МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ЦЕМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Методы химического анализа

Издание официальное

Москва

Стамдартинформ

2019

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Некоммерческой организацией «Союз производителей цемента» (НО «СОЮЗ-ЦЕМЕНТ») и Акционерным обществом «Научно-исследовательский институт цементной промышленности «НИИЦемент» (АО «НИИЦЕМЕНТ»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 144 «Строительные материалы»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 июня 2019 г. № 55)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны no МК (ИСО 3166)004—97 Код страны по МК (ИСО 3166)004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Узбекистан UZ Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 октября 2019 г. № 1015-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5382-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2020 г.

5    ВЗАМЕН ГОСТ 5382-91

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

©Стандартинформ, оформление. 2019

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

если среднее арифметическое трех параллельных измерений отличается от аттестованной массовой доли определяемого элемента не более чем на 0.7 стандартного отклонения повторяемости (о,). установленного для соответствующего элемента.

4.18    Массовую долю элементов в анализируемой пробе определяют параллельно в двух навесках. За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений.

4.19    Допускается не проводить параллельные определения каждого элемента при условии выполнения с каждой рабочей серией проб (но не менее чем с 10 % анализируемых проб) анализа СО состава категории ОСО или ГСО. близкого по своим химическим параметрам к анализируемому материалу. При этом отклонения результатов измерений массовой доли элементов от аттестованных значений для СО. в том числе при использовании альтернативных методов анализа, не должны превышать регламентируемое стандартное среднеквадратическое отклонение повторяемости (о,), установленное для соответствующего элемента.

4.19.1 Полученная в течение определенного временного периода совокупность отклонений содержаний каждого определяемого в СО элемента от его аттестованного значения позволяет осуществлять контроль стабильности результатов измерений внутри лаборатории с применением контрольных карт Шухарта по действующему на территории государства нормативному документу¹), приняв при этом за предел предупреждения регламентируемое стандартом среднеквадратическое отклонение повторяемости (с_г). а за предел действия — (2о,).

4.20    При оценке квалификации испытательных лабораторий посредством межлабораторных сравнительных испытаний (МСИ) по действующему на территории государства нормативному документу²) достоверность результатов анализов, предоставленных каждым участником МСИ. считают положительной. если отклонения массовой доли химических элементов от их средних значений, установленных при обработке результатов МСИ, не превышают двух стандартных среднеквадратических отклонений повторяемости (± 2о_г) по соответствующему элементу.

4.21    При применении физико-химических методов анализа (фотоэлектроколориметрического, спектрофотометрического, ионселективного, рентгеноспектрального и др), требующих построения градуировочных графиков, графики строят в прямоугольных координатах. На оси абсцисс откладывают массу определяемого элемента (г. мг) или массовую долю элемента (%). а на оси ординат — соответствующий аналитический сигнал (оптическую плотность, силу тока, интенсивность рентгенофлуоресцентного излучения и др ).

4.22    Для построения градуировочных графиков используют ГСО или ОСО состава веществ и материалов. из которых готовят градуировочные растворы. При рентгеноспектральном методе анализа используют также СОП. Способ и условия построения графиков указаны для конкретных методов анализа в разделах 9, 11—13, 15, 17—19, 21—23 настоящего стандарта.

График строят не менее чем по пяти точкам, полученным переведением в раствор различающихся по массе навесок стандартного образца. Точки равномерно распределяют по диапазону измерений. Минимальную и максимальную навески рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить весь необходимый диапазон измерений. Каждую точку находят как среднее арифметическое значение не менее чем трех параллельных измерений. Не допускается строить градуировочный график методом экстраполяции.

При использовании для измерений аликвотных частей растворов массовую долю элемента в образце Х_э, %, вычисляют по формуле

*э =

где т — масса навески образца, г.

т, — масса элемента в аликвотной части раствора, определенная по градуировочному графику, мг; V — общий объем исходного раствора, см³;

V, — аликвотная часть исходного раствора, см³.

4.23 При выполнении анализа навеску анализируемой пробы, разведение и аликвотные части принимают такими же. как при изготовлении основного градуировочного раствора. ^{1 2}

В случае необходимости изменения навески, разведения или аликвотной части по сравнению с условиями приготовления основного градуировочного раствора массовую долю элемента Х_э, %. вычисляют по формуле

^хэ⁼

где X — массовая доля элемента, найденная по градуировочному графику, %;

К, — отношение навески анализируемого образца к навеске основного градуировочного раствора;

К₂ — отношение разведения основного градуировочного раствора к разведению анализируемого раствора;

К₃ — отношение аликвотной части анализируемого раствора к аликвотной части основного градуировочного раствора.

При прямом фотоколориметрическом анализе вводят поправку на изменение условий фотоме-трирования по сравнению с условиями градуировки. Для этого одновременно с анализируемым образцом измеряют оптическую плотность вновь приготовленного окрашенного градуировочного раствора. Измерение оптической плотности раствора выполняют с погрешностью не более 0.002. Поправку вносят с обратным знаком, то есть, если оптическая плотность градуировочного раствора увеличилась на несколько единиц, то это значение вычитают из оптической плотности анализируемого раствора и наоборот. После введения поправки находят по графику искомую массовую долю элемента.

4.24 При массовой работе, если имеется линейная зависимость мееду массовой долей элемента и соответствующим аналитическим сигналом (оптической плотностью раствора, интенсивностью излучения. силой тока и т.п.). рекомендуется составлять градуировочное уравнение

4.27    Массовая доля определяемого элемента не должна отличаться от массовой доли данного элемента в основном растворе при прямом фотометрировании более чем в 1.5 раза, а при дифференциальном — более чем в 1.2 раза. При нарушении этого условия меняют навеску, разведение или аликвотную часть анализируемого или стандартного образца.

4.28    Проверку градуировочных графиков по стандартным образцам проводят периодически, не реже одного раза в полугодие, при нарушении стабильности процесса выполнения анализа и при необходимости скорректировать его, а также после каждого ремонта используемых приборов.

4.29    При выполнении анализа рекомендуется параллельно проводить холостой опыт для учета загрязнений реактивов, дистиллированной воды и др.

5    Требования безопасности

5.1    Лабораторные помещения, в которых выполняют работы по определению химического состава цемента и материалов цементного производства, должны быть оборудованы вентиляционными системами по ГОСТ 12.4.021.

5.2    При эксплуатации электроустановок и электроприборов, используемых в процессе анализа, должны выполняться правила электробезопасности по ГОСТ 12.1.019.

5.3    При работе с кислотами и щелочами должны быть соблюдены правила безопасности, действующие в химических лабораториях.

5.4    При эксплуатации установок с ионизирующими источниками излучения (рентгеноспектральная аппаратура) следует руководствоваться требованиями норм радиационной безопасности и основными санитарными правилами по действующим на территории государства нормативным документам¹).

5.5    При работе с горючими и взрывоопасными веществами должны соблюдаться требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.010.

5.6    При работе с газовыми установками руководствуются ГОСТ 12.2.008 и правилами безопасности в газовом хозяйстве, утвержденными Госгортехнадзором.

5.7    При работе с вредными и ядовитыми веществами необходимо применять средства защиты по ГОСТ 12.4.011. индивидуальные средства защиты (респираторы) по ГОСТ 12.4.028 или ГОСТ 12.4.296. резиновые перчатки по ГОСТ 12.4.103. одежду по ГОСТ 27654 и ГОСТ 29058.

