ГОСТ 21639.2-93
Группа В09
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Флюсы для электрошлакового переплава
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ
Fluxes for electroslag remelting.
Methods for determination of aluminium oxide
ОКС 71.040.040*
ОКСТУ 0709
________________
* В указателе "Национальные стандарты" 2006 год ОКС 25.160.20. -
Примечание "КОДЕКС".
Дата введения 1996-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом ТК 145 "Методы контроля металлопродукции"
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 17 февраля 1993 г.
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Республика Армения | Армгосстандарт |
Республика Беларусь | Белстандарт |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Туркменистан | Туркменгосстандарт |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Украина | Госстандарт Украины |
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 14.06.95 N 297 межгосударственный стандарт ГОСТ 21639.2-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1996 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 21639.2-76
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает титриметрические и атомно-абсорбционный методы определения окиси алюминия в флюсах для электрошлакового переплава при массовой доле от 1 до 60%.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 2053-77 Натрий сернистый 9-водный. Технические условия
ГОСТ 3117-78 Аммоний уксусно-кислый. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3773-72 Аммоний фосфорнокислый двузамещенный. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4332-76 Калий углекислый - натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 4463-76 Натрий фтористый. Технические условия
ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 5822-78 Цинк уксуснокислый 2-водный. Технические условия*
ГОСТ 5962-67 Спирт этиловый ректификованный. Технические условия**
ГОСТ 7172-76 Калий пиросернокислый. Технические условия
ГОСТ 9656-75 Кислота борная. Технические условия
ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-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 21639.0-93 Флюсы для электрошлакового переплава. Общие требования к методам анализа.
________________
* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 5823-78;
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000;
*** На территории Российской Федерации действует ГОСТ 11069-2001, здесь и далее. - Примечание "КОДЕКС".
3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 21639.0.
4 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
4.1 Сущность метода
Метод основан на образовании в слабокислой среде комплексного соединения алюминия с трилоном Б и титровании его избытка раствором уксуснокислого цинка.
Мешающие определению элементы (железо, титан и др.) предварительно отделяют гидроокисью натрия, небольшие количества марганца, никеля связывают сернистым натрием.
4.2 Реактивы и растворы
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, растворы с массовой концентрацией 10 и 200 г/дм
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 1:5, 5:95.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Смесь для сплавления: две части калия углекислого - натрия углекислого смешивают с одной частью борной кислоты.
Кислота хлорная, квалификации х.ч., раствор с массовой концентрацией 1510 г/дм
Кислота хлорная, насыщенная борной кислотой: в коническую колбу вместимостью 1 дм
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы с массовой концентрацией 100 и 200 г/дм
Индикатор конго красный, водный раствор с массовой концентрацией 1 г/дм
Индикатор метиловый красный, спиртовый раствор с массовой концентрацией 1 г/дм
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Буфер уксуснокислый: 500 г уксуснокислого аммония растворяют в воде, добавляют 20 см
Уротропин (гексаметилентетрамин), раствор с массовой концентрацией 500 г/дм
Натрий сернистый по ГОСТ 2053, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм
Спирт этиловый по ГОСТ 5962 или ГОСТ 18300.
Дитизон, спиртовый раствор с массовой концентрацией 4 г/дм
Индикатор ксиленоловый оранжевый: 0,1 г индикатора растирают с 10 г хлористого натрия.
Бумага индикаторная универсальная.
Цинк уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823, растворы с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм
Алюминий, металлический марки А000 по ГОСТ 11069.
Стандартный раствор алюминия: 1 г металлического алюминия растворяют в 30 см
1 см
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, растворы с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм
Массовую концентрацию раствора трилона Б устанавливают по стандартному раствору окиси алюминия. Для установления массовой концентрации трилона Б в три конические колбы вместимостью по 250 см
Массовую концентрацию трилона Б (
где
Для установления соотношения
Раствор нейтрализуют соляной кислотой (1:1) по конго красному до перехода окраски из красной в сине-фиолетовую. Добавляют по 20 см
где
Необходимые условия для определения алюминия:
1) фтор-ион должен быть полностью отогнан многократным выпариванием с хлорной или серной кислотой;
2) щелочь не должна содержать углекислый натрий;
3) при нейтрализации гидроокись натрия необходимо приливать тонкой струей при энергичном перемешивании.
4.3 Подготовка к анализу
4.3.1 Разложение флюса сплавлением
Навеску флюса массой 0,5 г смешивают в платиновом тигле с 5 г смеси для сплавления, сверху пробу присыпают 0,5 г смеси. Тигель закрывают крышкой и сплавляют при температуре 950-1000 °С в течение 15 мин, охлаждают, помещают в стакан вместимостью 400 см
К охлажденному раствору осторожно приливают 40 см
Если флюс содержит кремний и нерастворимые частицы пробы, их отфильтровывают, фильтр помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 1000-1100 °С. Осадок смачивают 2-3 каплями воды, добавляют 3-4 капли серной кислоты (1:1), 3-5 см
Сплавляют с 10-кратным количеством пиросернокислого калия, выщелачивают плав в 60-80 см
Удаление фтора допускается проводить из отдельных аликвотных частей вместо выпаривания всей на
вески.
4.3.2 Разложение флюса хлорной кислотой
Навеску флюса массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают водой, добавляют 5 см
Если в пробе содержится барий, раствор может быть слегка мутноват. Из этого раствора отбирают аликвотные части и определяют содержание окиси алюминия, окиси кальция, окиси магния, общего железа.
4.4 Проведение анализа
4.4.1 Отделение полуторных окислов уротропином
Аликвотную часть 200 см
4.4.2 Отделение полуторных окислов аммиаком
Аликвотную часть 200 см
Осадок фильтруют через тот же фильтр, промывают 5-6 раз горячим раствором хлористого аммония с массовой концентрацией 10 г/дм
.
