Все госты и снипы онлайн

Более 10000 документов в открытом доступе, абсолютно бесплатно

ГОСТ 13997.3-84 - Материалы и изделия огнеупорные цирконийсодержащие. Методы определения двуокиси кремния

Этот документ был распознан автоматически. В блоке справа Вы можете найти скан-копию. Мы работаем над ручным распознаванием документов, однако это титанический труд и на него уходит очень много времени. Если Вы хотите помочь нам и ускорить обработку документов, Вы всегда можете сделать это, пожертвовав нам небольшую сумму денег.

Файлы для печати:

Группа И29 М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУ1IOPHЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ ГОСТ Методы определения двуокиси кремния 13997.3 - 8 4 Zirconium containing refractory materials and products. Methods for determination of silicon dioxide M КС 81.080 ОКСТУ 1509 Дата введения 01.07.85 Настоящий стандарт устанавливает методы определения двуокиси кремния в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих: гравиметрический солянокислый с последующих» фотометрированисм в растворе кремниевой кислоты (при массовой доле двуокиси кремния от 2,0 до 70 %) для огнеупорных материалов и изделий с массовой долей двуокиси циркония до 65 % (кроме бадделеитовых); дифференциальный фотометрический метод — (при массовой доле двуокиси крем­ ния от 20 до 40 %); прямой фотометрический метод определения двуокиси кремния в огнеупорах бадделеитовых и па основе двуокиси циркония (при массовой доле двуокиси кремния от 0,2 до 5,0 %). Стандарт соответствует СТ СЭВ 4425—83 в части определения двуокиси кремния гравиметри­ ческим методом. (Измененная редакция, Изч. № 1). 1. ОБЩ ИЕ ТРЕБОВАНИЯ 1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13997.0. 2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ (в огнеупорных материалах и изделиях с массовой долей двуокиси циркония до 65 %, кроме бадделеитовых) 2.1. Сущность метода Метод основан на разложении пробы сплавлением со смесью безводных углекислого и тетраборнокислого натрия, обезвоживании кремниевой кислоты в солянокислой среде. В осадке после обработки его фтористоводородной кислотой двуокись кремния определяют гравиметричес­ ким методом, оставшуюся в фильтрате двуокись кремния определяют фотометрическим методом. 2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Печь муфельная с нагревом до 1000—1100 'С. Тигли платиновые по ГОСТ 6563. № 100—7 или 100—9. Фотоэлектрокалориметр типа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность изме­ рения. Натрий углекислый по ГОСТ 83. Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199 нагревают в платиновой чашке на электрической плитке при 360—380 *С до удаления кристаллизационной воды. Иианмс официальное Перепечатка воспрещена ★ 10красивые шарфы
ГОСТ 13997.3-84 С. 2 Смесь для сплавления: натрий углекислый и тетра борнокислый смешивают в соотношении 1 : I или 2 : 1. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная I : 1 и 1 : 5. Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой долей I %. Кислота серная по ГОСТ 4204. разбавленная I : 4 и раствор молярной концентрации серной кислоты, равной 0.125 моль/дм3. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. растворе массовой долей 38—40 %.Кислота уксусная по ГОСТ 61, разбавленная 1:1. Кислота аскорбиновая. Кислота винная по ГОСТ 5817. Смесь восстановительная: 5,0 г лимонной или 15,0 г винной кислоты и 1,0 г аскорбиновой кислоты растворяют на холоде в 100 см3 воды. Раствор пригоден в течение 4—5 суг. Кислота лимонная по ГОСТ 3652. Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, х. ч., раствор с массовой долей 5 %\ 50 г молибденовокислого аммония растворяют в 500—600 см3 воды при нагревании, не доводя до кипения. Полученный раствор фильтруют через фильтр «синяя лента*, прибавляют 100 см3 уксусной кислоты (1 : 1) и доводят до 1000 см3. Если после прибавления уксусной кислоты раствор станет мутным, еще раз фильтруют. Раствор хранят в сосуде из темного стекла, пригоден в течение одной недели. Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300. Кислота кремниевая водная по ГОСТ 4214, х. ч. Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х. ч. Стандартные растворы двуокиси кремния: 0,25 г кремниевой кислоты, предварительно прока­ ленной в течение I ч при (1100 ± 20) "С, сплавляют в платиновом тигле с 5 г смеси для сплавления. Сплав растворяют в полиэтиленовом сосуде в 300 см3 воды с добаатением 20 г гидроксида натрия. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят водой до метки, перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде (раствор А). Стандартный раствор А с массовой концентрацией двуокиси кремния 0.0005 г/см3. Градуировочный стандартный раствор: 20 см3 стандартного раствора А разбавляют в мерной колбе вместимостью 250 см3, применяют раствор в день приготовления (раствор Б). 1'радуировочный стандартный раствор Б с массовой концентрацией двуокиси кремния 0,00004 г/см3. (Измененная редакция, Изм. .\° 1). 2.3. Проведение авали за 2.3.1. Выделение основного количества двуокиси кремния Навеску массой 1.0 г смешивают в платиновом тигле с 10—12 г смеси для сплавления, сплавляют в муфельной печи при (1100 ± 20) *С в течение 60 —90 мин. Разложение является полным, если расплав перед застыванием полностью прозрачный. Сплав в тигле охлаждают до 100 "С. Тигель с остывшим сплавом помешают в стакан вмести­ мостью 300—400 см3, осторожно добавляют 100 см3 соляной кислоты (I : 1). накрывают стакан часовым стеклом. После растворения сплава тигель и покровное стекло тщательно обмывают горячей водой из промывалки, добавляют 20—25 см3 этилового спирта, осторожно выпаривают раствор до влажных солей. После охлаждения добавляют 15 см3 этилового спирта и выпаривают досуха на водяной бане. Сухой остаток смачивают соляной кислотой и выпаривают досуха. После охлаждения к остатку добавляют 20 см3 соляной кислоты и после 5—7 мин — 100 см3 горячей воды, нагревают до растворения солей и фильтруют через фильтр «синяя лента* в мерную колбу вместимостью 500 см3. Осадок па фильтре промывают горячим раствором соляной кислоты (1: 5), затем горячей водой до отрицательной реакции на ионы хлора в промывной воде (реакция с раствором азотнокислого серебра). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, осторожно высушивают, фильтр озоляют и прокаливают осадок в муфельной электрической печи в течение 30 мин при (1100 ± 20) ’С. 11
С. 3 ГОСТ 13997.3-84 После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают и повторяют прокаливание по 10 мин до достижения постоянной массы. Для получения чистой двуокиси кремния к прокаленному осадку приливают I см3 серной кислоты (I :4 ) и 5 см3 фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля выпаривают досуха на закрытой электроплитке, не доводя до кипения. После охлаждения добавляют 5 см3 фтористоводо­ родной кислоты и выпаривают досуха. Для полного удаления серной кислоты тигель с остатком прокаливают при (1100 ±20) *С в течение 15 мин и взвешивают. Прокаливают еще 10 мин до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Остаток в тигле сплавляют с 2 г смеси для сплавления. Сплав после охлаждения растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1 : 1) и присоединяют его к раствору в мерной колбе вместимостью 500 см3. Объединенный раствор доливают водой до 500 см3, перемешивают и сохраняют для дальнейших определений (раствор 1). 2.3.2. Определение двуокиси кремния, оставшейся в растворе, фотометрическим методом 10 см3 раствора I (п. 2.3.1) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 50 см3 0,125 моль/дм3 раствора серной кислоты, 10 см3 раствора молибденовокнелого аммония и оставляют на 20 мин. Затем добавляют 5 см3 восстановительной смеси, доливают до метки водой, перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоколорнметре с красным светофильтром (область светопропускания 630—750 нм). Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые реактивы в соответствующих количе­ ствах. Массу двуокиси кремния в граммах находят по градуировочному графику. 