ГОСТ 2642.8-86

УДК 666.76:543.06:006.354    Группа    И29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 мая

1986 г, № 1312 срок действия установлен

с 01.07.87 до 01.07.92

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на огнеупорное сырье, материалы и изделия кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, глиноземо-известковые, магнезиально-шпинелидные, магнезиально-силикатные, известково-периклазовые и кар-бид-кремниевые и устанавливает методы определения окиси магния: комплаксонометрические методы ('при массовой доле окиси магния от 1 до 98%)—для перечисленных типов огнеупорных материалов и изделий; комплексонометрический метод для анализа огнеупорных материалов и изделий, содержащих хром и хромовые руды, при массовой доле окиси магния от 1 и более 45% и комплексо-■нометричеокий метод для кремнеземистых огнеупорных материалов и изделий с массовой долей двуокиси кремния 80% и более, а также карбидкремниевых при массовой доле окиси магния до 3%; атомно-абсорбционные методы — для кремнеземистых огнеупорных материалов и изделий с массовой долей двуокиси кремния 80% и более при массовой доле окиси магния до 10% и для кремнеземистых, алюмосиликатных, глиноземистых при массовой доле окиси магния от 0Л до 10%.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2220—80, СТ СЭВ 4550—84, СТ СЭВ 4551—84.

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

Стр. 2 ГОСТ 2642.8-86

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требованиях методам анализа — по ГОСТ 2642.0—86.

2. МЕТОД ОБРАТНОГО КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ (при массовой доле окиси магния от 1 до 98%)

2.1.    Сущность метода

Метод основан на обратном комплексонометрическом титровании суммы окисей кальция и магния с индикатором 1,2-(пиридил--азо) -2-нафтолом при pH 10 в растворе после осаждения аммиаком или уротропином суммы полуторных окислов вместе с кремниевой кислотой. Массовую долю окиси магния вычисляют по разности суммарной массовой доли окислов кальция, магния и окиси кальция.

2.2.    Реактивы и растворы

Магний сернокислый по ГОСТ 4523-77, х.ч.

Окись магния марки 11—2 по ГОСТ 4526-75, х.ч. или ос.ч.

Стандартный раствор окиси магния молярной концентрации 0,05 моль/дм³: 12,3245 г сернокислого магния растворяют в воде и переводят в мерную колбу вместимостью 1000 ом³. Стандартный раствор с массовой концентрацией окиси магния 0,002016 г/см³ (С₂).

Для приготовления стандартного раствора допускается применять окись магния, предварительно прокаленную при (950±50) °С до постоянной массы.

Раствор аммиачный буферный с pH 10: 67,5 г хлористого аммония растворяют в воде, приливают 570 см³ раствора аммиака и доводят водой до 1000 см³.

Медь (II) сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165-78, раствор молярной концентрации 0,05 моль/дм³: 12,5 г сернокислой меди растворяют в воде, приливают 2 ом³ серной кислоты, доводят водой до 1000 см³, перемешивают.

Индикатор 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтол (ПАН), спиртовый раствор 2 г/дм³.

Остальные реактивы и растворы — по ГОСТ 2642.7-86.

Устанавливают соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди: отмеряют бюреткой 10 см³ раствора трилона Б в коническую колбу вместимостью 300 см³, прибавляют примерно 100 см³ воды, 15—20 см³ аммиачного буферного раствора с pH 10, 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 объемов раствора сернокислой меди, израсходованных на титрование.

104

ГОСТ 2642.8-86 Стр. 11

1. УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ПРЯМОГО КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ МАГНИЯ В МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (при массовой доле окиси магния от 50 до 98%)

Метод основан на определении окиси магния комплексоно-метрическим титрованием с э,риохром черным Т в качестве индикатора.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и 1:3.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72 и раствор 100 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:4.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363-80, раствор 200 г/дм³, хранят в полиэтиленовом сосуде.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Индикатор эриохром сине-черный Р.

Индикатор эриохром черный Т.

Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохром сине-черного Р растирают в фарфоровой ступке с 30 г хлористого натрия.

Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохром черного Т растирают в фарфоровой ступке с 10 г хлористого натрия.

Аммиачный буферный раствор с pH 10: 54 г хлористого аммония растворяют в воде, добавляют 350 см³ раствора аммиака и доводят водой до 1000 см³.

Индикаторная бумага конго.

Триэтаноламин, разбавленный 1:1; если раствор имеет бурую окраску, его очищают по п. 3.2.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, раствор молярной концентрации 0,05 и 0,0125 моль/дм³.

Магний сернокислый по ГОСТ 4523-77, х.ч. или окись магния по ГОСТ 4526-75, х.ч.

Стандартный раствор окиси магния с молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, готовят по п. 2.2.

7.2.1. Массовую концентрацию раствора трилона Б по окиси магния устанавливают по стандартному раствору окиси магния.

Аликвотную часть стандартного раствора окиси магния помещают в коническую колбу вместимостью 300 см³, приливают 20 ом³ буферного раствора и разбавляют водой до 100 см³. Добавляют 0,15—0,2 г индикаторной смеси эриохром черного Т и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски в синюю. Для улучшения контрастности изменения цвета добавляют 2—3 см³ раствора триэтаноламина (1:1).

Для определения массовой концентрации .раствора трилона Б по окиси магния проводят не менее трех титрований.

