МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА МАГНИЯ ГОСТ 2642.8-97 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ 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:
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 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 2000-07-01 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯНастоящий 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 ССЫЛКИВ 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 ТРЕБОВАНИЯОбщие 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. 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
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
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 |