ОГНЕУПОРЫ

И ОГНЕУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Издание официальное

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва — 1975

ГОСТ 2642.1-71

до изменения окраски раствора в желтый цвет и -появления слабого запаха аммиака. Осаждение аммиаком проводят дважды. Раствор с осадком нагревают до кипения, дают осадку осесть и отфильтровывают его на фильтр «красная лента» диаметром 11 см. Осадок промывают горячим 2%-ным раствором азотнокислого аммония до исчезновения в фильтрате ионов хлора (отсутствует реакция с 1%-ным раствором азотнокислого серебра). Фильтрат используют для определения содержания окисей кальция и магния (раствор II).

Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, подсушивают, озоляют и прокаливают 1,5 ч при 1200° С (для глин, каолинов, шамотов, графитошамотных и полукислых изделий) и 30—40 мин при 1100°С (для динасов и кварцитов).

Прокаливание повторяют по 20 мин до достижения постоянной массы, затем осадок охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаленный взвешенный осадок сплавляют с 5—7 г пиросульфата калия. Остывший расплав растворяют в 150 мл разбавленной 1 :9 серной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят до метки водой (раствор III). Этот раствор используют для определения содержания окиси железа и двуокиси титана.

5.4. Подсчет результатов анализа

5.4.1. Содержание суммы окисей алюминия, железа и двуокиси титана (Х0 в процентах вычисляют по формуле:

где

g — масса осадка суммы окислов железа, алюминия и двуокиси титана в г;

G — навеска пробы в г.

5.4.2. Допускамые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать:

0,20 абс.% — при содержании суммы окисей алюминия, железа и двуокиси титана до 28%;

0,5 абс.% —при содержании суммы окисей алюминия, железа и двуокиси титана свыше 28%.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА

6.1.    Фотоколориметрический метод (при содержании окиси железа до 2,5%).

6.1.1.    Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности образующегося в аммиачной среде комплекса трисульфосалицилата железа. В качестве комплексообразователя допускается применять о-фенантролин.

540

ГОСТ 2642.1-71

6.1.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-64, 25%-ный раствор.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66, разбавленная 1 : 9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67, разбавленная 1 : 1.

Кислота сульфосалидиловая по ГОСТ 4478-68, 30%-ный раствор.

Аммоний виннокислый средний по ГОСТ 4951-71, 25%-ный раствор.

Железа окись по ГОСТ 4173-66, х. ч., стандартные растворы.

Основной стандартный раствор железа; готовят следующим образом: 0,1 г высушенной при 105—110° С окиси железа помещают в коническую колбу вместимостью 500 мл, приливают 50 мл разбавленной I : 1 соляной кислоты и, накрыв колбу стеклянным шариком, нагревают на водяной бане до полного растворения, затем охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 мл, доводят водой до метки и перемешивают.

1 мл основного стандартного раствора содержит 0,0001 г окиси железа.

Рабочий стандартный раствор железа; готовят следующим образом: отмеряют пипеткой 20 мл основного стандартного раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 1 мл серной кислоты, разбавленной 1 : 9, и доводят водой до метки.

1 мл рабочего стандартного раствора железа содержит 0,00002 г окиси железа.

6.1.3.    Проведение анализа

Для определения содержания окиси железа отбирают аликвотную часть 5—10 мл раствора III в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 2 мл 25%-ного виннокислого аммония, 15—20 мл раствора сульфосалициловой кислоты, раствор аммиака до появления устойчивой желтой окраски и еще 5 мл в избыток. Затем раствор охлаждают, доводят до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (область светопропускания 400—450 нм) в кювете с толщиной слоя 30 или 50 мм.

В качестве раствора сравнения применяют раствор контрольного опыта.

Количество окиси железа находят по калибровочному графику.

Построение калибровочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 мл отмеряют аликвотные части рабочего стандартного раствора: 1,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 мл, что соответствует 0,00002; 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г окиси железа. В каждую колбу прибавляют по 2 мл 25%-ного виннокислого аммония, по 15—20 мл раствора

ГОСТ 2642.1-71

сульфосалициловой кислоты, раствор аммиака до перехода окраски раствора в желтую и в избыток 5 мл. Растворы в колбах доводят водой до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре с синим светофильтром (область светопропускания 400—450 нм) в кювете с толщиной слоя 30—50 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям окиси железа строят калибровочный график.