2.3.3. Построение градуировочного графика В мерные колбы вместимостью по 100 см3 бюреткой отмеривают аликвотные части градуиро­ вочного раствора двуокиси кремния: 1,0; 2,0; 3,0: 4,0; 5,0 см3. Прибавляют соответственно 4,0; 3,0; 2,0; 1,0 см3 воды. В каждую колбу приливают по 50 см3 0,125 моль/дм3 раствора серной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.3.2. По найденным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам двуокиси кремния в граммах строят градуировочный график. (Измененная редакция, Изм. 1). 2.4. Обработка результатов 2.4.1. Массовую долю двуокиси кремния (А) в процентах вычисляют по формуле „ + miX - —— — 100т , где т ( — масса двуокиси кремния, определенная по п. 2.3.1, г;т2 — масса двуокиси кремния, определенная по п. 2.3.2, г;т — масса навески, г. Массу двуокиси кремния (/и,) в граммах, определенную по п. 2.3.1, вычисляют по формуле /н, = т3 — /и4, где т3 — масса тигля с прокаленным осадком до обработки раствором фтористоводородной кисло­ ты, г;т4 — масса тигля с остатком после обработки раствором фтористоводородной кислоты, г. Массу двуокиси кремния ( т 2) в граммах, определенную по п. 2.3.2. вычисляют по формулет. - У m т _____ где ть — масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику, г;V — объем исходного раствора 1, см3; Г, — объем аликвотной части исходного раствора 1, см3. 2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при до­ верительной вероятности Р - 0.95 не должны превышать значений, приведенных в табл. 1. 12
ГОСТ 13997.3-84 С. 4 Т а б л и ц а I Массовая доля двуокиси кремния. % Абсолютное допускаемое расхождение. % До 10 включ. 0,2 Си. 10 до 30 0.3 . 30 » 60 0.4 * 60 0.6 3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД 3.1. Сущность метода Метод основан на разложении пробы щелочным плавлением, переведением кремниевой кислоты в желтый кремнемолибденовый комплекс с последующим восстановлением его до синего и измерении оптической плотности растворов дифференциальным методом. 3.2. Аппаратура, реактивы и растворы Натрий углекислый по ГОСТ 83. Натрий тетраборнокислый 10-водный по 1'ОСТ 4199 нагревают в платиновой чашке на электрической плитке при 360—380 "С до удаления кристаллизационной воды. Калий углекислый по ГОСТ 4221. Смесь для сплавления, состоящая из углекислого натрия, углекислого калия и безводного тетраборнокислого натрия в соотношении 1 : 1 : 1 . Смесь для сплавления: натрий углекислый и тетраборнокислый смешивают в соотноше­ нии 2 : 1 . Смесь восстановительная: 15 г винной кислоты и 1,0 г аскорбиновой кислоты растворяют на холоде в 100 см3 воды. Раствор пригоден в течение 4—5 сут. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1 : 3. Стандартный раствор двуокиси кремния готовят с использованием стандартного образца или стандартного раствора А. приготовленного по п. 2.2. Градуировочный стандартный раствор: 25 см3 стандартного раствора А разбаатяют в мерной колбе вместимостью 250 см3 с добавлением 15 см3 соляной кислоты, применяют раствор в день приготовления (раствор Б). Градуировочный раствор Б (стандартный) с массовой концентрацией двуокиси кремния 0,00005 г/дм3. Массу навески стандартного образца цирконового типа (т) в граммах на 1 дм3 стандартного раствора с массовой концентрацией двуокиси кремния 0.00005 г/см3 вычисляют по формуле 0.00005 1000 100т = ----------------------, где С — аттестованное значение массовой доли двуокиси кремния в стандартном образце, %. Навеску стандартного образца массой, вычисленной по формуле, смешивают в платиновом тигле с 3—4 г смеси дтя сплавления и сплавляют в течение 10—20 мин в муфельной печи при 1000— 1100 "С до получения совершенно прозрачного расплава. Расплав распределяют тонким слоем по стенкам тигля, врашая его при помощи щипцов. Тигель со сплавом после остывания помешают в стакан, в который предварительно налита смесь 200 см3 раствора соляной кислоты (I : 3) и 40 см3 0,05 моль/дм3 раствора трилопа Б. нагретая до кипения. Растворяют при нагревании без кипячения до полного растворения сплава. Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают; хранят в полиэтиленовом сосуде. Стандартный раствор с массовой концентрацией двуокиси кремния 0.0005 г/см3. Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусноЙ кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652. раствор молярной концентрации эквивалента трилона Б. равной 0.05 моль/дм3. Остальные реактивы, растворы и аппаратура — по п. 2.2. (Измененная редакция, Изм. ,\° 1). 3.3. Проведение анализа 3.3.1. Навеску материала массой 0.1 г сплавляют в платиновом тигле с 3—4 г смеси в муфель­ ной печи при 950—1000 'С в течение 15—20 мин. Сплав распределяют по стенкам тигля, врашая его щипцами. Остывший тигель со сплавом опускают в стакан, в который предварительно налита 13