6    Определение влаги

6.1    Стандартное среднеквадратическое отклонение повторяемости и расхождение между результатами параллельных определений не должны превышать значений а_г и г, равных соответственно ±0.07 % и 0,10 % при массовой доле влаги до 1.0 % или ±0.10 % и 0,15 % при более высокой массовой доле влаги.

6.2    Гравиметрический метод

6.2.1    Аппаратура

Весы лабораторные общего назначения по 4.3.

Шкаф сушильный.

6.2.2    Проведение анализа

Навеску пробы массой 1 г помещают в предварительно высушенный до постоянной массы бюкс, ставят в сушильный шкаф, нагретый до температуры (110 ± 5) °С. сушат 1.5—2 ч. Бюкс вынимают из сушильного шкафа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Перед взвешиванием крышку бюкса приоткрывают и быстро закрывают. Высушивание, охлаждение и взвешивание повторяют до тех пор. пока разница между двумя последующими взвешиваниями будет не более 0.0004 г. Если при повторном высушивании масса навески увеличится, то для расчета применяют массу, предшествующую ее увеличению.

Пробу гипса и гипсоглиноземистого цемента сушат при температуре (50 ± 5) ^вС.

6.2.3    Обработка результатов

Массовую долю влаги X, %, вычисляют по формуле

¹¹ В Российской Федерации действуют СанПиН 2 6 1 2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» и СП 2 6.1 2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)».

_x=(m₁-m₂)-100

то

где т_} — масса навески с бюксом до сушки, г; т₂ — масса навески с бюксом после сушки, г; т₀ — масса навески пробы, г.

7 Определение потери массы при прокаливании

7.1 Стандартное среднеквадратическое отклонение повторяемости и расхождение между результатами параллельных определений не должны превышать значений а_г и г. равных соответственно ±0.07 % и 0.10 % при потере массы при прокаливании до 1 % (но не менее 0.5 %) или ±0.15 % и 0.20 % при более высокой потере массы при прокаливании (но не более 45 %).

7.2 Гравиметрический метод

7.2.1    Аппаратура

Весы лабораторные общего назначения по 4.3.

Печь муфельная.

7.2.2    Проведение анализа

Навеску пробы массой 1 г. высушенную при температуре от 105 °С до 115 °С. помещают в предварительно прокаленный и взвешенный платиновый или фарфоровый тигель и нагревают в муфельной печи, где выдерживают 30 мин при температуре от 950 °С до 1000 °С. затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Контрольные прокаливания проводят при той же температуре до получения постоянной массы.

При определении потери массы при прокаливании шлакопортландцемента, шлака или золы навеску анализируемой пробы выдерживают в муфельной печи при температуре от 950 °С до 1000 °С в течение 1—2 мин. Контрольные прокаливания повторяют до получения минимального значения массы.

В материалах, содержащих органические соединения, а также кристаллизационную воду, определение потери массы при прокаливании начинают при температуре от 400 ^вС до 500 *С, прокаливая пробу до постоянной массы.

7.2.3    Обработка результатов

Потерю массы при прокапивании Х_{пп п}, %, вычисляют по формуле

(т,-m2) 100

т

где гл, — масса навески с тиглем до прокаливания, г; т₂ — масса навески с тиглем после прокаливания, г; т — масса навески пробы, г.

8 Определение остатка, нерастворимого в соляной кислоте и растворах

углекислых солей (или гидроксидов) щелочных металлов

8.1    Стандартное среднеквадратическое отклонение повторяемости и расхождение между результатами параллельных определений не должны превышать значений о, и г. равных соответственно ±0.05 % и 0.07 % при массовой доле нерастворимого остатка до 1 % (но не менее 0.5 %); ±0.15 % и 0.25 % при массовой доле нерастворимого остатка до 20 %; ±0.45 % и 0.60 % при массовой доле нерастворимого остатка более 85 %.

8.2    Гравиметрический метод

8.2.1 Сущность метода

Сущность метода заключается в последовательной обработке навески анализируемого материала растворами соляной кислоты и углекислых солей (или гидроксидов) щелочных металлов.

Метод не распространяется на активные минеральные добавки и цементы, включающие в свой состав элементы, растворимые в углекислых солях (или гидроксидах) щелочных металлов.

8.2.2    Аппаратура и реактивы

Весы лабораторные общего назначения по 4.3.

Печь муфельная.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1:9.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204

Натрий углекислый по ГОСТ 83. раствор массовой концентрацией 50 г/дм³.

Гидроксид натрия по ГОСТ 4328. раствор массовой концентрацией 10 г/дм³.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867. раствор массовой концентрацией 20 г/дм³.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор массовой концентрацией 20 г/дм³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Индикатор метиловый красный по действующему на территории государства нормативному документу¹*, спиртовой раствор массовой концентрацией 2 г/дм³; готовят по ГОСТ 4919.1.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор массовой концентрацией 10 г/дм³.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

8.2.3    Проведение анализа

Навеску анализируемого материала массой 0,50 г или 1.0 г (в зависимости от массовой доли в нем нерастворимого остатка) помещают в стакан вместимостью 150 см³, обрабатывают слабым (что предотвращает возможное выпадение осадка диоксида кремния) раствором соляной кислоты, прибавляя при помешивании 25 см³ воды и 5 см³ раствора соляной кислоты.

Навеску тщательно растирают плоским концом стеклянной палочки и доводят объем раствора водой до 50 см³, накрывают стакан часовым стеклом, помещают на кипящую водяную баню и выдерживают 15 мин. Затем содержимое стакана фильтруют через фильтр «белая лента» и промывают остаток на фильтре горячей водой (температурой от 60 °С до 70 °С) до исчезновения в фильтрате реакции на ион хлора (проба раствором азотнокислого серебра, подкисленного азотной кислотой).

Остаток вместе с фильтром переносят в стакан, в котором проводилось разложение навески, и приливают при помешивании 30 см³ раствора углекислого натрия (с целью растворения небольших количеств оксида кремния, выпавшего под воздействием раствора соляной кислоты), нагретого до температуры от 80 °С до 90 °С.

Стакан накрывают стеклом и нагревают на электрической плитке на асбестовой сетке 15 мин при температуре, близкой к кипению. Содержимое стакана фильтруют через двойной фильтр «белая лента», остаток на фильтре промывают пять-шесть раз горячей водой (температурой от 60 °С до 70 °С). затем смачивают 10—12 каплями раствора соляной кислоты и снова промывают горячей водой до исчезновения реакции на ион хлора.

После этого остаток с фильтром помещают в платиновый или фарфоровый тигель и прокаливают в муфельной печи при температуре от 950 °С до 1000 °С до постоянной массы.

