ГОСТ 2642.8-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида магния
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ
ГОСТ 2642.8-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
ПРЕДИСЛОВИЕ.
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации МТК 9; Украинским Государственным научно-исследовательским институтом огнеупоров (УкрНИИО).
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации.
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 11 от 23 апреля 1997 г.).
За принятие проголосовали:
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика |
Азгосстандарт |
Республика Армения |
Армгосстандарт |
Республика Беларусь |
Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизская Республика |
Киргизстандарт |
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 15 декабря 1999 г. № 513-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 2642.8-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
4. ВЗАМЕН ГОСТ 2642.8-86.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие. 1 1. Область применения. 2 2 . Нормативные ссылки . 2 3. Общие требования. 2 4. Комплексонометрический метод определения оксида магния в огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 0,5 до 99 %). 2 5. Ускоренный метод прямого комплексонометрического определения оксида магния в высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 10 до 98 %). 4 6. Комплексонометрический метод определения оксида магния в высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 50 до 99 %). 6 7. Атомно-абсорбционный метод определения оксида магния в огнеупорном сырье, кремнеземистых, алюмосиликатных и глиноземистых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 0,1 до 10 %). 6 |
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ Метод определения оксида магния Refractories and refractory raw materials. |
ГОСТ |
Дата введения 2000-07-01
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на огнеупорное сырье, материалы и изделия кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, глиноземоизвестковые, высокомагнезиальные, магнезиально-шпинелидные, магнезиально-силикатные, известковопериклазовые и карбидкремниевые и устанавливает методы определения оксида магния:
- комплексонометрические - при массовой доле оксида магния от 0,5 до 99 %;
- атомно-абсорбционный - при массовой доле оксида магния от 0,1 до 10 % для кремнеземистых, алюмосиликатных и глиноземистых огнеупоров.
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2642.0-86 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методам анализа.
ГОСТ 2642.3-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кремния (IV).
ГОСТ 2642.4-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида алюминия.
ГОСТ 2642.7-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кальция.
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия.
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия.
ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия.
ГОСТ 4165-78 Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия.
ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия.
ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия.
ГОСТ 4236-77 Свинец (II) азотнокислый. Технические условия.
ГОСТ 4523-77 Магний сернокислый 7-водный. Технические условия.
ГОСТ 4526-75 Магний оксид. Технические условия.
ГОСТ 5456-79 Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия.
ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N ¢, N ¢-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б).
ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия.
ГОСТ 24523.4-80 Периклаз электротехнический. Методы определения окиси кальция.
ГОСТ 24523.5-80 Периклаз электротехнический. Методы определения окиси магния.
3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа и безопасности труда - по ГОСТ 2642.0.
4. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ В ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,5 ДО 99 %)
4.1. Сущность метода.
Метод основан на:
- обратном комплексонометрическом титровании суммы оксидов кальция и магния с индикатором 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтолом при рН 10 в растворе после осаждения аммиаком или уротропином суммы полуторных оксидов вместе с кремниевой кислотой. Массовую долю оксида магния вычисляют по разности суммарной массовой доли оксидов кальция, магния и оксида кальция;
- прямом комплексонометрическом титровании суммы оксидов кальция и магния раствором трилона Б с индикатором эриохромом черным или метиловым голубым.
4.2. Реактивы и растворы.
Магний сернокислый по ГОСТ 4523, х. ч.
Оксид магния марки 11-2 по ГОСТ 4526, х. ч. или ос. ч.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Триэтаноламин, разбавленный 1 : 1, способ очистки по ГОСТ 24523.4.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Калий хлористый по ГОСТ 4234.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор массовой долей 0,2 %.
Стандартный раствор оксида магния молярной концентрации 0,05 моль/дм3: 12,3245 г сернокислого магния растворяют в воде и переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3.
Стандартный раствор с массовой концентрацией оксида магния 0,002016 г/см3 (С2).
Для приготовления стандартного раствора допускается применять оксид магния, предварительно прокаленный при температуре (950 ± 50) °С до постоянной массы.