6.1.4. Подсчет результатов анализа

6.1.4.1.    Содержание окиси железа (Я5) в процентах вычисляют по формуле:

_v g-250-100 ^Л5 — - 1

v • G

где

g — количество окиси железа, найденное по калибровочному графику, в г;

250 — общий объем исследуемого раствора в мл;

v — аликвотная часть раствора в мл;

G — навеска пробы в г.

6.1.4.2.    Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа — 0,10 абс.%.

6.2.    Объемный комплексонометрический метод (при содержании окиси железа свыше 2,5%)

6.2.1.    Сущность метода

Метод основан на титровании железа раствором трилона Б при pH 1,5—2,0 в присутствии сульфосалициловой кислоты в качестве индикатора.

6.2.2.    Реактивы и растворы

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-65.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67, разбавленная 1 : 1 и 1 н раствор.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-73, 40%-ный раствор.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-68, 30%-ный водный раствор.

Железа окись по ГОСТ 4173-66, х. ч., стандартный раствор; готовят следующим образом: 1 г высушенной при 105—110° С в течение 1 ч окиси железа помещают в коническую колбу вместимостью 500 мл, приливают 50 мл концентрированной соляной кислоты, закрывают стеклянным шариком и растворяют при нагревании на водяной бане. Поеле охлаждения разбавляют раствор хлорного железа водой, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 мл, доводят до метки водой и перемешивают.

542

ГОСТ 2642.1-71

1 мл стандартного раствора хлорного железа содержит 0,001 г окиси железа.

Трилон Б (комплексен III, двунатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652-73, 0,05 н раствор.

Установка титра раствора трилона Б по окиси железа.

В коническую колбу вместимостью 300 мл помещают 20 мл стандартного раствора железа, приливают 100 мл воды и 2—3 мл концентрированной соляной кислоты. Раствор нагревают до 70—80° С, нейтрализуют аммиаком до изменения цвета бумажки конго (в растворе может появиться легкая муть), приливают 10 мл 1 н раствора соляной кислоты, несколько капель 30%-ного раствора сульфосали-циловой кислоты в качестве индикатора и титруют красно-фиолетовый комплекс моносульфосалицилата железа раствором трилона Б до соломенно-желтой окраски раствора.

Титр трилона Б (Г), выраженный в граммах окиси железа, вычисляют по формуле:

_т _ 20 • 0,001

V *

где

20 — объем стандартного раствора железа, взятый для титрования, в мл;

0,001 — титр стандартного раствора железа, выраженный в граммах окиси железа;

V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, в мл.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-64, 25%-ный раствор.

Индикаторная бумага конго.

6.2.3. Проведение анализа

Навеску пробы 0,5 г помещают в платиновый тигель № 10 или чашку, увлажняют водой, приливают 0,5 мл концентрированной серной кислоты и 10 мл 40%-ного раствора фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля нагревают на закрытой электрической плитке и выпаривают досуха до полного удаления паров серной кислоты.

К сухому остатку в тигле прибавляют 7—10 г пиросернокислого калия, смешивают и нагревают постепенно, сплавляют в муфельной печи при 800—850° С до получения прозрачного расплава. Остывший сплав переводят горячей водой, в которую добавлено 10 мл концентрированной соляной кислоты, в коническую колбу вместимостью 300 мл, разбавляют водой до 100—150 мл, нагревают до 60—70°С и нейтрализуют 25%-ным раствором аммиака до изменения цвета бумаги конго, затем прибавляют 10 мл 1 н раствора соляной кислоты, несколько капель 30%-ного раствора сульфосалици-ловой кислоты и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из красно-фиолетовой в соломенно-желтую.

543

ГОСТ 2642.1-71

6.2.4. Подсчет результатов анализа

6.2.4.1. Содержание окиси железа (Лб) в процентах вычисляют по формуле:

у . Т ■ 100

G

где

V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, в мл;

Т — титр раствора трилона Б, выраженный в г/мл окиси железа;

G — навеска пробы в г.

6.2А.2. Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать 0,20 абс.%.

Объемный комплексонометрический метод определения содержания железа является арбитражным.

6.3. Объемный титанометрический метод (при содержании окиси железа свыше 2,5%)

6.3.1.    Сущность метода

Метод основан на восстановлении роданидного комплекса железа раствором закисной соли титана (сернокислой или солянокислой)

6.3.2.    Реактивы и растворы

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-65. *

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-73, 40%-ный раствор.