Примечания

10статок после отделения солянокислого фильтрата может быть обработан вместо углекислого натрия 100 см³ горячего раствора гидроксида натрия при температуре, близкой к точке кипения, в течение 15 мин Затем раствор нейтрализуют соляной кислотой по индикатору метиловому красному и добавляют четыре-пять капель соляной кислоты Фильтруют и промывают остаток 10—12 раз горячим раствором азотнокислого или хлористого аммония

2    Солянокислый фильтрат после отделения нерастворимого остатка может быть использован для определения в нем массовой доли оксида серы (VI) по разделу 14

3    При определении в клинкере массовой доли «свободного» (не связанного в клинкерные минералы) оксида кремния нерастворимый остаток, полученный при разложении навески материала растворами соляной кислоты и углекислого натрия, (НОУ, обрабатывают фтористоводородной кислотой по 9 3.2. За результат анализа принимают разницу между массовой долей НО¹ и массовой долей нерастворимого остатка, полученного после обработки фтористоводородной кислотой, (НОУ

8.2.4 Обработка результатов

Массовую долю нерастворимого остатка *но- %. вычисляют по формуле

(/п₂-/П|) 100

где т, — масса пустого тигля, г;

т₂ — масса тигля с прокаленным осадком, г; т — масса навески пробы, г.

’* В Российской Федерации действует ТУ 6-09-5169—84 «Метиловый красный, индикатор (метилрот; 4-<ди-метиламино)-АЗОБЕНЗОЛ-2-карбоновая кислота) чистый для анализа*.

9 Определение оксида кремния

9.1 Стандартное среднеквадратическое отклонение повторяемости и расхождение менаду результатами параллельных определений не должны превышать значений соответственно о_г и г, указанных в таблице 1.

Таблица!    В    процентах

Массовая доля оксида кремния г До 1 ВКЛЮЧ. ±0,02 0,03 Св 1 до 5 » ±0,10 0,15 » 5 * 18 » ±0,15 0,25 » 18 » 25 » ±0,20 0,30 » 25 * 40 » ±0,30 0,40 »40 » 70 » ±0,35 0,50 »70 » 85 » ±0,45 0,60 » 85 ±0,60 0,80

9.2 Гравиметрический метод определения при массовой доле оксида кремния более 90 %

9.2.1    Сущность метода

Метод основан на разложении навески пробы фтористоводородной кислотой и гравиметрическом определении оксида кремния по разности масс навески пробы и остатка после удаления фторида кремния.

9.2.2    Аппаратура и реактивы

Весы лабораторные общего назначения по 4.3.

Печь муфельная.

Электроплитка или песчаная баня.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

9.2.3    Проведение анализа

Навеску пробы массой 0.5 г помещают в платиновый тигель, доведенный до постоянной массы, смачивают водой, прибавляют 10 капель серной кислоты. 10 см³ фтористоводородной кислоты и помещают на песчаную баню или электроплитку со слабым нагревом. Выпаривают содержимое тигля до влажных солей, затем добавляют еще 5 см³ фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха до полного удаления паров серной кислоты. Затем остаток прокаливают в муфельной печи при температуре от 900 °С до 1000 °С в течение 10—15 мин. охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до достижения постоянной массы.

Примечание — Остаток в тигле используют при систематическом анализе для определения оксидов кальция, магния, железа и алюминия Для этого остаток сплавляют по 9 4 3 1 со смесью для сплавления и растворяют в растворе соляной кислоты 1:3. При необходимости последующего определения оксида серы для разложения навески пробы вместо серной кислоты используют азотную кислоту

выделенного осадка при температуре 1000 °С. обработке прокаленного осадка серной и фтористоводородной кислотами при нагревании для удаления фторида кремния и повторном прокаливании остатка. Массовую долю оксида кремния в пробе вычисляют по массе оксида кремния, равной разнице результатов взвешивания тигля до и после обработки прокаленного осадка серной и фтористоводородной кислотами.

Примечание — Коагуляция осадка кремнекислоты желатином способствует быстрому количественному переводу ее в нерастворимое состояние

9.3.2    Аппаратура и реактивы

Весы лабораторные общего назначения по 4.3.

Печь муфельная.

Баня водяная.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204

Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор массовой концентрацией 10 г/дм³:1 г желатина растворяют в 100 см³ воды, нагретой до 70 °С; раствор должен быть свежеприготовленным.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Смесь для сплавления по 9.4.2.

9.3.3    Проведение анализа

Клинкер, портландцемент, шлакопортландцемент и другие материалы, поддающиеся разложению кислотами, переводят в раствор обработкой соляной кислотой. Для этого навеску пробы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 50 см³ и осторожно добавляют 10 см³ соляной кислоты так, чтобы она стекла по стенке стакана, и накрывают часовым стеклом.

Для сырьевой смеси, пуццолановых цементов, кислых шлаков, кремнийсодержащих материалов, не поддающихся разложению кислотами, навеску пробы массой 0,5 г тщательно перемешивают в платиновом тигле с двукратным количеством углекислого натрия и спекают в муфельной печи при температуре от 950 °С до 1000 °С в течение 3—7 мин. После охлаждения тигля спек растворяют 10—15 см³ соляной кислоты, которую приливают в тигель небольшими порциями, количественно переносят раствор в стакан вместимостью 50 см³ и накрывают часовым стеклом.

Независимо от способа разложения навески стакан погружают в нагретую до температуры 60 °С — 70 °С водяную баню и выдерживают 10 мин. Затем прибавляют 10 см³ раствора желатина, энергично перемешивают в течение 1 мин. не вынимая стакан из водяной бани, и нагревают еще 10 мин. Содержимое стакана фильтруют в теплом виде через беззольный фильтр «белая лента», количественно перенося осадок на фильтр. Осадок промывают на фильтре 10—12 раз небольшими порциями горячей воды (температурой не выше 70 °С). давая полностью стечь каждой порции и собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 см³.

Примечание — Полученный фильтрат используют для последующих определений массовой доли оксидов кальция, железа, алюминия и др

Осадок с фильтром переносят во взвешенный платиновый тигель, озоляют без воспламенения, прокаливают в муфельной печи при температуре 1000 °С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Далее полученный осадок смачивают двумя-тремя каплями воды, приливают в вытяжном шкафу три—пять капель серной кислоты. 8—10 см³ фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают на электрической плитке до прекращения выделения паров серной кислоты. Сухой остаток прокаливают в муфельной печи при температуре от 900 *С до 1000 °С в течение 3-5 мин. охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Остаток в тигле сплавляют по 9.4.3.1 со смесью для сплавления и присоединяют к полученному выше фильтрату.

9.3.4 Обработка результатов

Массовую долю оксида кремния Х_$(02. %, вычисляют по формуле

„    (m,-m₂)-100

^XSiO, ■-—-

где т, — масса тигля с прокаленным осадком до обработки серной и фтористоводородной кислотами, г; т₂ — масса тигля с остатком, прокаленным после обработки серной и фтористоводородной кислотами, г; т — масса навески пробы, г.

9.4 Прямой фотоколориметрический метод определения при массовой доле оксида

кремния до 25 %

9.4.1    Сущность метода

Метод основан на разложении навески пробы сплавлением с щелочным плавнем, растворении плава раствором соляной кислоты и образовании желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты с последующим ее восстановлением до синего гетерополикомплекса.

9.4.2    Аппаратура и реактивы

Весы лабораторные общего назначения по 4.3.

Печь муфельная.

Фотоэлектроколориметр концентрационный.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Калий углекислый по ГОСТ 4221.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867.

Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199. обезвоженный при температуре (400 ±20) °С. или бура по ГОСТ 8429.

