ГОСТ 22974.11-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЛЮСЫ
СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ
Методы определения фторида кальция
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации
МТК 72; Институтом электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины
ВНЕСЕН Государственным
комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и
сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства
|
Наименование
национального органа по стандартизации
|
Азербайджанская Республика
|
Азгосстандарт
|
Республика Беларусь
|
Госстандарт
Беларуси
|
Республика Казахстан
|
Госстандарт Республики Казахстан
|
Российская Федерация
|
Госстандарт России
|
Республика Таджикистан
|
Таджикгосстандарт
|
Туркменистан
|
Главная государственная инспекция
Туркменистана
|
Республика Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
Украина
|
Госстандарт Украины
|
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по
стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. № 134 межгосударственный
стандарт ГОСТ 22974.11-96 введен в действие непосредственно в качестве
государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 22974.11-85
ГОСТ 22974.11-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ
Методы определения фторида
кальция
Melted welding fluxes. Methods of calcium fluoride determination
Дата введения 2000-01-01
1
Область применения
Настоящий стандарт
устанавливает пирогидролизный и титриметрический комплексонометрический методы
определения фторида кальция при содержании от 1,5 до 65 %.
2
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте
использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 61-75 Кислота уксусная.
Технические условия
ГОСТ 83-79 Натрий
углекислый. Технические условия
ГОСТ
1027-67 Свинец (II) уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота
соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный.
Технические условия
ГОСТ 3770-75 Аммоний
углекислый. Технические условия
ГОСТ 4233-77 Натрий
хлористый. Технические условия
ГОСТ 4234-77 Калий
хлористый. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия
гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические
условия
ГОСТ 4463-76 Натрий
фтористый. Технические условия
ГОСТ 5817-77 Кислота
винная. Технические условия
ГОСТ
9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 9428-73
Кремний (IV) оксид. Технические условия
ГОСТ
10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N, N-тетрауксусной кислоты
2-водная (трилон Б)
ГОСТ
18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ
22974.0-96 Флюсы сварочные плавленые. Общие требования к методам анализа
3
Общие требования
Общие требования к методам
анализа - по ГОСТ
22974.0.
4
Пирогидролизный метод определения фторида кальция
4.1 Сущность метода
Метод основан на разложении
фторида кальция парами воды при температуре 1300 "С в присутствии катализатора.
Выделившаяся фтористоводородная кислота с избытком пара увлекается в приемник,
где титруется гидроксидом натрия.
1 -
промывная склянка для очистки воздуха или кислорода, заполненная раствором
гидроксида натрия массовой концентрации 0,2 г/см3; 2 - шарообразная
трубка, заполненная стеклянной ватой для улавливания капель воды со щелочью; 3
- нержавеющая трубка наружным диаметром 20 мм и внутренним - 18 мм, длиной
220 мм, которая входит в трубку 10 и герметично крепится хомутом; 4 -
нержавеющая трубка диаметром 10 мм, приваренная к трубке 3; 5 -
колба для получения пара; 6 - электрическая плитка; 7 -
фарфоровая лодочка № 2 по ГОСТ 9147, предварительно прокаленная в муфельной печи
при температуре 900 - 1000 °С в течение 4 - 5 ч; 8 - трубчатая
электропечь с карборундовым нагревателем, обеспечивающая температуру (1300 ±
20) °С и установленная с наклоном 4° в сторону приемника; 9 - пирометр; 10
- фарфоровая или кварцевая трубка внутренним диаметром 20 - 22 мм; 11,
13 - резиновый уплотнитель; 12 - бачок для охлаждения трубки водой; 14
- форштос; 15 - приемник для титрования фтористоводородной кислотой
Рисунок 1 - Установка для определения
содержания фторида кальция
4.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для определения
содержания фторида кальция (рисунок 1).
Крючок, с помощью которого
лодочки помещают в трубку и извлекают из нее, изготовлен из жаропрочной
проволоки диаметром 3 - 5 мм, длиной 500 - 600 мм.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор массовой
концентрации 0,2 г/см3 и раствор с молярной концентрацией
эквивалента 0,02 моль/дм3.
Алюминия оксид безводный,
прокаленный при температуре 1100 °С в течение 1 ч.
Спирт этиловый
ректификованный технический по ГОСТ
18300.
Метиловый красный
(индикатор).
Метиленовый голубой
(индикатор).
Смешанный индикатор: 0,125 г
метилового красного и 0,083 г метиленового голубого растворяют в 100 см3
этилового спирта; хранят в темной склянке.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 молярной концентрации 0,02 моль/дм3 (фиксанал).
Массовую концентрацию
раствора гидроксида натрия устанавливают по стандартному образцу флюса. Анализ стандартного
образца проводят в тех же условиях, что и анализ исследуемого образца.