С. 5 ГОС! 13997.3-84 нагретая до кипения смесь 100 см3 соляной кислоты ( 1: 3) и 20 см1 раствора трилона Б 0,05 моль/дм3, оставляют до полного растворения сплава. Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Для определения содержания двуокиси кремния в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора, равную 10 см3, приливают 50 см3 раствора серной кислоты 0,125 моль/дм3; 10 см3 раствора молибдата аммония с массовой долей 5 %, перемешивают и оставляют на 15—20 мин, затем приливают 5 см3 восстановительной смеси, перемешивают, доли­ вают водой до метки, снова перемешивают и через 30 мин измеряют оптическую плотность синего кремнемолибденового комплекса на фотоколориметре с красным светофильтром (область светопропускания 600—750 нм) в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор кремнемолибденового комплекса, получен­ ный в условиях проведения анализа из 8 см3 стандартного раствора двуокиси кремния при массовой доле его от 20 до 40 %. Массу двуокиси кремния в граммах находят по градуировочному графику. 3.3.2. Построение градуировочного графика В мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают аликвотные части стандартного раствора двуокиси кремния: 8.0: 9,0; 10.0; 11.0; 12,0; 13,0; 14,0; 15.0; 16,0 см3, что соответствует 0.00040: 0,00045; 0,00050; 0.00055; 0,00060; 0,00065; 0.00070; 0,00075; 0.00080 г двуокиси кремния. Прибавляют соответственно 8.0; 7,0; 6.0; 5,0: 4,0; 3.0; 2.0; 1.0 см3 воды. Далее определение проводят по п. 3.3.1, используя в качестве раствора сравнения раствор, содержащий 0.00040 г двуокиси кремния. По найденным средним арифметическим значениям оптической атотности из трех серий опытов и соответствующим им массам двуокиси кремния в граммах строят градуировочный график. (Измененная редакция, Изм. № 1). 3.4. Обработка результатов 3.4.1. Массовую долю двуокиси кремния (Л',) в npoueirrax вычисляют по формуле „т • 500 100 где т — масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику, г; 500 — исходный объем растюра. см3;V — объем аликвотной части раствора, см3; /и, — масса навески, г. 3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли двуокиси кремния приведены в табл. 1а. Т а б л и ц а 1а Допускаемое расхождение. % Млссоаля доли двуокиси д. т. кремния, $ 4 <6 й От 0,2 до 0.5 включ. 0,05 0.06 0.05 0,03 Св. 0,5 » 1,0 * 0.07 0.08 0.07 0.04 * 1.0 я 2 0.09 0.12 0.10 0.06 » 2 * 5 * 0.15 0.19 0.15 0.10 я 5 я К) * 0,21 0.26 0,22 0.14 я 10 * 20 » 0,3 0,4 0,3 0.2 » 20 * 50 ♦ 0,5 0,6 0.5 0.3 я 50 » 70 * 0.7 0.8 0.7 0.4 (Измененная редакция, Изм. № I). 4. ПРЯМОЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД 4.1. Сущность метола Метод основан на разложении пробы сплавлением со смесыо безводных углекислого натрия, углекислого калия и тетраборнокислого натрия ( 1 : 1 : 1 ) , переведением кремниевой кислоты в желтый кремнемолибдеповый комплекс с последующим восстановлением его до синего и фотомет­ рическом измерении оптической плотности растворов в области светопроиускання 600—750 нм. 14
ГОСТ 13997.3-84 С. 6 4.2. Аппаратура, реактивы и растворы Применяемая аппаратура, реактивы и растворы по п. 3.2. Стандартный раствор двуокиси кремния готовят, используя стандартный образец цирконового типа или по п. 3.2. Для приготовления стандартного раствора двуокиси кремния навеску стандартного образца цирконового типа, рассчитанную по формуле, смешивают в платиновом тигле с 3—4 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при 1000—1100 *С в течение 15—20 мин до получения прозрачного расплава. Расплав распределяют тонким слоем по стенкам тигля при помощи вращения щипцами. Остывший сплав вместе с тиглем опускают в стакан, в который предварительно налита смесь 200 см5 раствора соляной кислоты (1 : 3) и 40 см3 раствора молярной концентрации эквива­ лента трилона Б. равной 0,05 моль/дм3, остаатяют на холоде до латного растворения сплава. Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают; хранят в полиэтиленовом сосуде. Стандартный раствор с массовой концентрацией двуокиси кремния 0.00005 г/см3. (Измененная редакция, Изм. № 1). 4.3. Проведение а нал и за 4.3.1. Навеску материала массой 0.1 г сплавляют в платиновом тигле с 2—3 г смеси в муфель­ ной печи при температуре 1000—1100 ’С в течение 15—20 мин. Расплав распределяют по стенкам тигля при помощи вращения его щипцами. Остывший тигель со сплавом помешают в стакан, в который предварительно налито 50 см3 соляной кислоты (1 : 3). и оставляют на холоде до полного растворения сплава. Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вмести­ мостью 250 см3, доливают до метки водой, перемешивают. В мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают пинеткой аликвотную часть раствора, равную 25 см3, добавляют 20 см3 воды, 5 см3 0,05 моль/дм3 раствора трилона Б и 25 см3 раствора серной кислоты, 10 см3 раствора молибдата аммония с массовой долей 5 %. перемешивают и оставляют на 15—20 мин, затем приливают 5 см3 восстановительной смеси, перемешивают, доливают водой до метки, перемешивают. Через 20—30 мин измеряют оптическую плотность синего кремнемолибдено1юго комплекса на фотоколориметре с красным светофильтром (область светопропускання 600— 750 им) в кювете с топшиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые реактивы. Массу двуокиси кремния находят по градуировочному графику. 4.3.2. Построение градуировочного графика В мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают аликвотные части стандартного раствора двуокиси кремния: 0.4; 0,8; 1.0; 2,0; 4.0; 6,0; 8,0; 10,0 см3, что соответствует: 0,000020; 0.000040; 0,000050; 0.000100; 0.000200; 0.000300; 0.000400 и 0,000500 г двуокиси кремния. В колбы добав­ ляют мерным цилиндром соответственно 24,6; 24.2; 24.0; 23.0; 21,0; 19,0; 17.0; 15.0 см3 контрольного опыта, 20 см3 воды. 5 см3 раствора трилона Б и 25 см3 раствора серной кислоты, 10 см3 раствора молибдата аммония, перемешивают и остаатяют на 15—20 мин. Затем приливают по 5 см3 раствора восстановительной смеси, перемешивают и доливают водой до метки, перемешивают. Через 20— 30 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре. как указано в п. 4.3.1. По найденным средним значениям оптической плотности из трех серий измерений и соответствующим им массам двуокиси кремния строят градуировочный график. 4.3.1. 4.3.2. (Измененная редакция. Изм. № 1). 4.4. Обработка результатов 4.4.1. Массову ю долю двуокиси кремния (А,) в процентах вычисляют по формуле „ /я - 250 • 100 л , * ------------- ,1V Я!, где от — масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику, г; 250 — исходный объем раствора, см3;V — объем аликвотной части раствора, см3; От| — масса навески, г. 4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой д а т двуокиси кремния приведены в табл. 1а. (Измененная редакция, Изм. № 1). 15
С. 7 ГОСТ 13997.3-84 ИНФОРМАЦИОННЫ Е ДАННЫЕ 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР РАЗРАБОТЧИКИ Л.А. Коробка. Г.И. Дмитренко. Л.А. Павлова 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР но стандартам от 18.09.84 № 3241 3. ВЗАМЕН ГОСТ 13997.1-78 4. Стандарт соответствует СТ СЭВ 4425—83 в части определения двуокиси кремния гравиметрическим методом 5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ Обозначение НТД. на который дана ссылка Комер пункта ГОСТ 6 1 -7 5 2.2 ГОСТ 8 3 -7 9 2.2. 3.2 ГОСТ 1277-75 2.2 ГОСТ 3118-77 2.2. 3.2 ГОСТ 3652-69 2.2 ГОСТ 3765-78 2.2 ГОСТ 4199-76 2.2. 3.2 ГОСТ 4204-77 2.2 ГОСТ 4214-78 2.2 ГОСТ 4221-76 3.2 ГОСТ 4328-77 2.2 ГОСТ 5817-77 2.2 ГОСТ 6563-75 2.2 ГОСТ 10484-78 2.2 ГОСТ 10652-73 3.2 ГОСТ 13997.0-84 1.1 ГОСТ 18300-87 2.2 6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 7—95 Межгосударственного совета по стандар­ тизации, метрологии и сертификации (МУС 11—95) 7. ИЗДАНИЕ с Изменением № I. утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2—90)ГОСТ 13997.3-84 16

Похожие документы