Сернокислая закисная соль титана, 15%-ный раствор, разбавленный 1 : 10. На каждый литр разбавленного раствора закисной соли титана прибавляют по 10 мл концентрированной серной кислоты. Этот раствор хранят в среде водорода или углекислого газа (см. чертеж).

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-63.

Калий роданистый по ГОСТ 4139-65, 10%-ный раствор.

Железа окись по ГОСТ 4173-66, х. ч., стандартный раствор; раствор хлорного железа готовят следующим образом: 1 г высушенной при 105—110° С в течение 1 ч окиси железа помещают в коническую колбу вместимостью 500 мл, приливают 50 мл концентрированной соляной кислоты, закрывают стеклянным шариком и растворяют при нагревании на водяной бане. После охлаждения разбавляют раствор хлорного железа водой, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 мл, доводят до метки водой и перемешивают.

1 мл стандартного раствора хлорного железа содержит 0,001 г окиси железа.

544

ГОСТ 2642.1-71

Раствор хлорного железа используют для ежедневной установки титра раствора сернокислой закисной соли титана.

Для определения титра раствора сернокислого титана отмеряют бюреткой 25 мл раствора хлорного железа в коническую колбу вместимостью 250 мл, прибавляют 5 мл концентрированной соляной кислоты, 50—70 мл воды, 5 мл 10%-ного раствора роданистого калия, 0,3—0,5 г углекислого натрия и титруют при энергичном перемешивании раствором Ti2(S04)₃ до исчезновения красной окраски.

Титр раствора сернокислого титана (7), выраженный в граммах окиси железа, вычисляют по формуле:

_т 25.0,001 V

где

25 — объем раствора хлорного железа в мл;

0,001 — титр раствора хлорного железа, выраженный в г окиси железа;

V — объем раствора сернокислого титана, израсходованный на титрование, в мл.

6.3.3. Проведение анализа

35-505

ГОСТ 2642.1-71

Навеску пробы 0,5 г помещают в платиновый тигель № 100—10 или чашку, увлажняют водой, приливают 0,5 мл концентрированной серной кислоты и 10 мл 40%-ного раствора фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля нагревают на закрытой электрической плитке и выпаривают досуха до полного удаления паров серной кислоты.

К сухому остатку в тигле прибавляют 7—10 г пиросернокислого калия, смешивают и, нагревая постепенно, сплавляют в муфельной печи при 800—850° С до получения прозрачного расплава. Остывший сплав переводят горячей водой с добавлением 10 мл концентрированной соляной кислоты в коническую колбу вместимостью 30 мл. После охлаждения в полученный раствор приливают 5 мл 10%-ного раствора роданистого калия, прибавляют 0,3—0,5 г углекислого натрия и титруют раствором сернокислого титана до исчезновения красной окраски.

6.3.4. Подсчет результатов анализа

6.3.4.1. Содержание окиси железа (А?) в процентах вычисляют по формуле:

_v v-r.ioo

где

V — объем раствора сернокислого титана, израсходованный на титрование, в мл;

Т — титр раствора сернокислого титана, выраженный в граммах окиси железа;

G — навеска пробы в г.

6.3.4.2. Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать 0,20 абс.%.

7. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА

(при содержании двуокиси титана от 0,1 до 3,0°/о)

7.1. Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности окраски желтого комплекса титана с перекисью водорода.

7.2.    А п п а р а ту р а, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр.

Титана двуокись, ч. д. а., стандартный раствор сернокислого титана; готовят следующим образом: навеску двуокиси титана 0,5 г, предварительно прокаленную при 1000° С, сплавляют в платиновом тигле с 6—7 г пиросернокислого калия. После охлаждения сплав растворяют в 150 мл 10%-ного раствора серной кислоты при нагревании. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 мл.

546

ГОСТ 2642.1-71

доводят до метки 5%-ным раствором серной кислоты и перемешивают.

1 мл стандартного раствора сернокислого титана содержит 0.0002 г двуокиси титана.

Серная кислота по ГОСТ 4204-66, 10%-ный раствор.

Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 177-71, 3%-ный раствор.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-65.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-58.

