ГОСТ 13997.11-84

Группа И29

М ЕЖГОСУДАРСТВЕ Н Н Ы Й СТАНДАРТ

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫ Е ЦП РКОНИ ЙСОДЕРЖАЩИ Е

ГОСТ

Методы определения окисей натрия и калия    13997    11_84

Zirconium containing refractory materials and products.

Methods of determination of sodium and potassium oxides

MKC 81.080 ОКСТУ 1509

Дата введения 01.07.85

Настоящий cTatuapT устанавливает методы определения окисей натрия и калия в материатах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих: пламенно-фотометрический метод определения окисей натрия и калия при массовой доле окисей натрия и калия от 0,10 до 1,0 % каждого и пламенно-фотомегрический метод определения окисей натрия и калия (при массовой доле окисей натрия и калия от 0,10 и свыше 1,5 %). предусматривающий варианты измерений по градуировочному графику и по методу ограничивающих растворов в огнеупорных материалах и изделиях из них с массовой долей двуокиси циркония до 65 %. кроме бадделеитовых.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 4432—83 в части пл а мен но- фотометрического метода определения окисей натрия и калия в огнеупорных материалах и изделиях из них с массовой долей двуокиси циркония до 65 %, кроме бадделеитовых.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13997.0.

2. ПЛАМЕННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЕЙ НАТРИЯ И КАЛИЯ

2.1.    Сущность метода

Метод основан на введении раствора сернокислых солей натрия и калия в пламя горелки в виде аэрозоля и измерении интенсивности излучения методом спектрофотометрин пламени: натрия - при длине волны (589±5) нм, калия — при (768±5) нм.

2.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотометр пламенный типа ИФ-102 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484, раствор с массовой долей 40 %.

Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712, насыщенный раствор.

Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166, х. ч.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145, х. ч.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 25 %.

Чашка платиновая по ГОСТ 6563, № 112—3.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

★

72

ГОСТ 13997.11-84 С. 2

2.3.    Проведение анализа

2.3.1.    Навеску материала массой 0,5 г помешают в платиновую чашку, смачивают водой, прибавляют 1 см’ серной кислоты, 10-15 см¹ фтористоводородной кислоты (если в пробе содержатся органические вещества или свободный углерод, то навеску пробы предварительно прокаливают при (700±20) *С в окислительной среде), выпаривают на закрытой электроплитке при периодическом помешивании до получения влажного остатка, затем приливают 10 cm^j фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха.

Сухой остаток прокаливают в муфельной печи при 700—800 "С в течение 5— 10 мин. Остаток в чашке обрабатывают горячей водой, приливают раствор аммиака до появления легкого запаха. Содержимое в платиновой чашке нагревают до кипения, отфильтровывают, собирая фильтрат в стакан вместимостью ИЮ- 150 см⁵. Остаток на фильтре промывают 5—6 раз горячей водой, фильтрат нагревают до кипения, приливают 15—20 см¹ насыщенного раствора щавелевокислого аммония и оставляют на 1,5 ч в теплом месте.

Раствор вместе с осадком после охлаждения переводят в мерную колбу вместимостью 100 см’, доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр. Первые порции фильтрата отбрасывают. 25—30 см¹ раствора используют для определения массы окислов натрия и калия на пламенном фотометре. Анализируемый раствор подносят к всасывающему капилляру пламенного фотометра, измеряют интенсивность излучения при соответствующем определяемому элементу светофильтре: натрия — при длине волны (589±5) нм. калия — при (768±5) нм.

Массу окислов натрия и калия в граммах определяют по градуировочному графику.

2.3.2.    Построение градуировочного графика

Стандартный раствор сернокислых солей натрия и калия: 0.5730 г сернокислого натрия и 0,4625 г сернокислого калия, предварительно высушенных в течение 2 ч при 100 ’С. растворяют в стакаие вместимостью 150—200 см* и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см', доводят до метки водой и перемешивают.

Стандартный раствор в пересчете на окислы с массовой концентрацией окиси натрия 0.00025 г/см^! и массовой концентрацией окиси калия 0.00025 г/см¹.