Смесь для сплавления: натрий углекислый и натрий тетраборнокислый безводный смешивают в соотношении 2:1 или натрий углекислый, калий углекислый и безводный натрий тетраборнокислый смешивают в отношении 1:1:1. Для полноты окисления низковалентных форм железа, серы, марганца и т.п. в смесь для сплавления рекомендуется добавлять 0.5 % по массе азотнокислого калия или 1 % по массе азотнокислого аммония, обеспечивая равномерное распределение по всей массе плавня во избежание порчи платиновых тиглей.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1:3.

Кислота аскорбиновая пищевая.

Кислота лимонная моногидрат и безводная по ГОСТ 3652.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765. раствор массовой концентрацией 50 г/дм³ или натрий молибденовокислый по ГОСТ 10931, раствор массовой концентрацией 50 г/дм³: 50 г молибденовокислого аммония или молибденовокислого натрия растворяют в 500—600 см³ воды при нагревании, не доводя до кипения. Полученный раствор фильтруют и разбавляют водой до 1 дм³. Раствор годен в течение 1 мес.

Натрий сернистокислый по ГОСТ 195, безводный.

Метол (4-метиламинофенол сульфат) марки А по ГОСТ 25664

Раствор восстановителя 1: в 50 см³ воды растворяют 1 г аскорбиновой кислоты и 5 г лимонной кислоты. Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки воду и перемешивают. Срок хранения раствора 4—5 сут.

Раствор восстановителя 2: последовательно растворяют в 500 см³ воды, нагретой до температуры 40 °С — 50 °С. 12 г сернистокислого натрия. 20 г метола и 12,5 г лимонной кислоты. Раствор фильтруют и доливают водой до 1 дм³. Срок хранения раствора в бутыли из темного стекла 2—3 недели.

9.4.3    Подготовка к анализу

9.4.3.1    Приготовление градуировочных растворов

В отдельные платиновые тигли помещают пять навесок ОСО сырьевой смеси массой 0.05; 0.10; 0.15; 0.20; 0,25 г; массовую долю оксида кремния в них рассчитывают относительно навески 0,15 г. которую принимают за основную.

К каждой навеске прибавляют до 1.5 г смеси для сплавления, тщательно перемешивают и сплавляют в течение 5 мин при температуре от 900 °С до 950 °С.

Вращательным движением вынутого из муфеля тигля распределяют жидкий плав равномерно по его стенкам. Охлажденный тигель с застывшим плавом помещают в стакан, содержащий 100 см³ холодного раствора соляной кислоты, и растворяют плав без нагревания при постоянном перемешивании вручную или на магнитной мешалке до полного его растворения. После растворения плавов тигли обмывают водой, а растворы количественно переносят в мерные колбы вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и тщательно перемешивают. Такие растворы можно использовать в течение 2—3 мес для построения и проверки градуировочных графиков или градуировочных уравнений.

9.4.3.2    Построение градуировочного графика

В пять мерных колб вместимостью 100 см³ отбирают соответственно по 5 см³ каждого градуировочного раствора, добавляют около 25 см³ воды, по 5 см³ раствора молибдата аммония или натрия.

перемешивают и дают постоять 10 мин для полноты образования желтой кремнемолибденовой кислоты. Затем добавляют по 5 см³ раствора восстановителя 1 либо по 20 см³ раствора восстановителя 2. разбавляют водой до метки, тщательно перемешивают и после 15 мин выстаивания и получения устойчивой окраски синего комплекса растворы фотометрируют относительно дистиллированной воды, используя светофильтры с максимумом светопропускания при длине волны 600—750 нм (красный) или 815 нм (инфракрасный) и кювету с толщиной поглощающего слоя 10 мм.

По полученным результатам измерений оптической плотности и известной массе оксида кремния в фотометрируемых объемах строят градуировочный график или составляют градуировочное уравнение.

9.4.4 Проведение анализа

Навеску пробы, выбранную в зависимости от содержания оксида кремния в соответствии с таблицей 2, сплавляют с 1.5 г смеси для сплавления в платиновом тигле, накрытом крышкой, в муфельной печи при температуре от 900 °С до 950 °С в течение 5 мин. Плав распределяют по стенкам тигля, вращая его щипцами. Остывший тигель со сплавом опускают в стакан вместимостью 150 см³, в который в зависимости от последующего разведения до 200. 250 или 500 см³ наливают 40, 50 или 100 см³ холодного раствора соляной кислоты 1:3.

Таблица 2

Массовая доля оксида кремния. % Масса навески, г Объем аликвотной части, см3 Разведение, см3 До 1 включ 0,3 25 200 Св 1 до 4 » 0.3 10 250 » 4 » 8 » 0,3 5 500 » 8 » 20 » 0,15 5 500 » 20 » 30 » 0,10 5 500 * 30 » 40 » 0.07 5 500

Растворяют плав при постоянном перемешивании, как изложено в 9.4.3.1. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу и разбавляют водой до объема в соответствии с таблицей 2. Полученный раствор используют при систематическом анализе.

Для определения массовой доли оксида кремния в две мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают: в одну — аликвотную часть анализируемого раствора в соответствии с таблицей 2. в другую — 5 см³ основного градуировочного раствора, приготовленного по 9.4.3.1. Затем в обе колбы добавляют около 25 см³ воды, по 5 см³ молибдата аммония или натрия. Дальнейшие операции — по 9.4.3.2.

9.4.5    Обработка результатов

Перед вычислением массовой доли оксида кремния вводят поправку на изменение условий фото-метрирования в соответствии с 4.23. измеряя для этой цели оптическую плотность раствора, приготовленного из аликвоты градуировочного раствора.

Массу оксида кремния в аликвоте анализируемого раствора, отобранной для приготовления фо-тометрируемого раствора, выраженную в миллиграммах, находят по градуировочному графику и вычисляют массовую долю оксида кремния в анализируемой пробе по формуле (7).

Непосредственно массовую долю оксида кремния в анализируемой пробе определяют по градуировочному графику, построенному в координатах «оптическая плотность — массовая доля элемента в образце», или находят по градуировочному уравнению. При отступлении от условий градуировки в части массы навески, объема аликвотной части или разведения расчет проводят по формуле (8).

9.5    Дифференциальный фотоколориметрический метод определения при массовой доле

оксида кремния от 40 % до 80 %

9.5.1    Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности синего кремнемолибденового комплекса анализируемого раствора по отношению к обусловленной оптической плотности аналогичным образом полученного раствора стандартного образца.

9.5.2    Аппаратура и реактивы — по 9.4.2.

9.5.3    Подготовка к анализу

9.5.3.1    Приготовление градуировочных растворов

В платиновые тигли помещают пять навесок ООО глины массой 0.08; 0.09; 0,10; 0.11; 0.12 г; массовую долю оксида кремния в них рассчитывают относительно навески 0,10 г. которую принимают за основную.

К кахщой навеске прибавляют по 2 г смеси для сплавления, тщательно перемешивают и сплавляют в течение 15—20 мин. остальные операции проводят аналогично 9.4.3.1.

9.5.3.2    Построение градуировочного графика

В пять мерных колб вместимостью 100 см³ приливают соответственно по 5 см³ кахздого градуировочного раствора и воды до 50 см³. Дальнейшие операции — по 9.4.3.2. увеличивая время образования желтого комплекса до 20 мин.