7.3. Проведение анализа

Навеску пробы 0,2 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 4—5 г смеси углекислого натрия и буры в соотношении 1 : 1 и сплавляют в муфельной печи при 850—900° С в течение 3—5 мин. Сплав разлагают 5%-ным раствором серной кислоты, помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл (содержание двуокиси титана можно определять в 50 мл раствора III), прибавляют 2—3 капли ортофосфорной кислоты, 3 мл 3%-ного раствора перекиси водорода, доводят до метки 5%-ным раствором серной кислоты и фотометри-руют, используя в качестве раствора сравнения раствор контрольного опыта, содержащий в мерной колбе вместимостью 50 мл 25 мл раствора III и все используемые реактивы в соответствующих количествах, кроме перекиси водорода.

Количество двуокиси титана находят по калибровочному графику.

Построение калибровочного графика

В мерные колбы вместимостью 100 мл отмеривают бюреткой 0,5; 1.0; 3,0; 5,0; 8,0; 10,0 и 15,0 мл стандартного раствора титана, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0006; 0,0010; 0,0016; 0,0020; 0,0030 г двуокиси титана. В каждую колбу прибавляют по 2—3 капли ортофосфорной кислоты, по 3 мл 3%-ного раствора перекиси водорода, доводят до метки 5%-ным раствором серной кислоты и перемешивают. Оптическую плотность растворов измеряют на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (область светопропускания 400—450 нм) в кювете с толщиной слоя 20 мм.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям окиси титана строят калибровочный график.

7.4. Подсчет результатов анализа

7.4.1. Содержание двуокиси титана (Xs) в процентах вычисляют по формуле:

v g * 100 _v g . 250 • 100

Л, — ⁵- или Ло = --

⁸ G    50-G

(при анализе аликвотной части раствора),

где

g — количество двуокиси титана, найденное по калибровочному графику, в г;

547

ГОСТ 2642.1-71

250 — исходный объем испытуемого раствора в мл;

50 — аликвотная часть испытуемого раствора в мл;

G — навеска пробы в г.

7.4.2. Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать:

0,05 абс.% — при содержании окиси титана до 1,0%;

0,10 абс.% — при содержании окиси титана свыше 1,0%.

8. ОБЪЕМНЫЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ

(при содержании окиси алюминия от 25 до 40%)

8.1. Сущность метода

В основу метода положено прямое комплексонометрическое определение содержания окиси алюминия после разрушения трилона-тов алюминия и титана фтористым натрием с индикатором ПАН (допускается применять в качестве индикатора ксиленоловый оранжевый с использованием в качестве титранта раствора уксуснокислого цинка).

8.2.    Реактивы и растворы

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-63.

Натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-66, безводный.

Смесь для сплавления, состоящая из двух частей по массе безводного углекислого натрия и одной части безводной буры.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67, разбавленная 1 :3 и 1 н раствор.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-68, 30%-ный раствор.

Индикатор ПАН [1-(2-пиридил-азо)-нафтол-2], 0,2%-ный спиртовой раствор.

Индикатор ксиленоловый оранжевый; готовят следующим образом: смешивают 0,1 г индикатора с 10 г хлористого натрия.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-66.

Цинк уксуснокислый по ГОСТ 5823-69, 0,05 н раствор; готовят следующим образом: 10,972 г реактива растворяют в воде, прибавляют 2 мл уксусной кислоты и доводят до 1 л водой.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-64, 25%-ный раствор.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165-68, 0,1 н раствор; готовят следующим образом: 12,5 г сернокислой меди (CuS04-5H₂0) растворяют в воде, приливают 2 мл концентрированной серной кислоты и доводят водой до 1000 мл.

Ацетатный буферный раствор pH 4,8—5,0; готовят следующим образом: 1 л 2 н раствора уксусной кислоты смешивают с 1 л раствора, содержащего 540 г трехводного уксуснокислого натрия.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-69, 2 н раствор.

548

ГОСТ 2642.1-71

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-68, трехводный.

Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 177-71, 3%-ный раствор

Стандартный раствор сернокислого титана; готовят, как указано в п. 7.2.

Стандартный раствор хлористого алюминия; готовят следующим образом: навеску 0,6500—0,6600 г особо чистого алюминия растворяют в 25 мл 50%-ного раствора едкого натра, нейтрализуют соляной кислотой и прибавляют ее в избыток 150 мл, затем доводят водой до 1 л.

