ГОСТ 13997.3-84
Группа И29
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ
Методы определения двуокиси кремния
Zirconium containing refractory materials and products.
Methods for determination of silicon dioxide
MКС 81.080
ОКСТУ 1509
Дата введения 1985-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ 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 по стандартам от 18.09.84 N 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 | Номер пункта |
ГОСТ 61-75 | 2.2 |
ГОСТ 83-79 | 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 N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
7. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1989 года (ИУС 2-90)
Настоящий стандарт устанавливает методы определения двуокиси кремния в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих: гравиметрический солянокислый с последующим фотометрированием 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 кремния от 20 до 40%); прямой фотометрический метод определения двуокиси кремния в огнеупорах бадделеитовых и на 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 гравиметрическим методом.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ 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 гравиметрическим 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, N 100-7 или 100-9.
Фотоэлектрокалориметр типа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
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.
Смесь для сплавления: натрий углекислый и тетраборнокислый смешивают в соотношении 1:1 или 2:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 1:5.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой долей 1%.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:4 и раствор молярной концентрации серной кислоты, равной 0,125 моль/дм
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484, раствор с 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 см
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 см
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 прокаленной в течение 1 ч при (1100±20) °С, сплавляют в платиновом тигле с 5 г смеси для сплавления. Сплав растворяют в полиэтиленовом сосуде в 300 см
Стандартный раствор А с массовой концентрацией двуокиси кремния 0,0005 г/см
Градуировочный стандартный раствор: 20 см
Градуировочный стандартный раствор Б с массовой концентрацией двуокиси кремния 0,00004 г/см
(Измененная редакция, Изм.
N 1).
2.3. Проведение анализа
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 помещают в стакан вместимостью 300-400 см
Сухой остаток смачивают соляной кислотой и выпаривают досуха. После охлаждения к остатку добавляют 20 см
Осадок на 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.
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 1 см
Остаток в тигле сплавляют с 2 г смеси для сплавления. Сплав после охлаждения растворяют в 10 см
вор 1).
2.3.2. Определение двуокиси кремния, оставшейся в растворе, фотометрическим методом
10 см
Массу двуокиси кремния в граммах находят по градуировочному графику.
2.3.3. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см
По найденным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам двуокиси кремния в граммах строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю двуокиси кремния (
где
Массу двуокиси кремния (
где
Массу двуокиси кремния (
где
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности
Таблица 1
Массовая доля двуокиси кремния, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % | ||||
До | 10 | включ. | 0,2 | ||
Св. | 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 ГОСТ 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 соотношении 2:1.
Смесь восстановительная: 15 г винной кислоты и 1,0 г аскорбиновой кислоты растворяют на холоде в 100 см
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 см
Градуировочный раствор Б (стандартный) с массовой концентрацией двуокиси кремния 0,00005 г/дм
Массу навески стандартного образца цирконового типа (
где
Навеску стандартного образца массой, вычисленной по формуле, смешивают в платиновом тигле с 3-4 г смеси для 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, вращая его при помощи щипцов.
Тигель со сплавом после остывания помещают в стакан, в который предварительно налита смесь 200 см
Стандартный раствор с массовой концентрацией двуокиси кремния 0,0005 г/см
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/дм
Остальные реактивы, растворы и аппаратура - по п.2.2.
(Измененная редакция, Изм. N 1)
.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску материала массой 0,1 г сплавляют в платиновом тигле с 3-4 г смеси в муфельной печи при 950-1000 °С в течение 15-20 мин. Сплав распределяют по стенкам тигля, вращая его щипцами. Остывший тигель со сплавом опускают в стакан, в который предварительно налита нагретая до кипения смесь 100 см
Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вместимостью 500 см
Для определения содержания двуокиси кремния в мерную колбу вместимостью 100 см
В качестве раствора сравнения используют раствор кремнемолибденового комплекса, полученный в условиях проведения анализа из 8 см
Массу двуокиси кремния в граммах находят по градуировочному гра
фику.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 100 см
По найденным средним арифметическим значениям оптической плотности из трех серий опытов и соответствующим им массам двуокиси кремния в граммах строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю двуокиси кремния (
где
500 - исходный объем раствора, см
3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли двуокиси кремния приведены в табл.1а.
Таблица 1а
Массовая доля двуокиси кремния, % | Допускаемое расхождение, % | |||||||
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 | " | 2 | " | 0,09 | 0,12 | 0,10 | 0,06 |
" | 2 | " | 5 | " | 0,15 | 0,19 | 0,15 | 0,10 |
" | 5 | " | 10 | " | 0,21 | 0,26 | 0,22 | 0,14 |
" | 10 | " | 20 | " | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
" | 20 | " | 50 | " | 0,5 | 0,6 | 0,5 | 0,3 |
" | 50 | " | 70 | " | 0,7 | 0,8 | 0,7 | 0,4 |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4. ПРЯМОЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
4.1. Сущность метода
Метод основан на разложении пробы сплавлением со смесью безводных углекислого натрия, углекислого калия и тетраборнокислого натрия (1:1:1), переведением кремниевой кислоты в желтый кремнемолибденовый комплекс с последующим восстановлением его до синего и фотометрическом измерении оптической плотности растворов в области светопропускания 600-750 нм.
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 см
Стандартный раствор с массовой концентрацией двуокиси кремния 0,00005 г/см
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску материала массой 0,1 г сплавляют в платиновом тигле с 2-3 г смеси в муфельной 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 помещают в стакан, в который предварительно налито 50 см
В мерную колбу вместимостью 100 см
В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые реактивы.
Массу двуокиси кремния находят по градуировочному граф
ику.
4.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 100 см
к.
4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю двуокиси кремния (
где
250 - исходный объем раствора, см
4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли двуокиси кремния приведены в табл.1а.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Текст документа сверен по:
Изделия огнеупорные. Методы испытаний. Часть 2:
Сборник. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004