Фотометрирование проводят относительно основного градуировочного раствора. При этом оптический ноль фотометрического прибора по шкале поглощения в зависимости от чувствительности устанавливают по этому раствору, оптическая плотность которого находится в интервале 0.250—0.300.

По полученным результатам определений относительной оптической плотности и известной массе оксида кремния в фотометрируемых объемах строят градуировочный график или составляют градуировочное уравнение.

9.5.4    Проведение анализа

Навеску пробы, выбранную в зависимости от содержания оксида кремния в соответствии с таблицей 3. сплавляют с 2 г смеси для сплавления в накрытом крышкой платиновом тигле в муфельной печи при температуре от 900 X до 950 °С в течение 15—20 мин. Остальные операции выполняют по 9.4.3.1.

Таблица 3

Массовая доля оксида кремния. % Масса навески, г Се 40 до 50 в ключ 0,15 » 50 » 70 » 0,10 » 70 * 85 » 0.07

Для определения массовой доли оксида кремния в две мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают: в одну — 5 см³ анализируемого раствора; в другую — 5 см³ основного градуировочного раствора. приготовленного по 9.5.3.1. Затем в обе колбы добавляют воды до 50 см³. Дальнейшие операции — по 9.5.3.2.

9.5.5 Обработка результатов — по 9.4.5 (без введения поправки на изменение условий фотоме-трирования).

9.6    Дифференциальный фотоколориметрический метод определения при массовой доле

оксида кремния от 25 % до 40 %

Определение массовой доли оксида кремния проводят в соответствии с 9.5. При этом для построения градуировочного графика используют градуировочные растворы, приготовление из ОСО сырьевой смеси, увеличив в два раза массы навесок (9.5.3.1). За основную принимают навеску массой 0,20 г; относительно нее ведут расчеты концентраций градуировочных растворов.

9.7    Гравиметрический метод определения реакционно-способного («аморфного») оксида

кремния

9.7.1 Область применения и сущность метода

Метод распространяется на природные и техногенные силикатные и алюмосиликатные материалы (пуццоланы, золы-уноса, микрокремнезем и др ), используемые при производстве цемента в качестве активных минеральных добавок.

Метод основан на достаточно легкой растворимости геля кремневой кислоты («аморфного» кремнезема) в растворах гидроксидов щелочных металлов и заключается в последовательной обработке навески анализируемого материала растворами гидроксида калия (или натрия) с последующим отгоном из полученного остатка посредством фтористоводородной кислоты оксида кремния, не экстрагированного щелочным растворителем.

Содержание

1    Область применения...................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки...................................................................................................................................1

3    Термины и определения..............................................................................................................................4

4    Общие требования......................................................................................................................................4

5    Требования безопасности.........................................................................................................................10

6    Определение влаги....................................................................................................................................10

7    Определение потери массы при прокаливании ......................................................................................11

8    Определение остатка, нерастворимого в соляной кислоте и растворах углекислых

солей (или гидроксидов) щелочных металлов........................................................................................11

9    Определение оксида кремния ..................................................................................................................13

10    Определение оксидов кальция и магния...............................................................................................18

11    Определение оксидов железа (III). (II)....................................................................................................25

12    Определение оксида алюминия.............................................................................................................31

13    Определение оксида титана (IV) ............................................................................................................35

14    Определение оксида серы (VI) и сульфидной серы (S~²)....................................................................37

15    Определение оксидов калия и натрия ...................................................................................................41

16    Определение свободного оксида кальция.............................................................................................43

17    Определение оксида марганца (II) .........................................................................................................45

18    Определение оксида хрома (VI) .............................................................................................................47

19    Определение оксида фосфора (V).........................................................................................................49

20    Определение оксида бария ....................................................................................................................50

21    Определение хлор-иона..........................................................................................................................53

22    Определение фтор-иона .........................................................................................................................57

23    Рентгенослектральный метод определения элементов .......................................................................61

Приложение А (рекомендуемое) Схемы систематического анализа цемента.........................................63

Приложение Б (рекомендуемое) Примеры подготовки образцов-излучателей

к рентгеноспектральному методу определения элементов............................................64

Приложение В (рекомендуемое) Пример установления градуировочной зависимости

средствами программы Microsoft Excel 2013 при определении массовой

доли хлор-иона потенциометрическим методом.............................................................65

9.7.2    Аппаратура и реактивы

Весы лабораторные общего назначения по 4.3.

Печь муфельная.

Калия гидроксид по ГОСТ 24363. или натрия гидроксид по ГОСТ 4328, растворы массовой концентрацией 50 г/дм³.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Метиловый оранжевый (индикатор) по действующему на территории страны нормативному до-кументу¹); 0.1 г индикатора растворяют в 100 см³ воды.

9.7.3    Проведение анализа

Навеску пробы анализируемого материала массой 0,5—1.0 г (в зависимости от массовой доли оксида кремния в материале) помещают в стакан вместимостью 150 см³, смачивают несколькими каплями воды, осторожно приливают при помешивании 50 см³ раствора гидроксида калия (или натрия), нагретого до температуры 80 °С — 90 °С. Стакан накрывают стеклом и нагревают на электрической плитке на асбестовой сетке 15 мин при температуре, близкой к кипению.

Содержимое стакана фильтруют через двойной фильтр «белая лента», остаток промывают пять-шесть раз горячей водой (температура от 60 °С до 70 °С) до исчезновения в фильтрате щелочной реакции по индикатору метиловому оранжевому.

Полученный остаток прокаливают, взвешивают и далее обрабатывают фтористоводородной кислотой по 9.3.3.

9.7.4    Обработка результатов

Массовую долю нерастворимого остатка после обработки навески щелочным растворителем вычисляют по формуле (14).

За значение массовой доли реакционно-способного («аморфного») кремнезема принимают разницу между массовой долей общего оксида кремния, определяемого одним из методов раздела 9. и массовой долей оксида кремния, не экстрагированного щелочным растворителем.

За значение массовой доли оксида кремния, не экстрагированного щелочным растворителем, принимают разницу между массовой долей нерастворимого остатка (НО)¹, полученного после обработки навески материала раствором гидроксида калия (или натрия), и массовой долей нерастворимого остатка (НО)¹¹ после обработки (НО)¹ фтористоводородной кислотой.

10 Определение оксидов кальция и магния

10.1 Стандартное среднеквадратическое отклонение повторяемости и расхождение между результатами параллельных определений не должны превышать значений соответственно с_г и л. указанных в таблицах 4 и 5.

Таблица 4 В процентах Массовая доля оксида кальция о, г От 1 до 10 включ. ±0.15 0.20 Св 10 » 40 » ±0,20 0.30 » 40 * 70 » ±0.30 0.40 Таблица 5 В процентах Массовая доля оксида магния о, г До 1.0 включ ±0,10 0,15 Св 1.0 до 6.0 » ±0.20 0.30 » 6.0 » 25.0 » ±0,40 0.60

В Российской Федерации действует ТУ 6-09-5171—84 «Метиловый оранжевый, индикатор (пара-димети-ламиноазобензолсульфокислый натрий) чистый для анализа».