Натрия гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328-66, х.ч., 50%-ный раствор.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-66, 4%-ный раствор.

Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652-73, 0,05 н раствор.

Установка титра раствора трилона Б по окиси алюминия

В коническую колбу вместимостью 300 мл помещают 10 мл стандартного раствора хлористого алюминия, приливают 70—100 мл воды, 2—3 мл соляной кислоты и 25 мл раствора трилона Б. Раствор в колбе нагревают до 70—80° С, нейтрализуют раствором аммиака до изменения цвета бумаги конго, приливают 10—15 мл ацетатного буферного раствора с pH 4,8—5Д 5—7 капель раствора индикатора ПАН и оттитровывают избыток раствора трилона Б раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую. В оттитрованный раствор приливают 30 мл 4 %-ного раствора фтористого натрия и снова оттитровывают раствором сернокислой меди до перехода окраски из зеленой в сине-фиолетовую.

Титр проверяют по стандартному образцу № 55—а.

Титр раствора трилона Б (Г), выраженный в г/мл окиси алюминия, вычисляют по формуле:

у_ю * Гр

~~ V *к ⁹

где

Т₀ — титр стандартного раствора хлористого алюминия, выраженный в граммах окиси алюминия;

10 — объем стандартного раствора хлористого алюминия в мл;

V — объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, в мл;

К — соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди.

Соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди устанавливают следующим образом: отмеривают бюреткой 10 мл 0,05 н раствора трилона Б в коническую колбу вместимостью 300 мл, приливают примерно 100 мл воды, 10 мл аммиачного буферного раствора, 5—7 капель индикатора ПАН и титруют раствором

549

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Сборник «Огнеупоры и огнеупорные изделия» содержит стандарты, утвержденные до 1 декабря 1974 г.

В стандарты внесены все изменения, принятые до указанного срока. Около номера стандарта, в который внесено изменение, стоит знак *.

Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, а также о принятых к ним изменениях публикуется в выпускаемом ежемесячно «Информационном указателе стандартов».

ГОСТ 2642.1-71

сернокислой меди до перехода окраски из желто-зеленой в фиолетовую. Для оценки соотношения растворов проводят не менее трех титрований и берут среднее арифметическое значение объемов раствора сернокислой меди в миллилитрах, израсходованных на титрование.

Соотношение между растворами (К) вычисляют по формуле:

где

V    — объем раствора трилона Б, взятый для установки соотноше

ния, в мл;

V_x — объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, в мл.

Установка титра раствора трилона Б по двуокиси титана

В коническую колбу вместимостью 300 мл помещают 20 мл стандартного раствора титана, приливают 25 мл раствора трилона Б, 70—100 мл воды и далее проводят анализ, как указано при установке титра раствора трилона Б по окиси алюминия.

Титр раствора трилона Б (Ti), выраженный в граммах двуокиси титана, вычисляют по формуле:

г _ ¹⁰ * ^т

где

Т — титр стандартного раствора двуокиси титана;

10 — объем стандартного раствора двуокиси титана в мл;

V    — объем раствора сернокислой меди, израсходованный на

титрование, в мл;

К — соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди.

8.3. Проведение анализа

Навеску пробы 0,5 г смешивают с 5—6 г смеси соды и буры и осторожно сплавляют в муфельной печи при 900—950° С, выдерживая сплав в течение 3—5 мин с момента расплавления.

Остывший сплав опускают в стакан, куда предварительно налито 100 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 3, После полного растворения сплава при нагревании раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят до метки водой и тщательно перемешивают (раствор IV).

Для определения содержания алюминия отбирают 50 мл раствора IV в коническую колбу вместимостью 300 мл, приливают 50 мл воды, 30 мл раствора трилона Б (при содержании алюминия до 30%) или 45 мл (при содержании алюминия свыше 30%), раствор нагревают до 70—80° С и нейтрализуют аммиаком из бюретки до переходного цвета бумаги конго, затем приливают 10—15 мл ацетатного буферного раствора, 5—7 капель индикатора ПАН и титру-

Группа И29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ

Методы химического анализа огнеупорных глин, каолинов, шамотных, графитошамотных н полукислых изделий, кварцитов и динасовых изделий

Refractory materials and products. Methods of chemical    Взамен

analysis of refractory clays, kaolins, fireclay, graphite— ГОСТ 2642-60 fireclay and semisilica products, quartzites and silica    в    части    разд.    2

products

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 12/XI, 1971 г. № 1864 срок введения установлен

с 1/1 1973 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на огнеупорные глины, каолины, шамотные, графитошамотные и полукислые изделия, кварциты и динасовые изделия и устанавливает методы химического анализа.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 2642.0-71.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ ВЛАГИ

2.1. Сущность метода

Содержание гигроскопической влаги в пробе определяют весовым методом по разности между массой тигля с навеской до и после высушивания.