Раствор аммиачный буферный с рН 10: 67,5 г хлористого аммония растворяют в воде, приливают 570 см3 раствора аммиака и доводят водой до 1000 см3.
Медь (II) сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165, раствор молярной концентрации 0,05 моль/дм3:12,5 г сернокислой меди растворяют в воде, приливают 2 см3 серной кислоты, доводят водой до 1000 см3, перемешивают.
Индикатор 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтол (ПАН), спиртовой раствор массовой долей 0,2 %.
Индикаторная смесь метилтимолового синего: 0,1 г индикатора тщательно растирают с 100 г хлористого калия или натрия.
Индикатор эриохром черный Т.
Индикаторная смесь: 0,1 г эриохрома черного растирают в ступке с 10 г хлористого натрия.
Остальные реактивы и растворы - по ГОСТ 2642.7.
Устанавливают соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди: отмеряют бюреткой 10 см3 раствора трилона Б в коническую колбу вместимостью 300 см3, прибавляют примерно 100 см3 воды, 15 - 20 см3 аммиачного буферного раствора с рН 10, 5 - 7 капель индикатора ПАН и титруют раствором сернокислой меди до перехода окраски из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для определения отношения между объемами растворов проводят не менее трех титрований и берут среднее арифметическое значение объемов раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование.
Отношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди К вычисляют по формуле
(1)
где V - объем раствора трилона Б, взятого для установления отношения, см3;
V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование, см3.
4.2.1. Массовая концентрация раствора трилона Б по оксиду магния устанавливается следующим образом. В коническую колбу вместимостью 300 см3 отбирают пипеткой 10 см3 стандартного раствора оксида магния, приливают примерно 100 см3 воды, 35 см3 раствора трилона Б, 10 - 15 см3 аммиачного буферного раствора с рН 10 и 5 - 7 капель раствора индикатора ПАН. Избыток раствора трилона Б оттитровывают раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для установления массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду магния проводят не менее трех титрований.
Массовую концентрацию раствора трилона Б С, г/см3 оксида магния, вычисляют по формуле
(2)
где C2 - массовая концентрация стандартного раствора, г/см3 оксида магния;
10 - объем аликвотной части стандартного раствора оксида магния, см3;
V2 - объем раствора трилона Б, см3;
К - отношение между объемами растворов трилона Б и сернокислой меди;
V3 - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см3.
4.3. Проведение анализа.
Аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.7, равную 50 или 100 см3 в зависимости от массовой доли оксида магния, или соответствующую аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.4, раздел 5, помещают в коническую колбу вместимостью 300 см3, прибавляют 25 - 60 см3 раствора трилона Б (в зависимости от суммарной массовой доли оксидов кальция и магния), приливают 10 - 15 см3 аммиачного буферного раствора, 5 - 7 капель раствора индикатора ПАН и оттитровывают избыточное количество раствора трилона Б раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую.
Допускается определять массовую долю суммы оксидов магния и кальция методом прямого комплексонометрического титрования с индикатором эриохромом черным Т. Для этого к аликвотной части раствора, нагретого до температуры 50 - 60 °С, приливают 10 см3 раствора аммиака, добавляют 0,2 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из малиновой в синюю.
Для определения суммы оксидов кальция и магния могут быть использованы аликвотные части растворов, полученных по ГОСТ 2642.3, разделы 4, 7, 9. Для этого раствор подкисляют 1 см3 соляной кислоты, при перемешивании приливают 20 см3 триэтаноламина, 25 см3 аммиака, 5 см3 гидроксиламина солянокислого, разбавляют водой до 150 см3, добавляют 0,1 г индикаторной смеси метилтимолового синего и титруют раствором трилона Б до исчезновения голубой окраски раствора.
4.4. Обработка результатов.
4.4.1. Массовую долю оксида магния Х1, %, вычисляют по формуле
(3)
где V3 - объем раствора трилона Б, добавленного с избытком для связывания кальция и магния, см3;
К - отношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди;
V4 - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см3;
т - масса навески пробы, взятой для титрования, в аликвотной части, г;
Х - массовая доля оксида кальция, % (определяют по ГОСТ 2642.7);
С1 - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3 оксида кальция;
С - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3 оксида магния.