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЦЕМЕНТЫ И МАТЕРИАЛЫ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Методы химического анализа

Cements and materials for cement production Chemical analysis methods

Дата введения — 2020—06—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на цементы, клинкер, сырьевые смеси, минеральные добавки и сырье, применяемые в цементном производстве, и устанавливает нормы точности выполнения анализов химического состава, а также методы определения массовой доли влаги, потери при прокаливании. нерастворимого остатка, оксидов кремния (в том числе реакционно-способного), кальция (в том числе свободного), магния, железа, алюминия, титана, серы, калия, натрия, марганца, хрома, фосфора, бария, хлор-иона, фтор-иона (далее — элементов).

Допускается применение других методов анализа, метрологически аттестованных и соответствующих нормам точности настоящего стандарта.

Большинство представленных в стандарте методов позволяют проводить определение группы элементов систематического анализа из одной навески анализируемого материала. Возможные схемы систематического анализа представлены в приложении А.

В качестве поверочных (арбитражных) следует применять приведенные в стандарте методы, кроме рентгеноспектрального.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 8.010¹) Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений. Основные положения

ГОСТ 8.315²⁾ Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения

ГОСТ 8.531 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава монолитных и дисперсных материалов. Способы оценивания однородности

ГОСТ 8.532 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава веществ и материалов. Межлабораторная метрологическая аттестация. Содержание и порядок проведения работ

ГОСТ 12.1.010 Система стандартов безопасности труда Взрывобезопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 8 563—2009 «Государственная система обеспечения единства измерений Методики (методы) измерений»

²⁾ В Российской Федерации действует также ГОСТ Р 8 753—2011 «Государственная система обеспечения единства измерений Стандартные образцы материалов (веществ) Основные положения»

Издание официальное

ГОСТ 12.2.008 Система стандартов безопасности труда. Оборудование и аппаратура для газопламенной обработки металлов и термического напыления покрытий. Требования безопасности

ГОСТ 12.4.011 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация

ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 12.4.028 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия

ГОСТ 12.4.103 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация

ГОСТ 12.4.296 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Респираторы фильтрующие. Общие технические условия ГОСТ 61 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия ГОСТ 83 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия ГОСТ 195 Реактивы. Натрий сернистокислый. Технические условия ГОСТ 199 Реактивы. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия ГОСТ 334 Бумага масштабно-координатная. Технические условия ГОСТ 450 Кальций хлористый технический. Технические условия ГОСТ 1277 Реактивы. Серебро азотнокислое. Технические условия ГОСТ 1381 Уротропин технический. Технические условия ГОСТ 1625 Формалин технический. Технические условия

ГОСТ 1770 (ИСО 1042—83. ИСО 4788—80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия ГОСТ 3158 Реактивы. Барий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 3639 Растворы водно-спиртовые. Методы определения концентрации этилового спирта

ГОСТ 3652 Реактивы. Кислота лимонная моногидрат и безводная. Технические условия

ГОСТ 3757 Реактивы. Алюминий азотно-кислый 9-водный. Технические условия

ГОСТ 3758 Реактивы. Алюминий сернокислый 18-водный. Технические условия

ГОСТ 3760 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3765 Реактивы. Аммоний молибденовокислый. Технические условия

ГОСТ 3770 Реактивы. Аммоний углекислый. Технические условия

ГОСТ 3771 Реактивы. Аммоний фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия

ГОСТ 3773 Реактивы. Аммоний хлористый. Технические условия

ГОСТ 4108 Реактивы. Барий хлорид 2-водный. Технические условия

ГОСТ 4139 Реактивы. Калий роданистый. Технические условия

ГОСТ 4145 Реактивы. Калий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4147 Реактивы. Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия

ГОСТ 4165 Реактивы. Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия

ГОСТ 4168 Реактивы. Натрий азотнокислый. Технические условия

ГОСТ 4198 Реактивы. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия

ГОСТ 4199 Реактивы. Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические условия

ГОСТ 4204 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4217 Реактивы. Калий азотнокислый. Технические условия

ГОСТ 4220 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия

ГОСТ 4221 Реактивы. Калий углекислый. Технические условия

ГОСТ 4233 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4234 Реактивы. Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4328 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4329 Реактивы. Квасцы алюмокалиевые. Технические условия

ГОСТ 4332 Реактивы. Калий углекислый—натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 4461 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4463 Реактивы. Натрий фтористый. Технические условия

ГОСТ 4478 Реактивы. Кислота сульфосалициловая 2-водная. Технические условия

ГОСТ 4518 Реактивы. Аммоний фтористый. Технические условия

ГОСТ 4523 Реактивы. Магний сернокислый 7-водный. Технические условия

ГОСТ 4530 Реактивы. Кальций углекислый. Технические условия

ГОСТ 4919.1 Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления растворов индикаторов.

ГОСТ 4919.2 Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления буферных растворов

ГОСТ 5456 Реактивы. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия

ГОСТ 5712 Реактивы. Аммоний щавелевокислый 1-водный. Технические условия

ГОСТ 5841 Реактивы. Гидразин сернокислый

ГОСТ 6259 Реактивы. Глицерин. Технические условия

ГОСТ 6552 Реактивы. Кислота ортофосфорная. Технические условия

ГОСТ 6563 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия

ГОСТ 6613 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия

ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 8429 Бура. Технические условия

ГОСТ 8677 Реактивы. Кальция оксид. Технические условия

ГОСТ 9147 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 9656 Реактивы. Кислота борная. Технические условия

ГОСТ 10163 Реактивы. Крахмал растворимый. Технические условия

ГОСТ 10164 Реактивы. Этиленгликоль. Технические условия

ГОСТ 10484 Реактивы. Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 10521 Реактивы. Кислота бензойная. Технические условия

ГОСТ 10652 Реактивы. Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б). Технические условия

ГОСТ 10929 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 10931 Реактивы. Натрий молибденовокислый 2-водный. Технические условия

ГОСТ 11293 Желатин. Технические условия

ГОСТ 16286 Преобразователи потенциометрические ГСП. Электроды вспомогательные промышленные. Технические условия

ГОСТ 18300³) Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия ГОСТ 20298 Смолы ионообменные. Катиониты. Технические условия ГОСТ 20478 Реактивы. Аммоний надсернокислый. Технические условия ГОСТ 20490 Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия ГОСТ 22180 Реактивы. Кислота щавелевая. Технические условия

ГОСТ 22261 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия ГОСТ 22867 Реактивы. Аммоний азотнокислый. Технические условия ГОСТ 24104^{4 5 6}> Весы лабораторные. Общие технические требования ГОСТ 24363 Реактивы. Калия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25664 Метол (4-метиламинофенол сульфат). Технические условия ГОСТ 27067 Реактивы. Аммоний роданистый. Технические условия ГОСТ 27654³⁾ Костюмы женские для защиты от кислот. Технические условия ГОСТ 29058⁴⁾ Костюмы женские для защиты от нетоксичной пыли. Технические условия ГОСТ 29169 (ИСО 648—77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой ГОСТ 29227 (ИСО 835-1 —81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29228 (ИСО 835-2—81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времени ожидания

ГОСТ 29229 (ИСО 835-3—81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 3. Пипетки градуированные с временем ожидания 15 с

ГОСТ 29251 (ИСО 385-1—84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29252 (ИСО 385-2—84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 2. Бюретки без установленного времени ожидания

ГОСТ 29253 (ИСО 385-3—84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 3. Бюретки с временем ожидания 30 с

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации. метрологии и сертификации (www.easc by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, 8 котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    градуировочный раствор: Раствор с известной концентрацией определяемого элемента, используемый для построения градуировочного графика в инструментальных методах анализа.