4.4.3 Осадок полуторных окислов смывают в стакан, в котором проводилось осаждение, фильтр обмывают 20 см
Аликвотную часть фильтрата и количество добавляемого раствора трилона Б определяют в зависимости от содержания в нем алюминия по таблицам 1 и 2.
Таблица 1 - Объем раствора трилона Б при массовой доле окиси алюминия до 5%
Массовая доля окиси алюминия, % | Аликвотная часть анализируемого раствора, см | Объем раствора 0,0125 моль/дм |
До 2 включ. | 100 | 10 |
Св. 2 до 3 " | 100 | 15 |
" 3 " 4 " | 100 | 20 |
" 4 " 5 " | 100 | 20 |
Таблица 2 - Объем раствора трилона Б при массовой доле окиси алюминия от 5 до 60%
Массовая доля окиси алюминия, % | Аликвотная часть анализируемого раствора, см | Объем раствора 0,025 моль/дм |
До 5 включ. | 100 | 10 |
Св. 5 до 10 " | 100 | 20 |
" 10 " 20 " | 100 | 25 |
" 20 " 25 " | 100 | 35 |
" 25 " 30 " | 100 | 45 |
" 30 " 40 " | 50 | 35 |
" 40 " 50 " | 50 | 40 |
" 50 " 60 " | 50 | 50 |
Раствор нейтрализуют соляной кислотой по конго красному до перехода окраски из красной в сине-фиолетовую, приливают 20 см
4.5 Обработка результатов
4.5.1 Массовую долю окиси алюминия (
где
г.
4.5.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси алюминия приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Нормативы контроля точности определения массовой доли окиси алюминия
Массовая доля окиси алюминия, % | Допускаемые расхождения, % | ||||
погрешности результатов анализа, | двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях | двух параллельных определений | трех параллельных определений | результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения | |
От 1 до 2 включ. | 0,13 | 0,16 | 0,14 | 0,17 | 0,08 |
Св. 2 " 5 " | 0,2 | 0,3 | 0,2 | 0,3 | 0,1 |
" 5 " 10 " | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,2 |
" 10 " 20 " | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,3 |
" 20 " 50 " | 0,7 | 0,8 | 0,7 | 0,8 | 0,4 |
" 50 " 60 " | 0,9 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 0,6 |
5 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ УСКОРЕННЫЙ МЕТОД
5.1 Сущность метода
Ускоренный титриметрический метод определения окиси алюминия применяется для флюсов с массовой долей железа до 0,5% и не содержащих титана.
Метод заключается в кипячении кислого раствора с избытком трилона Б.
Кислотность раствора понижают добавлением аммиака и буферного раствора, избыток трилона Б оттитровывают уксуснокислым цинком. Трилонат алюминия разрушают добавлением фтористого натрия. При нагревании алюминий переходит в более прочное фтористое соединение. Освободившийся трилон Б оттитровывают уксуснокислым цинком.
5.2 Реактивы и растворы - по 4.2 с дополнением.
Массовую концентрацию уксуснокислого цинка устанавливают по стандартному раствору окиси алюминия. Для этого стандартный раствор окиси алюминия в количестве, соответствующем массе его в навеске анализируемого образца, помещают в колбу. Далее определение ведут по 5.3.
5.3 Проведение анализа
Аликвотную часть 50-100 см
Через весь анализ проводят контрольный опыт.
5.4 Обработка результатов
5.4.1 Массовую долю окиси алюминия (
где
.
5.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси алюминия приведены в таблице 3.
6 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
6.1 Сущность метода
Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами алюминия, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламени закись азота - ацетилен.
6.2 Аппаратура, реактивы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный любого типа с источником излучения для алюминия.
Печь муфельная с температурой нагрева до 1000 °С.
Ацетилен растворенный по ГОСТ 5457. Закись азота газообразная. Компрессор с рессивером, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом, или сжатый воздух из воздухопровода с давлением на входе в спектрофотометр не менее 2 атм.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм
Остальные реактивы и растворы - по 4.2.
6.3 Проведение анализа
6.3.1 Навеску флюса массой 0,5 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 5 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре 950-1000 °С в течение 15 мин. Охлажденный тигель помещают в стакан вместимостью 250 см
В зависимости от массовой доли окиси алюминия отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 4.
Таблица 4 - Объем аликвотной части раствора
Массовая доля окиси алюминия, % | Объем аликвотной части, см |
От 1 до 5 включ. | 50 |
Св. 5 " 20 " | 25 |
" 20 " 30 " | 20 |
" 30 " 60 " | 10 |
Аликвотную часть раствора помещают в коническую колбу вместимостью 100 см
Распыляют раствор контрольного опыта и раствор анализируемой пробы в пламя закись азота - ацетилен в порядке увеличения абсорбции до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки. Измеряют атомную абсорбцию алюминия при длине волны 309,3 нм.
После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения атомной абсорбции раствора анализируемой пробы находят массу алюминия в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику (в пересчете на окись алюминия).
6.3.2 Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика в семь платиновых тиглей помещают по 5 г смеси для сплавления и проводят анализ по 6.3.1.
В шесть конических колб с аликвотной частью плава приливают 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0 см
Седьмая колба, не содержащая стандартный раствор, служит для проведения контрольного опыта. Измерение абсорбции полученных растворов проводят по 6.3.1.
6.4 Обработка результатов
6.4.1 Массовую долю окиси алюминия (
где
6.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси алюминия приведены в таблице 3.
Текст документа сверен по:
Флюсы для электрошлакового переплава.
Методы анализа: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 1995