Изменение №1 для ГОСТ 2642.3-86
Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения двуокиси кремния

Группа И29

Изменение J6 1 ГОСТ 2642.3-86 Материалы и изделия огнеупорные. Методы определения двуокиси кремния

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 25.10.89 Л* 3173

Дата введения 01,07.90

На обложке и первой странице под обозначением' стандарта дополнить >6означением (СТ СЭВ 6437—88).

Вводная чцрть. Первый абз^ц дополнить словами: «гравиметрический метод .ьтя магнезиальных и магнезиальной тестковых огнеупорных материалов и изделий (при массовой доле двуокиси кремния свыше 2 %). фотометрический метод |дя магнезиальных и магме шально-известковых огнеупорных материалов и .и.юлим (при массовом доле двуокиси кремнии до 2 %) и атомно-абсорбцион-чый метод для магнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалов и и отелим (при массовой доле двуокиси кремния свыше 0.2 °Ь)»: гретии абзац дополнить обошачением СТ СЭВ 6437 -88 Пункт 8 2. Заменить ссылку. ГОСТ 18300- -72 на ГОСТ 18300 87 Пункт 9.2.2 Заменить ссылку ГО( Г 10575 75 на TN 6 09 4327-78 Стандарт дополнить разделами-. II 13:

«И. Гравиметрический метод определения двуокиси кремния в магнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле двуокиси кремния свыше 2 %)

111 Сущность м г т и д а

Метод основан на выделении двуокиси кремния в виде нерастворимого остатка путем двукратного выпаривания с соляной кислотой. Количество двуокиси кремния определяют по ражосги масс прокаленного остатка двуокиси кремния вместе с цримсгимн и прокаленного остатка после его обработки фтористоводородной и серной кислотами

112. А п и а р а г у р а. реактивы, раствор ы

Сушильный шкаф с терморегулятором, обеспечивающим юмпературу нагрева (110 ±5) °С

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая темперптчрч нагрева до 1200 С. '

Tin.in платиновые но ГОСТ 6563-75.

КисЛота соляная по ГОСТ 3118 77 и растворы I I. 5:95. 1:99.

Серебро а ч>гнокполое по ГОСТ 1277- 75. раствор с массовой долей 1 % Кислота серная но ГОСТ'4204—77. раствор Г1

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484    78.    раствор    с массовок долей

10 %.

Калий пиросс.рнокислый по ГОСТ "172 -76.

Натрий углекислый безводный но ГОСТ 83 -79.

HaipHM тефабирнокнелый 10-водный но ГОСТ 4199-76. обемвожениый при температуре (400±20) °С

Смесь для сплавлении, углекислый натрий и гстраборкокислым натрий смешивают в соотношении 2:1.

11.3. Приведение» а и а л и i а

Навеску пробы обожженного материала или изделия массой 1.0 г или сырья массой 2.0 г помещают в фарфоровуТо чашку, наливают 10 см* йоды и 25 см³ раствора соляной кислоты М, чашку накрывают часовым стеклом и ставят на водяную баню до полного растворения пробы.

Стекло снимают, ополаскивают водой и содержащийся в чашке раствор выпаривают на водяной бане досуха. Чашку с сухим остатком помещают в

(Продолжение г.м. с. 230)

229 (Продолжение изменения к ГОСТ 2642.it—fib)

сушильный шкаф н выдерживают 0,5 ч при температуре (110±2) С Затем остаток растирают платиновым шпателем и в чашку приливают 30 см* соляной кислоты, выдерживают 6 мин. приливают 100 см¹ горячей воды, перемешивают и фильт.руют через фильтр среднем плотности Осадок на фильтре промывают сначала горячим раствором соляной кислоты 5:95 для удаления ионов жсле<а. а затем водой до удаления ионов хлора (для проверки на отсутствие реакции с раствором азотнокислого серебра) Фильтрат с промывными водами переносят в ту же фарфоровую чашк> и вторично выпаривают на водяном бане доехха Чашку с сухим остатком помешают в сушильный шкаф и выдерживают при (110±2)°С в течение 1 ч