2.2.    Аппаратура

Шкаф сушильный с нагревом до 150° С.

Тигли фарфоровые.

2.3.    Проведение анализа

Для получения воздушно-сухого материала измельченную пробу рассыпают тонким слоем на гладкую поверхность и выдерживают при комнатной температуре в течение 24 ч. Затем пробу тщательно перемешивают, отвешивают I г в бюксу с притертой крышкой или в тигель, предварительно доведенные до постоянной массы при 1000° С, и высушивают в сушильном шкафу при 105—110° С до no

Перепечатка воспрещена 533

ГОСТ 2642.1-71

стоянной массы, после чего охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

2.4. Подсчет результатов анализа

2.4.1.    Содержание гигроскопической влаги (X) в процентах вычисляют по формуле:

v (g-Si) -100

-5    ’

где

g — масса тигля с навеской до высушивания в г; gi — масса тигля с навеской после высушивания в г;

G — навеска пробы в г.

2.4.2.    Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать 0,2 абс. %.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ ПРИ ПРОКАЛИВАНИИ

3.1. Сущность метода

Потери при прокаливании опредёляют весовым методом по разности между массой тигля с навеской до и после прокаливания.

3.2.    Аппаратура

Печь муфельная с нагревом до 1000—1100° С;

Тигли фарфоровые.

3.3.    Проведение анализа

В фарфоровый тигель, предварительно доведенный до постоянной массы, помещают 1 г пробы, высушенной при 105—110° С, постепенно нагревают в муфельной печи до 1000° С и выдерживают при этой температуре не менее 1 ч, после чего охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Прокаливание повторяют (по 10 мин) до достижения постоянной массы.

3.4.    Подсчет результатов анализа

3.4.1. Потерю при прокаливании (^i) в процентах вычисляют по формуле:

X = (g—£i) • 1°°

где

g — масса тигля с навеской до прокаливания в г; g\ — масса тигля с навеской после прокаливания в г;

G — навеска пробы в г.

3.4.2. Допускаемые расхождения между результатами анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 1.

534

ГОСТ 2642.1-71

Таблица 1 Потери массы при прокаливании в % Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа в абс. % До 1,0 0,10 Свыше 1,0 до 10,0 0,20 > 10,0 0,30

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ

4.1. Весовой метод (при определении содержания кремния от 40,0 до 95,0%).

4.1.1.    Сущность метода

Метод основан на разложении пробы сплавлением с безводным углекислым натрием, обезвоживании кремниевой кислоты в солянокислой среде, прокаливании и отгонки ее в виде четырехфтористого кремния путем обработки фтористоводородной кислотой. Двуокись кремния определяют после двойного выпаривания.

4.1.2.    Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67 и разбавленная 1 : 1, 5 : 95.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-63.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-65.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-73, 40%-ный раствор.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-63, 1 %-ный раствор.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563-58, № 100—7 и 100—10.

4.1.3.    Проведение анализа

В платиновый тигель № 100—7 помещают 0,5 г пробы, высушенной при 105—110° С и тщательно перемешанной (при анализе глин и графитошамотных изделий навеску предварительно прокаливают npir700—800°С в течение 30 мин).

Навеску пробы смешивают в тигле с 5—7 г безводного углекислого натрия, закрывают тигель крышкой и, постепенно повышая температуру до 950—1000° С, сплавляют в муфельной печи в течение 30 мин. Тигель с крышкой охлаждают, сплав переносят в фарфоровую чашку диаметром 12—15 см, емкостью 200 мл, накрывают чашку стеклом и осторожно приливают 50 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 1. Остатки сплава, приставшего к стенкам тигля, вымывают, прогревая тигель на электрической плитке с этой же кислотой.

