин. Остывший
сплав растворяют в стакане вместимостью 300 - 400 см3 в 50 - 60 см3
соляной кислоты (1:4) при нагревании, обмывают тигель горячей водой. После
охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3,
доводят до метки водой и перемешивают (раствор 1). Для
определения окиси кальция отбирают в мерные колбы вместимостью 100 см3
аликвотные части раствора в зависимости от массовой доли окиси кальция, как
указано в табл. 2,
приливают по 10 см3 раствора лантана, доводят до метки водой и
перемешивают. Измеряют абсорбцию кальция на спектрофотометре при длине волны
422,7 нм.
Допускается
использование аликвотной части раствора 1 или 2 по ГОСТ
13997.4, разд. 2. Массу
кальция в граммах определяют по градуировочному графику. 3.3.2. Построение градуировочного графика В мерные
колбы вместимостью 100 см3 помещают по 10 см3 раствора
лантана, 25 см3 соответствующего раствора фона и по 10 см3
стандартного раствора циркония. Затем прибавляют соответственно 0,5; 1,5; 2,5;
3,5; 4,5; 6,0; 8,0; 10,0 см3 градуировочного стандартного раствора
кальция (раствор Б). Колбы доводят до метки водой и перемешивают. Измеряют
атомную абсорбцию кальция, как указано в п. 3.3.1. По найденным значениям
абсорбции и соответствующим им массам кальция в граммах строят градуировочный
график. Градуировочный график строят один раз в смену при проведении партии
анализов, используя ранее приготовленные стандартные растворы кальция. (Измененная редакция, Изм. №
1). 3.4. Обработка результатов 3.4.1. Массовую долю окиси кальция (X1) в
процентах вычисляют по формуле где m1 - масса кальция, найденная по
градуировочному графику, г; m - масса навески, содержащаяся в 100 см3
конечного раствора, г. 3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля измерений
массовой доли окиси кальция приведены в табл. 1. 3.4.1, 3.4.2. (Измененная
редакция, Изм. № 1). 4.
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ
|
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
|
До 1,0 включ. |
0,08 |
Св. 1,0 до 2,0 включ. |
0,10 |
Св. 2,0 |
0,2 |
5.1. Сущность метода
Метод
основан на прямом комплексонометрическом титровании в присутствии индикатора
кислотного хромтемно-синего. Навеску материала разлагают сплавлением с калием
пиросернокислым или смесью для сплавления.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Тигли
платиновые по ГОСТ
6563, № 100-9.
Печь
муфельная с нагревом 850 и 1000 °С.
Калий
пиросернокислый по ГОСТ 7172.
Кислота
серная по ГОСТ
4204.
Кислота
соляная по ГОСТ 3118 и
разбавленная 1:3.
Натрия
гидроокись по ГОСТ
4328, раствор с массовой долей 20 %.
Натрий
углекислый безводный по ГОСТ 83.
Натрий
тетраборнокислый 10-водный, обезвоживают по ГОСТ
13997.3.
Калий
углекислый по ГОСТ
4221.
Смесь для
сплавления: безводные углекислый и тетраборнокислый натрий, углекислый калий
смешивают в соотношении 1:1:1.
Натрий
хлористый по ГОСТ 4233.
Аммоний
хлористый по ГОСТ
3773, раствор с массовой долей 20 %.
Аммиак
водный по ГОСТ
3760, раствор с массовой долей 25 %.
Уротропин
фармакопейный, раствор с массовой долей 30 %.
Индикатор
кислотный хромтемно-синий, свежеприготовленный раствор с массовой долей 0,5 %,
готовят следующим образом: 0,5 г индикатора растворяют в 20 см3
аммиачного буферного раствора и доводят до 100 см3 этиловым спиртом.
Спирт
этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300.
Аммиачный
буферный раствор для приготовления индикатора, готовят следующим образом: 8,25
г хлористого аммония смешивают с 113 см3 аммиака и разбавляют до
1000 см3 водой.
Индикаторная
смесь сухая, готовят следующим образом: 1 г кислотного хромтемно-синего
растирают в фарфоровой ступке со 100 г хлористого калия.
Калий
хлористый по ГОСТ 4234.
Стандартный
раствор хлористого кальция и остальные реактивы и растворы по п. 2.2.
Установку
массовой концентрации раствора трилона Б по окиси кальция проводят по п. 2.2.1,
используя индикатор кислотный хромтемно-синий в виде раствора или сухой смеси
до изменения окраски раствора из сиреневой в синюю.
5.3. Проведение анализа
Навеску
материала массой 0,5 г (при массовой доле окиси кальция до 10 %) сплавляют с 6
- 7 г пиросульфата калия в электрической муфельной печи при температуре 800 -
850 °С и навеску массой 0,2 г (при массовой доле окиси кальция от 10 до 35 %)
сплавляют со смесью для сплавления в муфельной печи при температуре 950 - 1000
°С до получения прозрачного расплава. Остывший сплав растворяют в 60 см3
соляной кислоты (1:3), предварительно нагретой до 80 - 100 °С. Если анализируют
окись циркония, стабилизированную окисью магния, приливают 20 см3
раствора хлористого аммония.
После
охлаждения раствор нейтрализуют аммиаком до появления устойчивой мути,
приливают 30 см3 раствора уротропина и нагревают 10 - 15 мин на
закрытой электроплитке (не выше 80 °С).
Допускается
отделение циркония, титана, алюминия и железа аммиаком до красного цвета бумаги
«конго» от одной капли. Раствор с осадком переводят в мерную колбу вместимостью
200 см3, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Затем раствор фильтруют через сухой фильтр диаметром 11 см «белая лента».
Отбросив
первые две порции фильтрата, отбирают аликвотную часть раствора, равную 50 см3
при массовой доле CaO до 10 %
и 100 см3 при массовой доле CaO от 10 до 35 %, в коническую колбу вместимостью 250
- 500 см3.
К
отобранному раствору прибавляют 50 см3 воды, 15 см3
раствора гидроокиси натрия, 10 капель раствора кислотного хромтемно-синего или
0,10 - 0,15 г сухой индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до
перехода цвета раствора из сиреневого цвета в синий.
Титрование
можно проводить с использованием смеси индикаторов флуорексона и тимолфталеина
по п. 2.3.1.
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Обработка результатов - по п. 2.4.1.
5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности
измерений массовой доли окиси кальция приведены в табл. 1.
Разд. 5. (Введен дополнительно,
Изм. № 1).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Л.А. Коробка, Г.И.
Дмитренко, Л.А. Павлова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета
СССР по стандартам от 18.09.84 № 3243
3. ВЗАМЕН ГОСТ 13997.8-78
4. Стандарт соответствует СТ СЭВ 4431-83
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
|
ГОСТ 83-79 |
ГОСТ 4328-77 |
||
ГОСТ 2053-77 |
ГОСТ 4530-76 |
||
ГОСТ 3118-77 |
ГОСТ 6563-75 |
||
ГОСТ 3760-79 |
ГОСТ
7172-76 |
||
ГОСТ 3773-72 |
ГОСТ 10652-73 |
||
ГОСТ 4199-76 |
|||
ГОСТ 4204-77 |
|||
ГОСТ 4221-76 |
|||
ГОСТ 18300-87 |
|||
ГОСТ 4234-77 |
ГОСТ 24363-80 |
6. Ограничение срока 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.
Комплексонометрический метод определения окиси кальция |
|
|