4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
Массовая доля оксида магния |
Нормы точности и нормативы контроля точности |
|||
D |
d к |
d 2 |
d |
|
От 0,1 до 0,2 включ. |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
Св. 0,2 » 0,5 » |
0,06 |
0,08 |
0,06 |
0,04 |
» 0,5 » 1 » |
0,08 |
0,10 |
0,08 |
0,05 |
» 1 » 2 » |
0,09 |
0,12 |
0,10 |
0,06 |
» 2 » 5 » |
0,14 |
0,20 |
0,15 |
0,10 |
» 5 » 10 » |
0,20 |
0,25 |
0,20 |
0,15 |
» 10 » 20 » |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
» 20 » 50 » |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
0,3 |
» 50 » 99 » |
0,6 |
0,7 |
0,6 |
0,4 |
5. УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ПРЯМОГО КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ В ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНЫХ И МАГНЕЗИАЛЬНО-ИЗВЕСТКОВЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 10 ДО 98 %)
5.1. Сущность метода.
Метод основан на определении оксида магния комплексонометрическим титрованием с эриохромом черным Т в качестве индикатора.
5.2. Реактивы и растворы.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1 и 1 : 3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор массовой долей 10 %.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1 : 4.
Калия гидроксид по ГОСТ 24363, раствор массовой долей 20 %, хранят в полиэтиленовом сосуде.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Индикатор эриохром сине-черный Р.
Индикатор эриохром черный Т.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома сине-черного Р растирают в фарфоровой ступке с 30 г хлористого натрия.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома черного Т растирают в фарфоровой ступке с 10 г хлористого натрия.
Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236.
Индикатор ксиленоловый оранжевый.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора ксиленолового оранжевого растирают в фарфоровой ступке с 10 г хлористого натрия.
Аммиачный буферный раствор с рН 10: 54 г хлористого аммония растворяют в воде, добавляют 350 см3 раствора аммиака и доводят водой до 1000 см3.
Индикаторная бумага Конго.
Триэтаноламин, разбавленный 1 : 1.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N ¢, N ¢-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,05 и 0,0125 моль/дм3.
Магний сернокислый по ГОСТ 4523, х. ч. или оксид магния по ГОСТ 4526, х. ч.
Стандартный раствор оксида магния молярной концентрации 0,05 моль/дм3, готовят по 4.2.
Массовую концентрацию раствора трилона Б по оксиду магния устанавливают по стандартному раствору оксида магния.
Аликвотную часть стандартного раствора оксида магния помещают в коническую колбу вместимостью 300 см3, приливают 20 см3 буферного раствора и разбавляют водой до 100 см3. Добавляют 0,15 - 0,20 г индикаторной смеси эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски в синюю. Для улучшения контрастности изменения цвета добавляют 2 - 3 см3 раствора триэтаноламина (1 : 1).
Для определения массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду магния проводят не менее трех титрований.
Массовую концентрацию раствора трилона Б С, г/см3 по оксиду магния, вычисляют по формуле
(4)
где V - объем аликвотной части стандартного раствора оксида магния, см3;
С2 - массовая концентрация стандартного раствора, г/см3 оксида магния;
V1 - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см3.
Массовую концентрацию раствора трилона Б по оксиду магния допускается устанавливать по азотнокислому свинцу.
В коническую колбу вместимостью 300 см3 помещают навеску массой 0,2 - 0,3 г свинца азотнокислого, добавляют 100 см3 воды, нагретой до температуры 50 - 60 °С, 10 см3 буферного раствора с рН 4,8 - 5,0, 0,2 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из малиновой в желтую. Проводят не менее трех титрований.
Массовую концентрацию раствора трилона Б С;, г/см3 оксида магния, вычисляют по формуле
(5)
где т - масса навески азотнокислого свинца, г;
40,305 - молекулярная масса оксида магния, г;
V2 - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см3;
331,21 - молекулярная масса азотнокислого свинца, г.
5.3. Проведение анализа.
Навеску материала массой 0,1 г, взятую в стакан вместимостью 100 см3, растворяют в 15 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1), выпаривают до объема 1,5 - 2 см3 на электроплитке закрытого типа.