535

ГОСТ 2642.1-71

После полного разложения сплава стекло снимают и обмывают его горячей дистиллированной водой. Над чашкой обмывают также тигель и крышку. Содержимое чашки выпаривают на водяной бане досуха. Остаток высушивают до полного удаления соляной кислоты (по запаху) и осторожно растирают образовавшиеся комочки стеклянной палочкой с пестиком. Чашку выдерживают 1 ч на водяной бане, затем снимают с водяной бани, охлаждают, приливают 30 мл концентрированной соляной кислоты, выдерживают 10 мнн и приливают 80—100 мл горячей воды, после чего перемешивают и фильтруют через фильтр «белая лента» диаметром 9 см. Осадок на фильтре промывают горячей водой до удаления ионов хлора (отсутствует реакция с 1 %-ным раствором азотнокислого серебра). Фильтрат с промывными водами переводят в ту же фарфоровую чашку, ставят на водяную баню и вторично выпаривают досуха. Чашку с сухим остатком выдерживают в сушильном шкафу при 115—117° С в течение I ч.

После охлаждения сухой остаток в чашке смачивают 10—15 мл концентрированной соляной кислоты, выдерживают 10 мин, добавляют 40—50 мл горячей воды и отфильтровывают осадок кремниевой кислоты на другой фильтр «белая лента» диаметром 9 см. Частички осадка, прилипшие к чашке, переносят количественно на фильтр при помощи увлажненного кусочка фильтра. Осадок на фильтре промывают несколько раз горячей соляной кислотой, разбавленной 5 : 95, а затем горячей водой до полного исчезновения ионов хлора в промывной воде (отсутствует реакция с 1 %-ным раствором азотнокислого серебра).

Фильтры с отмытыми осадками кремниевой кислоты помещают в прокаленный платиновый тигель, осторожно высушивают, озоля-ют, не допуская воспламенения фильтров, затем осадок прокаливают при 1000° С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют по 10 мин до получения постоянной массы. Прокаленный осадок смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 0,5 мл концентрированной серной кислоты и 8—10 мл 40%-ного раствора фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля выпаривают досуха на закрытой электроплитке или песчаной бане. Для полного удаления серной кислоты и разложения сернокислых солей тигель с остатком прокаливают при 1000—1100° С в течение 15 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Остаток в тигле сплавляют с 2—3 г пиросульфата калия. Остывший сплав растворяют в соляной кислоте и присоединяют к объединенному фильтрату после двукратного выделения кремниевой кислоты (раствор 1).

4.1.4. Подсчет результатов анализа

4.1.4.1. Содержание двуокиси кремния №) в процентах вычисляют по формуле:

536

ГОСТ 2642.1-71

v _ \S — Si) ' 1®®

^Ла--5    ’

где

g — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой в г; gi — масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой в г;

G — навеска пробы в г.

4.1.4.2.    Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать:

0,40 абс.% — при содержании кремния до 60%;

0,60 абс.% — при содержании кремния свыше 60%.

Весовой метод определения содержания кремния является арбитражным.

4.2.    Фотоколориметрически й метод (при содержании кремния от 40,0 до 70,0%).

4.2.1.    Сущность метода.

Метод основан на измерении оптической плотности окраски восстановленного аскорбиновой кислотой синего кремнемолибденового комплекса.

4.2.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-63.

Натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-66.

Смесь для сплавления, состоящая из двух частей по массе безводного углекислого натрия и одной части безводной буры.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-69, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67, разбавленная 1 : 3.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66, 0,25 н раствор.

Аскорбиновая кислота (витамин С) по ГОСТ 4815-54.

Кислота винная (виннокаменная кислота) по ГОСТ 5817-69.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-72, х. ч., 5%-ный раствор; готовят следующим образом: 50 г молибдата аммония растворяют в 500—600 мл воды при нагревании, не доводя до кипения. Полученный раствор фильтруют через фильтр «синяя лента», прибавляют 100 мл уксусной кислоты, разбавленной I : 1, и доводят водой до 1000 мл. Если после прибавления уксусной кислоты раствор становится мутным, его еще раз фильтруют. Раствор хранят в темной склянке, он пригоден в течение одной недели.

Восстановительная смесь; готовят следующим образом: 15,0 г винной кислоты и 1,0 г аскорбиновой кислоты растворяют на холоду в 100 мл воды. Раствор пригоден в течение 4—5 дней.

