ГОСТ 2642.4-71

ОГНЕУПОРЫ

И ОГНЕУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

Издание официальное

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва — 1975

ГОСТ 2642.4-71

Кислота уксусная по ГОСТ 61-69, 2 н раствор.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-68, трехводный.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-66, 4%-ный раствор.

Уротропин фармакопейный, 30%-ный раствор.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-73, 2%-ный раствор.

Стандартный раствор хлористого алюминия для установки титра раствора трилона Б, готовят следующим образом:    навеску

0,6500—0,6600 г особо чистого алюминия растворяют в 25 мл 50%-ного раствора едкого натра, нейтрализуют соляной кислотой и прибавляют в избыток 150 мл, затем доводят водой до 1 л.

Установку титра раствора трилона Б по окиси алюминия производят, как указано в п. 8.2 ГОСТ 2642,1—71.

Соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди устанавливают, как указано в п. 8.2 ГОСТ 2642.1-71.

Натрия гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328-66, 50%-ный раствор.

5.1.3. Проведение анализа

Навеску пробы 0,2 г (при содержании окиси алюминия от 2,0 до 15%) и 0,1 г (при содержании свыше 15%) смешивают с 5—6 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при 1000—1050° С 25—50 мин.

Остывший сплав опускают вместе с тиглем в стакан, в который предварительно налито 90 мл серной кислоты, разбавленной 1 :5, и слабо нагревают на плитке до получения совершенно прозрачного раствора.

В полученном растворе осаждают уротропином в присутствии хлористого аммония сумму окислов алюминия, железа и титана. Осадок промывают горячим 2%-ным раствором сернокислого аммония 5—6 раз.

Осадок вместе с фильтром опускают в стакан, в котором велось осаждение, приливают 70—100 мл воды, 15 мл 50%-ного раствора едкого натрия, нагревают до кипения и кипятят 3—5 мин.

Затем раствор фильтруют в коническую колбу вместимостью 500 мл, осадок промывают 8—10 раз горячей водой. Полученный фильтрат нейтрализуют соляной кислотой по бумаге конго до синего цвета бумаги и прибавляют 3—5 мл соляной кислоты в избыток.

В полученный раствор приливают трилон Б с избытком (30—40 мл), нагревают до 70—80°С, нейтрализуют аммиаком до изменения цвета бумаги конго, приливают 15 мл ацетатного буферного раствора и титруют избыток раствора трилона Б сернокислой медью в присутствии 5—7 капель индикатора ПАН до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую. В титрованный раствор приливают 30 мл 4%-ного раствора фтористого натрия, нагревают до кипения и кипятят 3 мин до появления ярко-зеленой окраски.

597

УДК 666.76(083.74)

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Сборник «Огнеупоры и огнеупорные изделия» содержит стандарты, утвержденные до 1 декабря 1974 г.

В стандарты внесены все изменения, принятые до указанного срока. Около номера стандарта, в который внесено изменение, стоит знак *.

Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, а также о принятых к ним изменениях публикуется в выпускаемом ежемесячно «Информационном указателе стандартов».

Группа И29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ

Методы химического анализа хромитовых руд н хромсодержащих огнеупорных материалов, масс и изделий из них

ГОСТ

2642.4-71

Refractory materials and products. Methods of chemical analysis of cromite ore and chrome — containing refractory materials, masses and products from them

Взамен ГОСТ 2642-60 в части разд. V

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 12/XI 1971 г. № 1864 срок введения установлен

с 1/1 1973 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на хромитовые руды и хромсодержащие огнеупорные материалы, массы и изделия из них и устанавливает на них методы химического анализа.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 2642.0—71.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ ПРИ ПРОКАЛИВАНИИ

Определение потери при прокаливании производят как указано в разд. 3 ГОСТ 2642.1-71. При этом хромитовую руду и необожженные изделия прокаливают при 850—900° С, а обожженные — при 1000° С.

Допускаемые расхождения не должны превышать 0,10 абс.% при потере до 1,0% и 0,20 абс.% при потере свыше 1,0%.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ

3.1.    Фотоколориметрический метод (при содержании кремния от 0,5 до 5,0%).