После охлаждения сухой остаток смачивают 10 ем* соляной кислоты, выдерживают 7 мин. добавляют 100 см горячей воды и отфильтровывают осадок через фильтр средней плотности меньшею диаметра. Осадок на фильтре промывают раствором соляной кислоты 1:99. а затем горячей водой

Фильтрат собирают в мерную колбу вместимостью 500 см-’ и сохраняют. Мокрые фильтры с осадками помещают в платиновый тигель, осторожно высушивают. озоляют и прокаливают при (I ЮОгмЮ) X в электрической печи от 30 до 40 мим

llot.ie охлаждения в эксикаторе тигель с прокаленным осадком взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы

Прокаленный осадок увлажняют несколькими каплями воды и обрабатывают Ь—10 см³ раствора фтористоводородной кислоты в присутствии пяти капель раствора серной кислоты. Содержимое тигля осторожно выпаривают на песчаной бане досуха. Для полного удаления серной кислоты тигель прокаливают над пламенем горелки и затем еще 15 мин в электрической печи при (I !00±20) X до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают Разница масс соответствует содержанию двуокиси кремния.

Остаток в тигле сплавляют с пиросернокислым калием или со смесью для сплавления, растворяют в 25 см* раствора соляной кислоты 1:1 и добавляют к фильтрату в мерную колбу вместимостью 500 см³, затем доводят водой до метки. Этот .раствор тщательно перемешивают и сохраняют для определения других компонентов.

114 Обработка результатов

114.1. .Массовую долю двуокиси кремния (Х,₀) в процентах вычисляют по форм)ле

где ш| — масса тигля с прокаленным осадком двуокиси кремния до обработки кислотами, г;

ш₂—масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой и прокаливания, г; in — масса навески пробы, г.

П.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать величин, приведенных в табл. 5.

230

(Продолжение изменения к ГОСТ 2642.3-86)

12. Фотометрический метод определения двуокиси кремния в магнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле двуокиси кремния до 2 %)

12.1. Сущность метода

Кремниевая кислота в кислой среде при pH до 2 образует с молибденовокислым аммонием желтый комплекс кремнемолибденовой кислоты, который при восстановлении переходит в к рем не молибденовую синь. Оптическую плотность измеряют при длине волны от 800 до 820 нм или при использовании красного светофильтра.

122. Аппаратура, реактивы, растворы

Спектрофотометр и калориметр фотоэлектрический лабораторный.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563-75.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77. раствор 10 моль/дм³: 88,0 см¹ соляной кислоты разбавляют водой до 1000 см³ и перемешивают Раствор хранят в пластмассовом сосуде

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79.

Натрий тетра борнокислый 10-воднын по ГОСТ 4199-76 обезвоживают при температуре (400±20)°С

Смесь для сплавления: углекислый натрий и тетраборнокислый натрий смешивают в соотношении 2.1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, раствор приблизительно 4.0 моль/дм³: 28 см³ азотной кислоты разбавляют водой до 1000 см³ и перемешивают.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор 1:1.

Аммоний молибденозокислый по ГОСТ 3765-78, раствор с массовой долей 10 %:

10 г кристалличегкого молибденовокислого аммония растворяют в 50—60 см¹ воды, нагревают до 70°С, охлаждают и добавляют раствор аммиака до установления pH 7,5 по универсальной индикаторной бумаге Раствор хранят в пластмассовом сосуде.

Кислота винная но ГОСТ 5817-77 и раствор с массовой долей 10 %.

Кислота 1-амино-2-нафтол-4-сульфоновая

Натрий сернистокислый по ГОСТ 195-77.

Натрий двусернистокислый!