3.2    основная навеска: Навеска стандартного образца известного состава вещества в граммах, которой условно соответствует аттестованное значение массовой доли элемента, приведенное в свидетельстве на образец, и по отношению к которой рассчитывают концентрации серии градуировочных растворов.

3.3    основной раствор: Раствор с известной концентрацией элемента, приготовленный из основной навески.

3.4    солевой раствор: Раствор, применяемый в фотометрическом или ионоселективном методе анализа для обеспечения устойчивости реакции при определении элемента.

3.5    стандартный раствор: Раствор с точно известной концентрацией элемента.

3.6    холостой раствор: Раствор, составленный из применяемых в конкретном анализе реактивов и воды, для учета их загрязнения и внесения поправок при обработке результатов анализа.

3.7    рабочая методика предприятия; РМП: Организационно-методический документ, обязательный к выполнению персоналом испытательной лаборатории, включающий в себя: сведения о сущности метода, средствах и условиях испытаний, отборе проб, алгоритмах выполнения операций по определению характеристик объекта испытаний, правилах обработки результатов испытаний, формах представления данных и оценивания точности, достоверности результатов, требования по охране труда и окружающей среды.

3.8    контрольные карты Шухарта: Графический способ представления и сопоставления информации. основанной на последовательности выборок, отражающих текущее состояние процесса с границами. установленными на основе внутренне присущей процессу изменчивости.

Примечание — Эмпирическая полезность контрольных карт заключается в установлении отклонений от состояния статистической управляемости процессом Если процесс статистически управляем, контрольные карты реализуют метод непрерывной статистической проверки «нулевой гипотезы» о том. что процесс не изменился и остается стабильным

4 Общие требования

4.1    Отбор проб цемента и других материалов — в соответствии с нормативной или технологической документацией на эти материалы.

4.2    Отобранную пробу материала сокращают несколькими последовательными квартованиями до 25 г и подсушивают.

Твердые зернистые материалы предварительно измельчают в металлической ступке до полного прохождения через сито с сеткой № 05 по ГОСТ 6613, после чего магнитом удаляют попавшие в пробу металлические частицы. Не допускается обработка магнитом, если материал содержит магнитные минералы.

Дальнейшим квартованием отбирают для анализа среднюю аналитическую пробу массой около 10 г, которую растирают в агатовой, яшмовой или корундовой ступке до состояния пудры (при контрольном просеивании проба должна полностью проходить через сито с сеткой № 008 по ГОСТ 6613).

Подготовленную пробу хранят в стеклянном бюксе с притертой крышкой для защиты от воздействия окружающей среды.

Перед взятием навески пробу высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре (110 ± 5) ^вС (за исключением случая, когда выполняют анализ по определению содержания влаги), охлаждают в эксикаторе и тщательно перемешивают. Массу считают постоянной, если разность двух последовательных взвешиваний после сушки не превышает 0,0004 г. Допускается проводить анализ из воздушно-сухой навески с последующим пересчетом на сухую навеску. Массу сухой навески (т) в граммах вычисляют по формуле

л\)(100- X) 100

где rriQ — масса навески материала в воздушно-сухом состоянии, г;

X — массовая доля влаги в материале, вычисляемая по формуле (12). %.

4.3    Для взвешивания навесок в зависимости от допускаемой погрешности взвешивания применяют лабораторные весы общего назначения 2-го и 4-го классов точности по ГОСТ 24104.

Массу навесок анализируемых проб, осадков в гравиметрических методах, исходных веществ для приготовления стандартных растворов взвешивают с погрешностью не более 0.0002 г. навесок индикаторов для приготовления растворов и индикаторных смесей — с погрешностью не более 0.001 г. навесок реактивов для приготовления титрованных и вспомогательных растворов — с погрешностью не более 0.01 г. а плавней — с погрешностью не более 0.1 г.

4.4    Для проведения анализа применяют: мерную лабораторную посуду не ниже 2-го класса точности по ГОСТ 29169, ГОСТ 29227, ГОСТ 29228. ГОСТ 29229, ГОСТ 29251, ГОСТ 29252, ГОСТ 29253 и ГОСТ 1770, а также стеклянную посуду по ГОСТ 25336. фарфоровую посуду и оборудование по ГОСТ 9147, тигли и чашки из платины по ГОСТ 6563, фильтры обеззоленные по действующему на территории государства нормативному документу¹) с указанием массы золы фильтра, учитываемой при гравиметрическом методе анализа; электрические плитки, песчаные и водяные бани, термометры, магнитные мешалки по соответствующей на них документации.

Допускается применение аналогичной импортной посуды, оборудования и материалов.

4.5    Для приготовления растворов и проведения анапизов применяют реактивы квалификации не ниже ч.д.а.. если не указано иное, и дистиллированную воду, которая должна соответствовать ГОСТ 6709 в части требований к массовой доле ионов хлора и кальция.

4.6    Для прокаливания и сплавления навесок анализируемых проб с плавнями применяют муфельные лабораторные электропечи с диапазоном автоматического регулирования температуры нагрева от 50 °С до 1100 °С со стабильностью поддержания температуры в установившемся тепловом режиме ± 4 °С.

4.7    Для сушки материалов в воздушной среде используют сушильные шкафы с терморегулятором с точностью автоматического регулирования при номинальной рабочей температуре ± 2 °С.

4.8    Для выполнения измерений используют: фотоэлектротитриметры, иономеры. pH-метры, пламенные фотометры, концентрационные фотоэлектроколориметры и др. средства измерений (СИ) по соответствующей нормативной документации с техническими характеристиками, обеспечивающими требования конкретной (конкретных) методики (методов) анализа и нормы точности настоящего стандарта по анализируемым химическим параметрам и подтверждаемыми измерением таковых в стандартных образцах.

4.9    Применяемые средства измерений, оборудование и реактивы должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации на них.

4.10    Применяемые средства измерений должны быть поверены и отградуированы, а оборудование должно быть аттестовано в соответствии с установленными правилами²).

4.11    Концентрацию растворов выражают:

-    массовой долей в процентах, численно равной массе вещества в граммах в 100 г раствора:

-    массовой концентрацией в граммах на кубический дециметр или граммах на кубический сантиметр (отношение массы компонента, содержащегося в растворе, к объему раствора): ^{7 8}

-    молярной концентрацией вещества в молях на кубический дециметр (М);

-    молярной концентрацией эквивалента вещества (нормальной концентрацией) в моль-эквивалентах (молярная масса эквивалента) растворенного вещества на кубический дециметр (N).

Примечание — Молярная масса эквивалента кислот равна их молярной массе, деленной на основность кислоты Молярная масса эквивалента основания равна его молярной массе, деленной на кислотность основания (валентность металла или число гидроксильных групп) Молярная масса эквивалента солей равна молярной массе соли, деленной на произведение степени окисления металла (валентность) и числа его атомов в молекуле соли;

-    соотношением объемных частей (например. 1:2). где первые числа означают объемные части концентрированной кислоты или иного реактива, а вторые — объемные части воды (если не указан другой растворитель);

-титром, численно равным массе вещества, содержащемся в одном кубическом сантиметре раствора.