В мерные колбы вместимостью 100 см* отбирают пипеткой аликвотные части стандартного раствора: 1,0; 3.0; 5,0; 7,0; 9,0; 11,0: 13,0; 15.0; 17.0; 20.0 см*, доводят до метки водой и перемешивают.

Приготоатенные растворы переносят в стаканчики непосредственно перед их измерением, затем растворы последовательно распыляются и снимаются показания гальванометра по всей серии растворов при установке ручки диска светофильтров в положение и змеряемого элемента (натрия или калия).

Для каждого раствора производят три измерения. По средним значениям этих измерений строят градуировочный график в координатах: масса окиси натрия или калия в граммах в 100 см’ раствора — показания шкалы гальванометра (число делений).

Перед началом работы проверяют градуировочный график по одному или двум стандартным растворам.

2.3.1.    2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4.    Обработка результатов

2.4.1.    Массовую долю окиси натрия или окиси калия (А') в процентах вычисляют по формуле

т. ■ 100

X а —!-.

т

где т_t - масса окиси натрия или окиси калия, найденная по градуировочному графику, г; т — масса навески пробы, г.

2.4.2.    Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли окиси натрия и калия приведены в табл. I.

Т а б л и u а I

73

С. 3 ГОСТ 13997.11-84

3. ПЛАМЕННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЕЙ НАТРИЯ И КАЛИЯ

(в огнеупорных материалах и изделиях с массовой долей двуокиси циркония до 65 %, кроме балле.тентовых)

3.1.    Сущность метода

Измеряют на пламенном фотометре излучения, соответствующие массовым долям щелочных металлов, возникающие при распылении анализируемого раствора в ацетнлено-воздушном пламени (длина водны для натрия — 589 нм, для калия - 768 нм).

Межпуэлеыентое влияние и взаимное спектральное влияние щелочных металлов на результаты измерений подавляют с помощью добавляемых растворов, содержащих в избытке конкурирующий катион и комплексообразующий реагент.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотометр пламенный типа 11Ф-102 или другие, обеспечивающие требуему ю точность измерения.

Чашка платиновая по ГОСТ 6563. № 112—3.

Кислота серная по ГОСТ 4204. разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. растворе массовой долей 40 %.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Калий хлористый по ГОСТ 4234, х. ч.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, х. ч.

Аммоний фосфорнокислый двузамешенный по ГОСТ 3772.

Дополнительный раствор для определения окиси натрия: 100 г двузамешенного фосфорнокислого аммония и 9.4 г хлористого калия растворяют приблизительно в 500 см* воды, прибавляют 250 см⁵ соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см¹, доводят до метки водой и перемешивают.

Дополнительный раствор для определения окиси калия: 100 г двузамещенного фосфорнокислого аммония и 9,4 г хлористого натрия растворяют приблизительно в 500 см' воды, прибавляют 250 см* соляной кислоты, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см*, доводят до метки водой и перемешивают.

Стандартный расгвор хлористого натрия: взвешивают после предварительного высушивания в течение 24 ч при температуре (110±2) *С 0,3772 г хлористого натрия и растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см\ доводят водой до метки и перемешивают.

Стандартный раствор хлористого натрия с массовой концентрацией окиси натрия 0.0002 г/см*.

Стандартный раствор хлористого калия: после предварительного высушивания в течение 24 ч при (110±2) *С взвешивают 0.3166 г хлористого калия, растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см*, доводят водой до метки и перемешивают.

Стандартный раствор хлористого казня с массовой концентрацией окиси калия 0.0002 г/см*.

Дополнительные и стандартные растворы следует хранить в полиэтиленовых сосудах.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

3.3.    Проведение анализа

3.3.1.    Для приготовления исходного раствора навеску материала массой 1,0 г помещают в платиновую чашку вместимостью 50 см⁵, осторожно приливают I см'раствора серной кислоты (1 : 1)и 10 см’ раствора фтористоводородной кислоты. Нагревают на песчаной бане до прекращения выделения паров серной кислоты. Чашку с сухим остатком прокаливают в течение 10—15 мин при (700± 10) “С.

Остаток после охлаждения обрабатывают 5 см* соляной кислоты и 20 см’ воды, накрывают чашку часовым стеклом, растворяют остаток при умеренном нагреве на песчаной бане примерно 15-20 мин.

