ГОСТ 3594.13-93 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГЛИНЫ ФОРМОВОЧНЫЕ ОГНЕУПОРНЫЕ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации 2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г. За принятие проголосовали:
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГЛИНЫ ФОРМОВОЧНЫЕ ОГНЕУПОРНЫЕ Метод определения оксида алюминия Moulding refractory clays. Method for determination of aluminium oxide Дата введения 1995-01-01 1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯНастоящий стандарт распространяется на комовые и порошкообразные огнеупорные глины каолинитового и каолинитогидрослюдистого состава (далее - глины), применяемые в литейном производстве в качестве минеральных связующих в составах формовочных и стержневых смесей, и устанавливает комплексонометрический метод определения массовой доли оксида алюминия. Метод основан на разложении алюмосиликатных и глиноземистых формовочных огнеупорных глин сплавлением со смесью, состоящей из углекислого натрия, тетраборнокислого натрия и последующем переведением алюминия в алюминат и комплексонометрическом титровании его в среде ацетатного буферного раствора при рН 4,8-5,0 с использованием раствора сернокислой меди в качестве второго титранта и индикатора ПАН. 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИВ настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое. Технические условия ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия ГОСТ 3759-75 Алюминий хлористый 6-водный. Технические условия ГОСТ 3760-79 Аммиак водный Технические условия ГОСТ 3772-74 Аммоний фосфорнокислый двузамещенный. Технические условия ГОСТ 4165-78 Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия ГОСТ 4199-76 Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические условия ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов. Технические условия ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N', N' - тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) ГОСТ 11069-74 Алюминий первичный. Марки ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия ГОСТ 22867-77 Аммоний азотнокислый. Технические условия ГОСТ 3594.0-93 Глины формовочные огнеупорные. Общие требования к методам испытаний 3 АППАРАТУРА И РЕАКТИВЫ3.1 Печи муфельные с терморегулятором, обеспечивающие температуру нагрева до 950 - 1000 и 1000 - 1100 °С. 3.2 Тигли платиновые № 100-7 по ГОСТ 6563. 3.3 Натрий углекислый по ГОСТ 83. 3.4 Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре при (400 ± 20) °С. 3.5 Смесь для сплавления, состоящая из углекислого натрия и безводного тетраборнокислого натрия в соотношении 2:1. 3.6. Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:3. 3.7 Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1. 3.8 Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, х. ч., раствор 300 г/дм3, хранят в полиэтиленовом сосуде. 3.9 Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N', N' - тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор молярной концентрации 0,025 моль/дм3. 3.10 Медь (II) сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165, раствор 0,05 моль/дм3: 12,5 г сульфата меди растворяют в воде, приливают 2 см3 серной кислоты, доводят водой до 1000 см3, перемешивают. 3.11 Медь (II) сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165, раствор 0,025 моль/дм3: 6,25 сульфата меди растворяют в воде, приливают 2 см3 серной кислоты, доводят водой до 1000 см3, перемешивают. 3.12 Кислота серная по ГОСТ 4204. 3.13 Индикатор 1,2-(пиридал-азо)-2 нафтол (ПАН), спиртовой раствор 2 г/дм3. 3.14 Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300. 3.15 Кислота уксусная по ГОСТ 61, раствор 2 моль/дм3. 3.16 Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199. 3.17 Раствор ацетатный буферный с рН 4,8-5,0: 1 дм3 раствора уксусной кислоты 2 моль/дм3 смешивают с 1 дм3 раствора, содержащего 540 г уксуснокислого натрия 3-водного. 3.18 Индикаторная бумага конго. 3.19 Алюминий марки А 9995 по ГОСТ 11069, стружка. 3.20 Стандартный раствор оксида алюминия: точную навеску массой 0,65 - 0,66 г металлического алюминия растворяют в 150 см3 соляной кислоты (1:1), переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают (для приготовления этого стандартного раствора могут быть использованы также соли алюминия квалификации ос. ч. или х. ч.). 3.21 Концентрацию стандартного раствора оксида алюминия С в г/см3 оксида алюминия вычисляют по формуле (1) где m - масса навески металлического алюминия, г; 1,8895 - коэффициент пересчета алюминия на оксид алюминия. 3.22 Алюминий хлористый 6-водный по ГОСТ 3759, х. ч. или ос. ч. марки 12-2. 3.23. Аммоний хлористый по ГОСТ 3772. 3.24 Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор 20 г/дм3, к которому добавляют несколько капель аммиака до изменения цвета по индикатору метиловому красному. 3.25 Индикатор метиловый красный, спиртовой раствор 1 г/дм3. 3.26 Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3. 3.27 Стандартный раствор оксида алюминия: навеску хлористого алюминия массой 5,7 - 6,0 г растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты (1:3) в стакане вместимостью 200 см3. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой, перемешивают. Стандартный раствор оксида алюминия 0,0012 г/см3. Точную массовую концентрацию раствора оксида алюминия устанавливают гравиметрическим методом. Для этого в стакан вместимостью 250 - 300 см3 отбирают 50 см3 стандартного раствора, добавляют воды 20 - 25 см3, 2 г хлористого аммония, нагревают до кипения и осаждают раствором аммиака гидроксид алюминия, добавляя его до слабого запаха. Раствор с осадком нагревают до кипения, дают осадку осесть и отфильтровывают на фильтр диаметром 11 см «красная лента». Осадок промывают горячим раствором азотнокислого аммония до отрицательной реакции на ион хлора (реакция в 3 см3 фильтрата с 2 - 3 каплями раствора азотнокислого серебра). Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, подсушивают, озоляют и прокаливают до постоянной массы в муфельной печи при температуре (1100 ± 50) °С. Концентрацию стандартного раствора (C1) в г/см3 оксида алюминия вычисляют по формуле (2) где m - масса осадка оксида алюминия, г; 50 - объем стандартного раствора оксида алюминия, см3, взятый для анализа. 3.28 Устанавливают соотношение растворов трилона Б и сернокислой меди (К): 10 см3 раствора трилона Б помещают в коническую колбу вместимостью 300 см3, приливают примерно 100 см3 воды, нагревают до кипения, приливают 15 - 20 см3 ацетатного буферного раствора, 5 - 7 капель индикатора ПАН и титруют раствором сернокислой меди до перехода окраски из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для оценки соотношения растворов проводят не менее трех титрований и берут среднее арифметическое значение результатов. Соотношение растворов трилона Б и сернокислой меди К вычисляют по формуле (3) где V - объем раствора трилона, Б, взятый для установки соотношения, см3; V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, см3. 3.29 Установка концентрации раствора трилона Б по оксиду алюминия. В коническую колбу вместимостью 300 см3 помещают 10 см3 стандартного раствора оксида алюминия, приливают 2 - 3 см3 соляной кислоты, 70 - 100 см3 воды и 25 см3 раствора трилона Б. Содержимое колбы нагревают до кипения, остывший до температуры 70 - 80 °С раствор нейтрализуют раствором аммиака до переходного цвета индикаторной бумаги конго, приливают 15 - 20 см3 буферного раствора с рН 4,8-6,0 5-7 капель раствора индикатора ПАН и оттитровывают избыток раствора трилона Б раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Проводят три параллельных титрования. Массовую концентрацию раствора трилона Б (С2) в г/см3 оксида алюминия вычисляют по формуле (4) где 10 - объем стандартного раствора оксида алюминия, взятый для титрования, см3: С - концентрация стандартного раствора оксида алюминия, г/см3; V - объем прилитого раствора трилона Б, см3; К - соотношение растворов трилона Б и сернокислой меди; V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованной на титрование, см3. 4 ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ4.1 Общие требования к методу испытания - по ГОСТ 3594.0 5 ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ5.1 Навеску пробы массой 0,1 - 0,25 г смешивают в платиновом тигле с 3 - 5 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре (1000 ± 50) °С в течение 10 - 30 мин. Тигель со сплавом помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3, добавляют 50 см3 раствора соляной кислоты (1:3), накрывают часовым стеклом и нагревают до полного растворения сплава. Обмывают тигель небольшим количеством воды. Раствор выпаривают до объема 40 - 50 см3, охлаждают до температуры 40 – 50 °С, вводят нагретый до температуры 70 – 80 °С раствор гидроксида натрия до красного цвета бумаги конго и приливают в избыток 30 см3, нагретого до температуры 70 - 80 °С. Раствор с осадком накрывают часовым стеклом, кипятят 3 - 5 мин, быстро охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 - 250 см3, доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют через сухой складчатый фильтр, отбрасывая две первые порции фильтрата. Аликвоту раствора 100 см3 переносят в коническую колбу вместимостью 250 - 300 см3; нейтрализуют соляной кислотой до синего цвета бумаги конго и вводят 2 - 3 см3 в избыток, раствор кипятят 2 - 3 мин. Приливают 15 - 50 см3 раствора трилона Б, нагревают до кипения, дают остыть до температуры 70 - 80 °С, нейтрализуют раствором аммиака до переходного цвета бумаги конго, приливают 15 - 20 см3 ацетатного буферного раствора, 5 - 7 капель раствора индикатора ПАП и титруют избыточное количество трилона Б раствором сернокислой меди до перехода желто-зеленой окраски в сине-фиолетовую. При использовании навески массой 0,1 г, а также для анализа материалов с массовой долей оксида алюминия до 35 % применяют раствор сернокислой меди 0,025 моль/дм3. 5.2 Для подготовки исходного раствора глин допускается использование серебряных тиглей и обезвоженного гидроксида натрия в качестве плавня. 6 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ6.1 Массовую долю оксида алюминия Х в процентах вычисляют по формуле (5) где V - объем прилитого раствора трилона Б, см3; V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см3; К - соотношение растворов трилона Б и сернокислой меди; 250 - объем исходного раствора, см3; С2 - концентрация раствора трилона Б, г/см3 оксида алюминия; m - масса навески, г; V2 - объем аликвоты раствора, взятый для титрования, см3. Результаты анализа рассчитывают до третьего и округляют до второго десятичного знака. 7 ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ7.1 Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице 1. Таблица 1
Ключевые слова: глины формовочные огнеупорные, определение оксида алюминия
|