4.12    Допускается последовательное определение нескольких элементов из одной навески, переведенной в раствор, с использованием аликвотных частей этого раствора. Схемы систематического анализа цемента приведены в приложении А.

4.13    Массовую концентрацию стандартных растворов, титры растворов, используемых в титриме-трических методах, а также результаты титрования рассчитывают как среднее арифметическое по результатам не менее трех параллельных определений. Расчет проводят до четвертой значащей цифры после запятой.

4.14    Для оценки точности (правильности и прецизионности) методов и результатов определения массовой доли химических элементов в соответствии с действующими на территории государства нормативными документами¹) приняты показатели, приведенные в 4.14.1—4.14.4.

4.14.1 Стандартное (среднеквадратическое) отклонение (СКО) повторяемости (о,). полученное в условиях повторяемости (независимые результаты получают в одной лаборатории, с использованием одного и того же оборудования, химических реактивов, в пределах короткого промежутка времени), является базовым (опорным) при оценке прецизионности методов и результатов анализов.

Приведенные значения о_г получены на основании статистической обработки результатов межлабораторной аттестации стандартных образцов (СО) состава материалов цементного производства категорий: государственный стандартный образец (ГСО), отраслевой стандартный образец (ОСО). стандартный образец предприятия (СОП) и, при необходимости, скорректированы в соответствии с требованиями точности, предъявляемыми технологическим процессом к химическим параметрам используемых материалов.

Примечание — При разработке альтернативных методов анализа среднеквадратическое отклонение результатов аттестационных анализов (S,). выполняемых в условиях повторяемости, не должно превышать стандартное среднеквадратическое отклонение повторяемости (о_г). установленное данным стандартом для соответствующего элемента

Среднеквадратическое отклонение результатов анализов S_r вычисляют по формуле

S, = 0.886/?.    (2)

гдеР — средний размах по всем парам параллельных определений.

Средний размах/? вычисляют по формуле

п

X⁸

R = ——.    (3)

п

где R, — абсолютное значение разности между результатами r-й пары параллельных определений (размах); п — общее число пар результатов параллельных определений (не регламентируется, но не менее 20 пар).

Размах /?, вычисляют по формуле

*,^я8и-Х»    <⁴>

где X,у и Х_ъ — соответственно результаты 1-го и 2-го определений в /-й паре результатов параллельных анализов.

В Российской Федерации действуют ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 «Точность (правильностьи прецизионность) методов и результатов измерений Часть 1. Основные положения и определения» и ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений Часть 6 Использование значений точности на практике».

4.14.2 Стандартное (среднеквадратическое) отклонение воспроизводимости результатов измерений (a_R), полученное в условиях воспроизводимости (анализы одного идентично испытываемого усредненного образца, выполненные в разных лабораториях, одним или двумя альтернативными стандартизованными методами анализа, разными лаборантами с использованием разной аппаратуры и реактивов), вычисляемое по формуле

где X_t — результат /-го анализа;

X — средний результат анализа по всем данным; п — число анализов (не регламентируется, но не менее 20).

Значение o_R используют для подтверждения компетентности испытательных лабораторий при проведении межлабораторных сравнительных испытаний (МСИ); возникновении спорных ситуаций при контроле качества результатов химического анализа и др.

4.14.3 Предел повторяемости (г), характеризующий максимально допускаемое расхождение между результатами двух параллельных определений (из двух навесок), полученных в условиях повторяемости при доверительной вероятности 95 %. Предел повторяемости г вычисляют по формуле

г = 2о, / -J2 = 1.410,.

Примечание — При совладении требований настоящего стандарта к методам анализа расхождение между результатами параллельных определений, полученными в условиях повторяемости, будет превышать предел повторяемости (г) в среднем не чаще одного раза на 20 случаев

4.14.4 Предел воспроизводимости (R), характеризующий максимально допускаемое расхождение между результатами двух определений, полученных в условиях воспроизводимости, при доверительной вероятности 95 %.

Примечание — При соблюдении требований настоящего стандарта расхождение между результатами анализа идентично испытываемого материала, полученными в условиях воспроизводимости, будет превышать предел воспроизводимости (R) в среднем не чаще одного раза на 20 случаев

4.15    Принятые в качестве базовых (опорных) значения а, и л установлены в зависимости от массовой доли определяемого элемента и приведены дифференцированно для конкретных интервалов содержаний элементов в разделах 6—22.

4.15.1    Если результаты двух параллельных определений попадают в смежные интервалы содержания элемента, для которых установлены разные значения г. то за предел повторяемости для оценки расхождения между этими результатами принимают среднее арифметическое пределов повторяемости, установленных для этих интервалов.

4.15.2    В случае, если соответствующим нормативным документом установлено предельное значение для определяемого элемента, а полученный результат анализа отличается от этого предельного значения менее чем на величину о_г следует провести повторный анализ не менее чем из трех навесок. За окончательный результат принимают среднее арифметическое этих определений.

Если предельное значение установлено для суммы элементов, то отличие полученного результата определения этой суммы от предельного значения оценивают по сумме а_г установленных для элементов, умноженных на соответствующие доли элементов в полученной сумме.

4.16    Для контроля погрешности результатов анализа, аттестации новых методов анализа используют СО состава веществ и материалов категорий ГСО, ОСО и СОП, изготовленные в соответствии с ГОСТ 8.531, ГОСТ 8.315 и другими действующими на территории государства нормативными документами¹), аттестованные в соответствии с ГОСТ 8.532.

4.16.1 Результат анализа СО считают удовлетворительным, если среднее арифметическое результатов двух параллельных определений (из двух навесок) отличается от аттестованного значения массовой доли определяемого элемента не более, чем на стандартное (среднеквадратическое) отклонение повторяемости (о,), регламентируемое стандартом для соответствующего элемента.

4.17    При проверке правильности градуировки измерительных средств и других контрольных процедурах с использованием СО в качестве проверочного, результат анализа образца считают удовлетворительным,

¹¹ В Российской Федерации действует ГОСТ Р 8 871—2014 «Государственная система обеспечения единства измерений Стандартные образцы предприятий и отраслей Общие требования».

1

’) в Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 7870-2-2015 «Статистические методы Контрольные карты Часть 2 Контрольные карты Шухарта».

2

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 8 690—2009 «Государственная система обеспечения единства измерений Использование программ проверки квалификации посредством межлабораторных сравнительных испытаний при аккредитации испытательных лабораторий».

3

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 55878-2013 «Спирт этиловый технический гидролизный ректификованный Технические условия».

4

   В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия Часть 1 Метрологические и технические требования Испытания».

5

   В Российской Федерации действует ГОСТ 12 4.251—2013 «Система стандартов безопасности труда Одежда специальная для защиты от растворов кислот Технические требования*

6

   В Российской Федерации действует ГОСТ Р 12 4 289—2013 «Система стандартов безопасности труда Одежда специальная для защиты от нетоксичной пыли Технические требования»

7

') В Российской Федерации действует ТУ 6-09-1678—86 «Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты)».

8

В Российской Федерации действуют ПР 50 2 104-09 — ПР 50 2.107-09