Восстановительный раствор А: 0,15 г 1-амино-2-нафтол-4-сульфоновой кислоты, 0,7 г се.рнистокислого натрия и 9 г двусернистокислого натрия раство-ряю^ в небольшом количестве воды (30 см³) при интенсивном перемешивании или слабом нагревании до температуры 50°С. Раствор фильтруют через плотный фильтр, разбавляют водой до 100 см³ и хранят в пластмассовом сосуде в холодильнике. Раствор годен к применению до тех пор, пока обладает достаточным восстановительным действием.

Кислота аскорбиновая

Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69

Восстановительный раствор Б: 5 г лимонной кислоты или 15 г винной кислоты и 4 г аскорбиновой кислоты растворяют на холоду в 100 см³ воды. Раствор пригоден в течение 4—5 сут.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.

Кремния лв\окись по ГОСТ 9428-73 чистотой не менее 99,99 %.

Стандартный раствор двуокиси кремния: 0.1000 г двуокиси кремния, прокаленной при температуре 11СО°С до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 2—3 г углекислого натрия Сплав охлаждают и растворяют в воде. в которой также растворяют 20 г гидроокиси натрия Прозрачный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в пластмассовом сосуде.

1 см³ стандартного раствора двуокиси кремния содержит 0,100 мг двуокиси кремния.

Разбавленный стандартный раствор двуокиси кремния (градуировочный): отбирают пинеткой 10 см³ стандартного раствора двуокиси кремния в мерную

(Продолжение гм. с. 232) 231

(Продолжение изменения к ГОСТ 2642.3—36)

колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Раствор приготовляют непосредственно перед применением. 1 см³ разбавленною стандартного раствора двуокиси кремния содержит 0.010 мг двуокиси кремния

12.3.    Проведение анализа

12.3.1.    Навеску пробы обожженного материала массой 0.1 г или сырья массой 0,2 г помещают в платиновый тигель, добавляют I г смеси для сплавления. Тигель накрывают платиновой крышкой и прокаливают над горелкой или в электрической печи при температуре (1(Х)0±50) °С в течение 20—25 мин. Сплав охлаждают и растворяют в 30 см³ раствора соляной кислоты, перенос-яг его в мерную колбу вместимостью 250 см³ Содержимое колбы доводят водой до метки и тщательно перемешивают

В мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают пипеткой аликвотную часть 25—50 см³ исходного раствора, который содержит минимально 0,01 мг и максимально 0,2 мг двуокиси кремния.

Добавляют 1 см³ раствора азотной кислоты, разбавляют водой до 80 см . добавляют I см³ раствора молибденовокислого аммония и выдерживают при комнатной температуре 15 мин. Затем в раствор желтого цвета прибавляют 4.0 см³ раствора винной кислоты, через 5 мин 5,0 см³ раствора азотной кислоты. перемешивают и затем добавляют 1.0 см³ восстановительного раствора Л. Содержимое колбы доливают водой до метки и тщательно перемешивают.

Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора синей окраски при длине волны 800 -820 нм (красный светофильтр), пользуясь соответствующими кюветами

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые .реактивы На основе измеренной оптической плотности находят количество двуокиси кремния по градуировочному графику, который строят в тех же условиях

Вместо 1 см³ восстановительного раствора А допускается также применение 5 см³ восстановительного раствора Б.

12.3.2.    Для построения градуировочного графика в шесть из семи колб вместимостью по 100 см³ отмеряют из бюретки 1,0; 5,0; 9,0; 12,0; 16,0 и 20,0 см³ разбавленного стандартного «раствора двуокиси кремния.

Во все колбы добавляют воду до 50 см³ и подкисляют б см³ раствора соляной кислоты. Добавляют 1 см³ раствора азотной кислоты и далее поступают, как указано в п. Г2.3.1 По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям двуокиси кремния строят градуировочный график.

12.4.    Обработка результатов

12.4 1. Массовую долю двуокиси кремния (X,,) в процентах вычисляют по формуле

где /н, — масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному г.рафику, г; Vi — общий.объем исходно'го раствора, см³; т — масса навески пробы, г.