Массовую концентрацию
раствора гидроксида натрия Т, г/см3 фторида кальция,
вычисляют по формуле
T = , (1)
где С - массовая доля фторида кальция в
стандартном образце, %;
m -
масса навески стандартного образца, г;
V - объем раствора гидроксида
натрия, израсходованного на титрование, см3.
Массовую концентрацию
гидроксида натрия можно устанавливать по титрованному раствору соляной кислоты
(фиксаналу): 25 см3 раствора кислоты молярной концентрации 0,02
моль/дм3 помещают в колбу для титрования, прибавляют 2 - 3 капли
смешанного индикатора и титруют раствором щелочи до перехода розовой окраски в
зеленую.
Массовую концентрацию
раствора гидроксида натрия Т, г/см3 фторида кальция,
вычисляют по формуле
T = , (2)
где k - отношение V1 к V2;
V1 - объем соляной кислоты
молярной концентрации 0,02 моль/дм3;
V2 - объем щелочи.
4.3 Проведение анализа
Навеску флюса массой 0,1 -
0,2 г помещают в фарфоровую лодочку, содержащую 0,2 - 0,4 г оксида алюминия.
Содержимое лодочки тщательно перемешивают. Лодочку помещают в фарфоровую
трубку, нагретую до температуры 1250 - 1350 °С, и закрывают трубку резиновой
пробкой. В фарфоровую трубку через отросток трубки 3 подают воздух или
кислород со скоростью 3 - 5 пузырьков в секунду одновременно с водяным паром.
Образовавшаяся при
пирогидролизе фтористоводородная кислота поступает в приемник 15, куда
предварительно влито 50 см3 воды и 5 - 6 капель смешанного
индикатора.
Фтористоводородную кислоту
титруют раствором гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,02
моль/дм3 до изменения окраски из сиреневой в зеленую. Заканчивают
титрование, когда цвет раствора не меняется в течение 2 мин.
4.4 Обработка результатов
4.4.1 Массовую долю фторида кальция X, %, вычисляют по формуле
T = , (3)
где Т - массовая концентрация раствора
гидроксида натрия, г/см3 фторида кальция;
V - объем раствора гидроксида
натрия, израсходованного на титрование, см3;
m
- масса
навески флюса, г.
4.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли
фторида кальция приведены в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
Массовая доля фторида кальция
|
D
|
Допускаемое
расхождение
|
d
|
dк
|
d2
|
d3
|
От 1,5 до 2 включ.
|
0,16
|
0,20
|
0,16
|
0,20
|
0,10
|
Св. 2 » 5 »
|
0,24
|
0,30
|
0,25
|
0,31
|
0,16
|
» 5 »
10 »
|
0,4
|
0,5
|
0,4
|
0,5
|
0,2
|
» 10 »
20 »
|
0,5
|
0,6
|
0,5
|
0,6
|
0,3
|
» 20 »
50 »
|
0,8
|
1,0
|
0,8
|
1,0
|
0,5
|
» 50 »
65 »
|
1,1
|
1,4
|
1,2
|
1,4
|
0,7
|
5
Титриметрический комплексонометрический метод определения фторида кальция
5.1 Сущность метода
Метод основан на осаждении
ионов фтора в виде фторхлорида свинца. Избыток свинца титруют раствором трилона
Б.
5.2 Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
разбавленная 1:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760,
разбавленный 1:1.
Аммоний углекислый по ГОСТ 3770.
Калий хлористый по ГОСТ
4234.
Натрий углекислый безводный
по ГОСТ 83.
Натрий хлористый по ГОСТ
4233, раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.
Свинец уксуснокислый по ГОСТ
1027, раствор массовой концентрации 0,025 г/см3.
Кислота винная по ГОСТ
5817, раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Кремния (IV)
диоксид по ГОСТ 9428.
Метиловый оранжевый
(индикатор), раствор массовой концентрации 0,001 г/см3.
Эриохром черный Т
(индикатор): 0,2 г индикатора растирают с 20 г хлористого калия.
Соль динатриевая
этилендиамин-N, N, N, N-тетрауксусной кислоты
2-водная (трилон Б) по ГОСТ
10652, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3:
9,3 г трилона Б растворяют в 300 см3 воды. Раствор отфильтровывают в
мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и
перемешивают.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463,
стандартный раствор: 2,210 г фторида натрия растворяют в воде и разбавляют до
1000 см3 водой в мерной колбе. Раствор имеет массовую концентрацию
фтора 0,001 г/см3.