3.1.1.    Сущность метода

Метод основан на измерении величины оптической плотности окрашенного в синий цвет восстановленного кремнемолибденового комплекса. В качестве восстановителя применяется аскорбиновая кислота.

Издание официальное 590

Перепечатка воспрещена

ГОСТ 2642.4-71

3.1.2.    Реактивы и растворы

Применяемые реактивы и растворы указаны в п. 3.2.2 ГОСТ 2642.3-71.

Стандартный раствор двуокиси кремния; готовят следующим образом: навеску 0,2115 г стандартного образца хромитовой руды № 132 сплавляют со смесью для сплавления при 950—1000° С в течение 20—25 мин. Сплав распределяют тонким слоем по стенкам тигля. Тигель с остывшим сплавом опускают в стакан, в который предварительно налито 60 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 3; сплав растворяют на холоду. Полученный прозрачный раствор сразу же переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят до метки водой и перемешивают.

1 мл стандартного раствора содержит 0,000025 г двуокиси кремния.

Раствор следует хранить в полиэтиленовом сосуде.

3.1.3.    Проведение анализа

Анализ проводят как указано в п. 3.2.3 ГОСТ 2642.3-71. Для анализа из колбы вместимостью 250 мл отбирают по 5 мл исход-ного раствора.

Построение калибровочного графика

Для построения калибровочного графика отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0 и 10,0 мл стандартного раствора. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.2.3 ГОСТ 2642.3-71.

3.1.4.    Подсчет результатов анализа

Подсчет результатов анализа производят, как указано в п. 3.2.4 ГОСТ 2642.3-71.

Допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать 0,20 абс.% при содержании двуокиси кремния до 5,0%.

3.2. Сернокислый метод (при содержании кремния от 5 до 15%)

3.2.1.    Сущность метода

Метод основан на весовом определении содержания двуокиси кремния после разложения пробы сплавлением с пиросернокис-лым калием и обезвоживания кремниевой кислоты серной кислотой.

3.2.2.    Реактивы и растворы

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-65.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-73.

Метиловый оранжевый по ГОСТ 10816-64, 0,1%-ный водный раствор.

3.2.3.    Проведение анализа

Навеску пробы 0,5 г помещают в платиновый тигель № 9 или 10, смешивают с 7—10 г пиросернокислого калия и осторожно

591

ГОСТ 2642.4-71

сплавляют в муфельной печи в течение 30 мин, постепенно повышая температуру до 850—900° С.

Остывший сплав переводят горячей водой в стакан, вместимостью 300 мл, охлаждают, осторожно приливают 10 мл серной кислоты и выпаривают содержимое стакана, умеренно нагревая до появления паров серного ангидрида. Через 1—2 мин с момента выделения густых белых паров стакан снимают с плитки и охлаждают до комнатной температуры на листе асбеста. Затем приливают осторожно по стенкам при перемешивании 100 мл воды и снова нагревают до растворения солей.

Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр «белая лента» диаметром 9 см и отмывают горячей водой до исчезновения кислой реакции по метиловому оранжевому. Фильтр озоляют, а осадок прокаливают в платиновом тигле при 1000° С в течение 30 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют (по 10 мин) до постоянной массы.

Прокаленный осадок смачивают водой, прибавляют 3—5 капель серной кислоты, 5—7 мл фтористоводородной кислоты и отгоняют двуокись кремния в виде SiF₄.

Остаток в тигле прокаливают при 1000—1100° С в течение 10—15 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

3.2.4.    Подсчет результатов анализа

Содержание двуокиси кремния (X) в процентах вычисляют по формуле:

X ₌ (g — gt) ‘ ¹⁰⁰

а

где

g — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой в г;

gi — масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой в г;

G — навеска пробы в г.

3.2.5.    Допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать 0,30 абс.%.

3.3. Метод обезвоживания хлорной и серной кислотами (метод соответствует рекомендации СЭВ по стандартизации PC 996—67).

3.3.1.    Сущность метода

Пробу материала разлагают в смеси хлорной и серной кислот, пробу изделия — спеканием с углекислым натрием. Хром удаляют в виде хлористого хромила. Содержание двуокиси кремния определяют весовым методом.