V — объем аликвотной части исходного раствора, см³.

12.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать величин, приведенных в табл 6.

До 0,50 Св. 0,50 до 1,00 включ. > 1,00 » 2,00    »

(Продолжение см. с. 233)

(Продолжение изменения к ГОСТ 2642.3-86)

13. Атомно-абсорбционный метод определения двуокиси кремния в магнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле двуокиси кремния свыше 0,2 %)

13.1 С у щ пости метод а

Метод основан на измерении абсорбции раствора п,робы и пламени закись ашта-аиетилен при резонансной длине волны 251.6 нм

13 2. Аппаратура, реактивы, растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником и «лучения для кремнии

Тигли платиновые и серебряные по ГОСТ 6563 - 75.

Тигли из тефлона.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 77 и растворы 1:1 и 1:4.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79

Натрий тетра Сорнокисл ын 10-водный по ГОСТ 4199 -76 обезвоживают при температуре (400±20) °С.

Смесь для сплавления углекислый натрий и теграбормокислып натрии смешивают в соотношении 2.1.

Натрия перекись

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77 и раствор с массовой долей 30 %

.Магния окись по ГОСТ 4526-75.

Раствор А в стакан вместимостью 400 см³ отвешивают 5.0 г окиси магния и растворяют при нагревании в 100 см³ раствора соляной кислоты 1:1. Затем в иоде растворяют 5,0 г углекислого натрия и 9,5 г тетраборнокцелого натрия Расгвцр подкисляют 150 см³ соляной кислоты 1:1 Углекислый газ удаляют кипячением. Растворы охлаждают, соединяют и переливают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают Раствор хранят в пластмассовом сосуде.

Раствор Б: в стакан вместимостью 400 см³ взвешивают 5.0 г окиси магния и осторожно растворяют при нагревании в 220 см³ раствора соляной кислоты 1.4 Затем в 100 см³ воды растворяют 20 г перекиси натрия. После чтого растворы соединяют и нагревают 5 — 10 мин до кипения Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают Раствор хранят в пластмассовом сосуде.

Двуокись кремния по ГОСТ 9428- -73 чистотой не менее 99.99 %

Стандартный раствор двуокиси кремния: 1.0000 г двуокиси кремния прокаленной при температуре 1100^СС до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 10 г углекислого натрия. Сплав охлаждают и растворяют в теплой воде, в которой растворяют 20 г гидроокиси натрия. Прозрачный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают 1 см³ стандартного раствора содержит 1.000 мг двуокиси кремния Раствор хранят в пластмассовом сосуде.

Для приготовления раствора двуокиси кремния можно также использовать способ растворения при давлении в растворе гидроокиси натрия в гигле из тефлона при температуре (240± J 0) ^СС

13.3. Подготовка к анализу

13.3.1. Кислотное растворение пробы с последующим сплавленном нераст-ворившегося остатка со смесью для сплавления

Навеску пробы массой 1,0 г сырья или 0.5 г обожженного материала помещают в стакан вместимостью 100 см³, добавляют 20 см* раствора соляной кислоты 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Горячий раствор фильтруют через фильтр средней плотности. Стенки и фильтр обмывают горячей водой. Фильтрат собирают в мерную колбу вместимостью 100 см³. Фильтр с нерастворимым остатком помещают в платиновый тигель и осторожно озоляют Остаток в тигле сплавляют с 1.0 г смеси для сплавления над горелкой. Сплав охлаждают и растворяют в 5 или максимально 10 см³ раствора соляной кислоты 11 ба нагревания и переливают в мерную колбу. Содержимое колбы доводят водой до метки и тщательно перемешивают

(Продолжение im i 234)

233

(Продолжение изменения к ГОСТ 2642.3-86)

13.3.2.    Разложение пробы спеканием с перекисью натрия

Навеску пробы массой 2,5 г (1,0 г при массовой доле двуокиси кремния свыше 5.0 %) тщательно смешивают в серебряном или платиновом тигле с 5 г перекиси натрия. Тигель надрывают крышкой, переносят в муфельную печь и нагревают при температуре (490±10) °С в течение 5—7 мин.