Стандартный раствор двуокиси кремния; готовят, используя стандартный образец шамотных пробок № 55^а, следующим образом: навеску стандартного образца 0,0427 г сплавляют в платино-

537

ГОСТ 2642.1-71

вом тигле с 2—3 г смеси углекислого натрия и буры в течение 5 мин в муфельной печи при 900—1000° С. Сплав распределяют тонким слоем по стенкам тигля. Тигель со сплавом опускают в стакан, в который предварительно налито 100 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 3, и 20 мл 0,05 н раствора трилона Б и оставляют на холоду до полного растворения сплава. Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор следует хранить в полиэтиленовом сосуде.

1 мл полученного стандартного раствора содержит 0,00005 г двуокиси кремния.

Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамнн-тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652-73, 0,05 н раствор.

4.2.3. Проведение анализа

Навеску материала 0,05 г сплавляют в платиновом тигле с 2—3 г смеси углекислого натрия и буры в течение 5 мин в муфельной печи при 900—1000° С. Сплав распределяют слоем по стенкам тигля, вращая его щипцами. Сплав растворяют на холоду в 100 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 3, с добавлением 20 мл 0,05 н раствора трилона Б. Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доводят до метки водой и тщательно перемешивают.

Для определения содержания двуокиси кремния в мерную колбу вместимостью 100 мл отбирают аликвотную часть раствора, равную 10 мл, приливают 50 мл 0,25 н раствора серной кислоты, 10 мл 5%-ного раствора молибдата аммония и оставляют на 15—20 мин, затем приливают 5 мл восстановительной смеси, перемешивают, доводят до метки водой, снова перемешивают и через 30 мин измеряют оптическую плотность полученного кремнемолибденового комплекса на фотоколориметре с красным светофильтром (область светопро-пускания 600—700 нм) в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор кремнемолибденового комплекса, полученный из 8 мл стандартного раствора двуокиси кремния в условиях проведения анализа.

Количество двуокиси кремния находят по калибровочному графику.

Построение калибровочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 мл отбирают следующие аликвотные части стандартного раствора двуокиси кремния: 9,0; 10,0; 11,0; 12,0; 13,0; 14,0мл, что соответствует 0,00045; 0,0005; 0,00055; 0,0Q06; 0,00065; 0,00070 г двуокиси кремния. Во все колбы прибавляют мерным цилиндром по 50 мл 0,25 н раствора серной кислоты, по 10 мл 5%-ного раствора молибдата аммония и оставляют на 15—20 мин. После этого прибавляют по 5 мл восстанови-

538

ГОСТ 2642.1-71

гельной смеси и через 30 мин измеряют оптическую плотность, как указано выше. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям двуокиси кремния строят калибровочный график.

4.2.4. Подсчет результатов анализа

4.2.4.1. Содержание двуокиси кремния (Х₃) в процентах вычисляют по формуле:

_v _ g - 500 • 100

sX о    '

v • G ,

где

g — количество двуокиси кремния, найденное по калибровочному графику, в г;

500 — исходный объем раствора в мл;

v — аликвотная часть раствора в мл;

G — навеска пробы в г.

4.2.4.2. Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать:

0,40 абс.% — при содержании кремния до 60%;

0,60 абс.% — при содержании кремния свыше 60%.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СУММЫ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ,.

ЖЕЛЕЗА И ДВУОКИСИ ТИТАНА

5.1. Сущность метода

Метод основан на осаждении алюминия, железа и титана аммиаком с последующим взвешиванием их в виде окисей после прокаливания.

5.2.    Реактивы и растворы

Аммиак водный по ГОСТ 3760-64, 25%-ный раствор.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 3761-72, 2%-ный раствор, к которому добавляют несколько капель аммиака до изменения цвета по метиловому красному.

Метиловый красный по ГОСТ 5853—51, 0,1%-ный водно-спиртовой раствор; готовят следующим образом: 0,1 г метилового красного растворяют в 60 мл этилового спирта и разбавляют водой до 100 мл.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-63, 1%-ный раствор.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-65;

Кислота серная по ГОСТ 4204-66 и разбавленная 1 *. 9.

5.3.    Проведение анализа

Фильтрат, полученный после двукратного выделения кремниевой кислоты (раствор 1), выпаривают до 150—200 мл, добавляют бумажную массу из беззольных фильтров, нагревают почти до кипения, прибавляют 2—3 капли метилового красного и осаждают аммиаком

539