Массовую концентрацию
раствора трилона Б устанавливают по фтору: 50 см3 стандартного
раствора переносят в стакан вместимостью 300 см3, прибавляют 10
капель уксусной кислоты, 20 см3 раствора хлористого натрия и из
бюретки 25 см3 раствора уксуснокислого свинца. Раствор перемешивают,
нагревают до температуры 60 - 70 °С, снова перемешивают до выпадения осадка,
после чего оставляют на 12 ч.
Раствор с выпавшим осадком
переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют водой до
метки и фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая
первые порции фильтрата.
Отбирают 50 - 100 см3
фильтрата в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 см3
винной кислоты, 10 см3 аммиака (1 : 1), добавляют 0,1 г индикатора
эриохрома черного Т и титруют избыток свинца раствором трилона Б до перехода
окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.
Массовую концентрацию
трилона Б С, г/см3 фторида кальция, вычисляют по формуле
С = , (4)
где V1 - объем стандартного
раствора фторида натрия, см3;
2,055 -коэффициент пересчета фтора на фторид кальция;
V2 - объем раствора
уксуснокислого свинца, взятого с избытком, см3;
V3 - объем раствора трилона Б,
израсходованного на титрование избытка уксуснокислого свинца, см3;
k -
соотношение между объемами растворов уксуснокислого свинца и трилона Б.
Определяют соотношение k:
5 см3
раствора уксуснокислого свинца помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
добавляют 50 см3 воды, 10 см3 винной кислоты, 10 см3
аммиака (1 : 1), 0,1 г индикатора эриохрома черного Т и титруют до перехода
окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.
Соотношение k вычисляют
по формуле
k = , (5)
где V4 - объем раствора
уксуснокислого свинца, взятого на титрование, см3;
V5 - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см3.
5.3 Проведение анализа
Навеску флюса массой 0,5 г
(при массовой доле фтористого кальция 1,5 - 40 %) или 0,25 г (при массовой доле
фтористого кальция 40 - 65 %) смешивают с 0,2 г диоксида кремния и 5 г
безводного углекислого натрия и сплавляют в платиновом тигле с крышкой при температуре
950 - 1050 °С в течение 20 - 30 мин. Плав выливают на полированную пластину из
нержавеющей стали.
Тигель с плавом помещают в
стакан вместимостью 300 - 400 см3, приливают 50 см3
горячей воды, накрывают стеклом и выдерживают в теплом месте до полного
разложения плава.
Тигель извлекают из стакана
и обмывают несколько раз водой. Раствор с осадком переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор фильтруют в сухую
колбу через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая первую порцию фильтрата.
Отбирают 50 см3 фильтрата в стакан вместимостью 300 см3,
прибавляют 2 - 3 капли метилового оранжевого и подкисляют азотной кислотой (1 :
1) до оранжевой окраски, прибавляют 4 - 5 г углекислого аммония и кипятят до
удаления запаха аммиака (при этом кремниевая кислота выделяется в виде
студенистого осадка). Раствор отфильтровывают в стакан вместимостью 300 см3
через вату и промывают 8 - 10 раз горячей водой. Фильтрат подкисляют по
метиловому оранжевому азотной кислотой (1 : 1) до изменения окраски раствора,
прибавляют 10 капель уксусной кислоты, 20 см3 раствора хлористого
натрия и из бюретки 25 - 50 см3 раствора уксуснокислого свинца.
Раствор перемешивают, нагревают до температуры 60 - 70 ° С, снова перемешивают
до выпадения осадка, после чего оставляют на 12 ч.
Раствор с выпавшим осадком
переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют водой до
метки и фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая
первые порции фильтрата.
50 - 100 см3 фильтрата переносят в коническую колбу
вместимостью 250 см3, приливают 10 см3 винной кислоты, 10
см3 аммиака (1 : 1), добавляют 0,1 г индикатора эриохрома черного Т
и титруют избыток свинца раствором трилона Б до перехода окраски из
сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.
5.4 Обработка результатов
5.4.1 Массовую долю фтористого кальция X, %, вычисляют по
формуле
X = , (6)
где V - объем раствора
уксуснокислого свинца, взятого для осаждения фтор-иона, см3;
V1 - объем раствора трилона Б,
израсходованного на титрование избытка уксуснокислого свинца, см3;
k -
соотношение между объемами растворов уксуснокислого свинца и трилона Б;
С - массовая концентрация
раствора трилона Б, выраженная в г/см3 фторида кальция;
m -
масса
навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
5.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли
фторида кальция приведены в таблице 1.
Ключевые слова: метод определения, фторид кальция, массовая
доля, реактивы, раствор, метод анализа, гидроксид натрия, кислота, нормы
точности
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 1
2 Нормативные ссылки. 1
3 Общие требования. 2
4 Пирогидролизный метод определения фторида кальция. 2
5 Титриметрический
комплексонометрический метод определения фторида кальция. 4
|