3.3.2.    Реактивы и растворы

Кислота хлорная плотностью 1,77 г/см³.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67 и разбавленная 1:1 и 5 : 95*

592

ГОСТ 2642.4-71

Кислота серная по ГОСТ 4204-66.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-63, 40%-ный раствор.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-66.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-63.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-65.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67.

3.3.3. Проведение анализа

При анализе хромсодержащих изделий пробу 0,5 г спекают в платиновом тигле с 0.6 г углекислого натрия в течение 1 ч при 1000° С. Спек переносят в стакан вместимостью 300 мл. Тигель споласкивают водой, добавляют 15—30 мл хлорной кислоты и 5 мл концентрированной серной кислоты.

При анализе сырья пробу 0,5 г разлагают после удаления органических веществ в стакане, содержащем 15—30 мл хлорной и 3 мл серной кислот.

Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают на электрической плитке под тягой до обильного выделения паров хлорной и серной кислот. Если к концу разложения пробы начинают выделяться кристаллы хромового ангидрида, которые задерживают растворение пробы, прибавляют (после охлаждения) 2—3 мл воды и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. При растворении необходимо следить, чтобы хлорная кислота полностью не улетучивалась, так как в этом случае хромат-ионы могут восстанавливаться до трехвалентного состояния и не смогут быть удалены в виде хлористого хромила. При недостатке хлорной кислоты для разложения пробы ее добавляют.

По окончании разложения пробы в горячий раствор вводят небольшими порциями примерно 2,5 г сухого хлористого натрия. Новую порцию хлористого натрия вводят только после того, как восстановившийся соляной кислотой хром снова окислится до шестивалентного.

После удаления хрома (отсутствуют красные пары хлористого хромила при добавлении к раствору хлористого натрия) раствор охлаждают, прибавляют 3—5 мл концентрированной соляной кислоты, разбавляют водой до 100 мл, приливают 10 мл этилового спирта (для восстановления оставшегося хрома), нагревают и кипятят до растворения всех солей.

Осадок двуокиси кремния отфильтровывают, промывают несколько раз раствором соляной кислоты, разбавленной 5 : 95, и затем 5—6 раз водой, нагретой до 50—60° С. Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель. Фильтр озоляют и осадок прокаливают при 1000—1100° С в течение 40 мин. Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

38—505

593

ГОСТ 2642.4-71

Прокаленный осадок смачивают водой, приливают 3—4 капли концентрированной серной кислоты, 10—15 мл фтористоводородной кислоты и отгоняют кремний в виде SiF₄, на закрытой электроплитке.

Остаток в тигле нагревают до полного удаления серной кислоты и прокаливают 10—15 мин при 1000° С, после чего охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Если остаток после обработки не превышает по массе 0,006 г, то его сплавляют с пиросернокислым калием и присоединяют к фильтрату после отделения кремниевой кислоты, если остаток больше 0,006 г и содержит хром, то его переводят в сухой стакан вместимостью 100 мл, обрабатывают 10 мл хлорной кислоты и 2 мл серной кислоты. После отделения хрома в виде хлористого хромила отделяют двуокись кремния как описано выше и раствор, полученный от разложения остатка после удаления двуокиси кремния, соединяют с основным фильтратом:

3.3.4. Подсчет результатов анализа

З.З.4.1. Содержание двуокиси кремния (Xj) в процентах вычисляют по формуле:

у _ (g — gi' ■ too

где

g — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой в г;

gi — масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой в г;

G — навеска пробы в г.

3.3.4.2. Допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать:

0,20 абс.%—при содержании двуокиси кремния до 5,0% и 0,30 абс.% —при содержании двуокиси кремния свыше 5,0%.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА

4.1.    Титанометрический метод (при содержании железа от 1 до 50%)

4.1.1.    Сущность метода

Метод основан на восстановлении роданидного комплекса железа раствором закисной соли титана (сернокислой или солянокислый).

4.1.2.    Аппаратура, реактивы и растворы.

Применяемая аппаратура, реактивы и растворы указаны в п. 6.3.2 ГОСТ 2642.1-71.