После охлаждения содержимое тигля переносят в стакан вместимостью 600 см³ и приливают 100 см³ воды для выщелачивания спеченной пробы Остаток пробы на стенках тигля растворяют в 20 см³ раствора соляной кислоты 1:4 и добавляют в стакан с пробой. Тигель с крышкой ополаскивают водой, в стакан приливают 35 см-⁵ раствс\ра соляной кислоты 1 4 и накрывают часовым стеклом Содержимое стакана немного нагревают до растворения и удаления углекислого газа. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и тщательно перемешивают.

13.3    3. Приготовленный по п. 13 3.1 или п. 13.3 2 раствор должен быть прозрачным. Если при определении большого количества двуокиси кремния (свыше 5 %) возникли затруднения, связанные с удержанием его в растворе, разложение пробы нужно повторить с меньшей навеской пробы (0,25 г)

Если раствор мутный вследствие других причин, следует часть раствора, используемого для определения, отфильтровать

13.4    Проведение анализа

13 4.1 Раствор пробы, приготовленный по п. 13.3.1 или п 13.3.2, распыляют в пламени закись азота-ацетилен, обогащенном ацетиленом, до получения большего размера ««красной» зоны Используют резонансную длину волны 251,6 нм Остальные условия измерений — в соответствии с рекомендациями инструкции к прибору. Записывают значения сигнала из трех измерений. Одновременно с анализом пробы градуируют прибор по стандартным растворам и растворам стандартных образцов, приготовленным по и. 13.3 1 или п. 13.3.2.

При определении высоких концентраций двуокиси кремния растворы анализируемой пробы следует разбавить водой, но так, чтобы концентрация соли осталась на уровне неразбавленного раствора пробы. Для этого соответствующее количество раствора окиси магния вводят в мерную колбу перед доведением водой до метки.

13.4.2,    Для г.радуировки прибора непосредственно в единицах концентрации или для построения градуировочного графика готовят стандартные растворы- в диапазоне концентрации от 10,0 до 400,0 мг/см³ двуокиси кремния.

В девять из десяти мерных колб вместимостью по 100 см³ отмеряют из бюретки 1.0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0; 35,0 и 40,0 см³ стандартного раствора двуокиси кремния

Во все колбы добавляют по 50 см³ раствора оксида магния А или В в зависимости от способа разложения пробы, доводят до метки водой и тщательно перемешивают

Измерение значений атомной абсорбции стандартных растворов проводят непосредственно перед измерением атомной абсорбции раствора пробы и повторяют после окончания измерений в тех же условиях. На основе полученных средних результатов ст.роят градуировочный график

В процессе измерений атомной абсорбции неоднократно проверяют правильность результатов измерений по растворам стандартных образцов

Параллельно с измерением атомной абсорбции растворов проб и стандартных растворов измеряют атомную абсорбцию растворов контрольного опыта

Наибольшая концентрация стандартного раствора имеет только информационное значение, так как приборы, имеющие корректор кривизны, позволяют измерять более высокие концентрации.

13.5    Обработка результатов

13-5 1. Массовую долю двуокиси кремния (Х|₂) в процентах вычисляют по формуле

САМО-⁴ ^ia⁼ m *

(Продолжение см. с. 235)

(Продолжение изменения к ГОСТ 26-12.3—86)

»jc С—массовая концентрация двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику иди отсчитанная по прибору с цифровым отсчетом показаний с учетом контрольного опыта, мг/см *;

Г -общий объем исходного раствора, ем'’; ш — масса навески пробы, г.

13.5.1?. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать шачепий. приведенных в табл 5 и б».

111У<* Л« I 1990 г.)