Добавляют в стакан 30 см3 горячей воды, 2 - 3 см3 раствора хлористого аммония, раствор кипятят и осторожно, по каплям, добавляют раствор аммиака, осаждают гидроксиды железа и алюминия. Полноту осаждения контролируют по бумаге Конго. Затем раствор снова кипятят и отфильтровывают осадок на фильтр «красная лента». Небольшим количеством горячей воды обмывают стакан 3 - 4 раза, осадок на фильтре промывают 5 - 6 раз.
Полученный фильтрат объемом около 100 см3 подогревают до кипения, добавляют 10 см3 раствора гидроксида калия, 0,2 г индикаторной смеси эриохрома сине-черного и титруют кальций раствором 0,0125 моль/дм3 трилона Б до перехода окраски из малиновой в голубую.
В оттитрованный раствор добавляют раствор соляной кислоты (1:1) до полного растворения гидроксида магния (изменение цвета бумаги Конго до синего). Добавляют 10 см3 аммиачного буферного раствора, 0,2 г индикаторной смеси эриохрома черного и титруют магний раствором 0,05 моль/дм3 трилона Б до перехода окраски из малиновой в синюю. Для усиления контрастности изменения цвета добавляют 2-3 см3 раствора триэтаноламина (1 : 1).
5.4. Обработка результатов.
5.4.1. Массовую долю оксида магния Х2, %, вычисляют по формуле
(6)
где V2 - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование магния, см3;
С - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3 оксида магния;
т - масса навески, г.
5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
6. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ В ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНЫХ И МАГНЕЗИАЛЬНО-ИЗВЕСТКОВЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 50 ДО 99 %)
6.1. Определение массовой доли оксида магния проводят по ГОСТ 24523.5.
6.2. Допускается применять аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.3, раздел 5.
6.3. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
7. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ В ОГНЕУПОРНОМ СЫРЬЕ, КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ, АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ И ГЛИНОЗЕМИСТЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,1 ДО 10 %)
7.1. Сущность метода.
Метод основан на разложении пробы смесью фтористоводородной и серной кислот и измерении атомной абсорбции магния в пламени воздух-ацетилен при длине волны 285,2 нм.
7.2. Аппаратура, реактивы и растворы.
Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для магния.
Магния оксид по ГОСТ 4526.
Стандартный раствор оксида магния массовой концентрации оксида магния 0,001 г/см3: 1 г оксида магния, прокаленного при температуре (950 ± 50) °С до постоянной массы, растворяют в 40 см3 соляной кислоты (1 : 1) при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки, перемешивают (раствор А).
Стандартный раствор оксида магния массовой концентрации оксида магния 0,000025 г/см3: 5 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают водой до метки, перемешивают (раствор Б).
Серию градуировочных стандартных растворов оксида магния готовят следующим образом. В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0 см3 стандартного раствора Б оксида магния, что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000150; 0,000200; 0,000250; 0,000300; 0,000350 и 0,000400 г оксида магния. К растворам добавляют 5 см3 лантана, доливают до метки водой, перемешивают.
7.3. Проведение анализа.
7.3.1. Подготовку исходного раствора проводят по ГОСТ 2642.7, раздел 7.
7.3.2. Аликвотная часть фильтрата в зависимости от предполагаемой массовой доли оксида магния указана в таблице 2.
Таблица 2
Массовая доля оксида магния, % |
Аликвотная часть раствора, см3 |
От 0,1 до 0,8 включ. |
10 |
Св. 0,8 » 1,5 » |
5 |
» 1,5 » 10 » |
2 |
Аликвотную часть фильтрата помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора лантана, доливают до метки водой, перемешивают.
Измеряют абсорбцию магния при длине волны 285,2 нм в пламени воздух-ацетилен.
7.4. Обработка результатов.
7.4.1. Обработку результатов проводят по ГОСТ 2642.7, раздел 7.
7.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
Ключевые слова: огнеупоры, огнеупорное сырье, метод химического анализа, оксид магния, комплексонометрический метод, атомно-абсорбционный метод