Если раствор остался мутным, его фильтруют через фильтр «синяя лента». Фильтрат собирают в мерную колбу вместимостью 100 см', доливают водой до метки, перемешивают и переливают в сухой полиэтиленовый сосуд.

3.3.2.    Для определения массовой доли окиси натрия отбирают пипеткой 25 см ' исходного раствора в мерную колбу вместимостью 50 см’, прибавляют 10 см¹ дополнительного раствора для определения окиси натрия, доводят водой до метки и перемешивают. Измеряют интенсивность излучения на пламенном фотометре при длине волны 589 нм и регистрируют соответствующие показания гальванометра. Проводят три измерения и вычисляют среднее значение.

74

ГОСТ 13997.11-84 С. 4

Массу окиси натрия в граммах определяют по градуировочному графику, построенному в тех же условиях.

3.3.3.    Для определения массовой доли окиси калия отбирают пипеткой 25 см¹ исходного раствора в мерную колбу вместимостью 50 см’, прибавляют 10 см ’дополнительного раствора для определения окиси калия, доводят водой до метки и перемешивают. Измеряют интенсивность излучения на пламенном фотометре при длине волны 76S нм и регистрируют соответствующие показания гальванометра. Производят три измерения и вычисляют среднее значение.

Массу окиси калия в граммах определяют по градуировочному графику, построенному в тех же условиях.

Допускается проводить определение щелочных металлов по методу ограничивающих растворов.

3.3.4.    Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика, по которому определяют окись натрия, в шесть из семи мерных колб вместимостью 50 см¹ отбирают из бюретки 0,5; 1,0; 5,0; 10,0; 20,0 и 35,0 см* стандартного раствора окиси нагрия. Прибавляют в каждую колбу 10 см⁵ дополнительного раствора для определения окиси натрия, доводят водой до метки и перемешивают.

Для построения градуировочного графика, по которому определяют окись калия, в шесть из семи мерных колб вместимостью 50 см⁵ отбирают из бюретки 0,5; 1,0; 5.0; 10,0; 20,0 и 35.0 см' стандартного раствора окиси калия. Прибавляют в каждую колбу 10 см' дополнительного раствора для определения окиси калия, доводят водой до метки и перемешивают.

После настройки прибора распыляют контрольный раствор средней концентрации определенного щелочного элемента и устанавливают диафрагму так. чтобы показания гальванометра соответствовали всей шкале или ее определенной части.

Затем устанавливают при распылении раствора контрольного опыта нулевое значение измерительного прибора (гальванометра). После этого последовательно распыляют гравировочные растворы, начиная с наименьшей концентрации. Каждый раствор измеряют потри раза. По средним значениям показания гальванометра и соответствующим им массовым концентрациям окиси натрия (окиси калия) в граммах в 50 см ' строят градуировочные графики для каждого соответственно.

Перед анализом гратуировочный график подлежит проверке не менее чем по одному контрольному раствору.

Для определения окисей натрия и катня при массовой доле менее 0.1 % рекомендуется проводить определение из всей навески пробы массой в 1.0 г.

3.4.    Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю окиси натрия или окиси калия (Л¹,) в процентах вычисляют по формуле

т - V ■ 100 л, = --— ,

где т - масса окиси натрия (катия), найденная по градуировочному графику, г;

V - объем исходного раствора, см⁵;

V_x — объем аликвотной части раствора, см’;

/я, — масса навески, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов парахлельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.

75

С. 5 ГОСТ 13997.11-84

11НФОРМАЦИОН Н Ы Е ДАННЫ Е

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР РАЗРАБОТЧИКИ

Л. А Коробка. Г. И. Дмитренко. .1. А. Павлова

2.    УТВЕРЖДЕН II ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР но стандартам от 18.09.84 № 3244

3.    ВЗАМЕН ГОСТ 13997.9-78

4.    Стандарт соответствует СТ СЭВ 4432—83 в части пламенно-фотометрическою метода

6. Ограничение срока действия снято но протоколу № 7—95 Межгосударственного совета но стандартизации. метрологии и сертификации (МУС 11—95)

7. ИЗДАНИЕ с Изменением .\« 1, утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2—90)

76