4.1.3.    Проведение анализа

Навеску пробы 0,5 г (при содержании окиси железа до 5,0%) и 0,2 г (при содержании окиси железа свыше 5,0%) помещают в

594

ГОСТ 2642.4-71

платиновый тигель ЛЬ 9 или 10, смешивают с 7—10 г пиросерно-кислого калия и сплавляют в муфельной печи, постепенно повышая температуру до 800—900° С, до полного разложения пробы. Остывший сплав переносят горячей водой в коническую колбу с широким горлом вместимостью 300 мл, приливают 25—30 мл соляной кислоты и нагревают до полного растворения хромовых солей, затем охлаждают и далее анализ проводят, как указано в п. 6.3.3. ГОСТ 2642.1—71.

4.1.4. Подсчет результатов анализа

4.1.4.1.    Подсчет результатов анализа производят, как указано в п. 6.3.4. ГОСТ 2642.1-71.

4.1.4.2. Допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать:

0,20 абс.% — при содержании окиси железа до 10,0%;

0,30 абс.% — при содержании окиси железа свыше 10,0%.

Титанометрический метод определения содержания окиси железа является арбитражным.

4.2.    Комплексонометрический метод (метод соответствует рекомендации СЭВ по стандартизации PC 996—67).

4.2.1.    Сущность метода

Метод основан на титровании железа раствором трилона Б при pH 2 в присутствии сульфосалициловой кислоты в качестве индикатора. Определение содержания окиси железа производят из раствора после растворения полуторных окислов.

4.2.2.    Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67, 1 н раствор и разбавленная 1 :3.

Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652-73, 0,05 н раствор.

Уротропин фармакопейный, 30 и 1%-ный растворы.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-64, 25%-ный раствор.

Индикаторная бумага конго.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-68, 30%-ный раствор.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 25%-ный раствор.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 3761-72, 2%-ный раствор.

4.2.3.    Проведение анализа

Фильтрат, полученный после отделения двуокиси кремния, как указано в п. 3.3.3 немного выпаривают, прибавляют 15—20 мл 25%-ного раствора хлористого аммония и осаждают сумму полуторных окислов уротропином. Осадок промывают несколько раз горячим 2%-ным раствором азотнокислого аммония или 1%-ным раствором уротропина и растворяют в горячей соляной кислоте, разбавленной 1 :3. Раствор собирают в мерную колбу вместимостью 250 мл (раствор I). Фильтрат после отделения полуторных окислов

38*

595

ГОСТ 2642.4-71

переводят в мерную колбу вместимостью 500 мл (раствор II) (его можно использовать для определения содержания кальция и магния).

Для определения содержания окиси железа из колбы вместимостью 250 мл отбирают 50 мл раствора I в коническую колбу вместимостью 300 мл, разбавляют водой до 100—150 мл, нагревают до 60—70° С, нейтрализуют аммиаком до изменения цвета бумаги конго, прибавляют 10 мл 1 н раствора соляной кислоты, несколько капель 30%-ного раствора сульфосалициловой кислоты и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из красно-фиолетовой в соломенно-желтую.

4.2.4. Подсчет результатов анализа

Подсчет результатов анализа производят как указано в п. 6.2.4 ГОСТ 2642.1-71.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ

5.1.    Комплексонометрический метод (при содержании окиси алюминия от 2,0 до 50%)

5.1.1.    Сущность метода

Метод основан на комплексонометрическом титровании с индикатором ПАН трилона Б, освободившегося после разрушения фтористым натрием, трилоната алюминия.

5.1.2.    Реактивы и растворы

Калий углекислый (поташ) по ГОСТ 4221-65.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-63.

Натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-66, безводный.

Смесь для сплавления, состоящая из равных частей по массе натрия углекислого, калия углекислого и буры.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66, разбавленная 1 : 5.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67.

Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652-73, 0,05 н раствор.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165-68, 0,1 н раствор; готовят следующим образом: 12,5 г сернокислой меди растворяют в воде, приливают 2 мл концентрированной серной кислоты и доводят водой до 1 л.

Индикаторная бумага конго.

Индикатор 1-(2-пиридилазо)-2-нафтол (ПАН), 0,2%-ный спиртовой раствор.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 25%-ный раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-64, 25%-ный раствор.

Ацетатный буферный раствор с pH 4,8—5,0; готовят следующим образом: 1 л 2 н раствора уксусной кислоты смешивают с 1 л раствора, содержащего 540 г трехводного уксуснокислого натрия.

596