5 Зак. 1640

ИЗ

ГОСТ 2642.8-86 Стр. 3

Соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди (К) вычисляют по формуле

где V — объем раствора трилона Б, взятый для установки соотношения, см³;

V\ — объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, см³.

2.2.1. Установка массовой концентрации раствора трилона Б по окиси магния

В коническую колбу вместимостью 300 см³ отбирают пипеткой 10 см³ стандартного раствора окиси магния, приливают примерно 100 см³ воды, 35 см³ раствора трилона Б, 10—15 см³ аммиачного буферного раствора с pH 10 и 5—7 капель раствора индикатора ПАН. Избыток раствора трилона Б оттитровывают раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для установки массовой концентрации раствора трилона Б по окиси магния проводят не менее трех титрований.

Массовую концентрацию раствора трилона Б (С) в г/см³ окиси магния вычисляют по формуле

ГУ!    С% • 1    0

где С₂ — массовая концентрация стандартного раствора окиси магния, г/см³;

10 — объем аликвотной части стандартного раствора окиси магния, см³;

V₂ — объем раствора трилона Б, см³;

К — соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди;

Vz — объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см³.

Аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.7-86, равную 50 или 100 см³ в зависимости от массовой доли окиси магния, или соответствующую аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.4-86 (раствор 4), помещают в коническую колбу вместимостью 300 ом³, прибавляют от 25 до 60 см³ раствора трилона Б (в зависимости от суммарной массовой доли окисей кальция и магния), приливают 10—15 см³ аммиачного буферного раствора, 5—7 капель раствора индикатора ПАН и оттитровывают избыточное количество раствора трилона Б раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в си-не^фиолетовую.

105

Стр. 4 ГОСТ 2642.8-86

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю окиси магния (Aj) в процентах вычисляют по формуле

У₃-К-У,

т

Сг-ЮОУ

•С-100,

где Г₃ — объем раствора трилона Б, добавленный с избытком для связывания кальция и магния, см³;

К — соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди;

\\— объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см³;

т—масса навески пробы, взятая для титрования в аликвотной части, г;

X — массовая доля окиси кальция, % (определяют по ГОСТ 2642.7-86);

Ci —массовая концентрация раствора трилона Б, г/см³ окиси кальция;

С — массовая концентрация раствора трилона Б, г/см³ окиси магния.

2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля окиси магния, %

Абсолютное допускаемое расхождение, %

От 1,0 до 2,5 включ. Св. 2,5 » 5,0 »

>> 5,0 » 10,0 »

» 20,0 » 50,0 »

» 50,0 » 98,0 »

0,10

0,15

0,20

0,30

0,4

0,5

3. МЕТОД ПРЯМОГО КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ МАГНИЯ В ХРОМСОДЕРЖАЩИХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (при массовой доле окиси магния от 1 до 45%)

3.1. Сущность метода

Метод основан на комплексе) неметрическом титровании при pH 10 в присутствии индикатора метилтимолавого синего (или э.риохрам черного Т), суммарной массы окисей магния и кальция. Массовую долю окиси магния вычисляют по разности суммарной массовой доли окисей кальция и магния и массовой доли окиси кальция.

ГОСТ 2642.8-86 Стр. 5

3.2. Реактивы и растворы

Калий хлористый по ГОСТ 4234-77.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1.

Раствор аммиачный буферный pH 10: 70 г хлористого аммония смешивают с 570 см³ аммиака и разбавляют водой до 1000 ом³.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79.

Триэтаноламин, разбавленный 1:3; неочищенный триэтаноламин, имеющий бурую окраску, очищают следующим образам: 100 см³ триэтаноламина помещают в стакан вместимостью 500 см³, охлаждают стакан в холодной воде и добавляют при помешивании 150 см³ смеси концентрированной соляной -кислоты с этиловым спиртом в соотношении 1:1. Выделившиеся кристаллы солянокислого триэтаноламина отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 2—3 раза спиртом и высушивают на воздухе.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Индикатор эриохром черный Т: 0,1 г индикатора смешивают с 10 г хлористого натрия.

Индикатор метилтимоловый синий: 0,1 г индикатора смешивают с 10 г хлористого калия.

Магний металлический 99,99.

Стандартный раствор окиси магния молярной концентрации 0,025 моль/дм³; 0,6080 г металлического магния (предварительно обработанного растворам соляной кислоты (1:9) и высушенного) помещают в стакан вместимостью 40 см³ и растворяют при нагревании в 20 см³ соляной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор с массовой концентрацией окиси магния (Ci) 0,001008 г/см³ (коэффициент пересчета с металлического магния на окись магния равен 1,6575).

Приготовление стандартного раствора окиси магния допускается проводить по п. 2.2.

Остальные реактивы -и растворы — по ГОСТ 2642.7-86, разд. 3.

Массовую концентрацию раствора трилона Б устанавливают по стандартному раствору окиси магния.

Для установки массовой концентрации раствора трилона Б отбирают из бюретки 50 см³ стандартного раствора окиси магния в стакан вместимостью 600 см³, нейтрализуют раствором аммиака, добавляют 0,3 г гидроксиламина солянокислого, 2—5 см³ раствора триэтаноламина, 20 см³ буферного раствора и разбавляют водой до 100 см³. После добавления 0,1—0,2 г смеси индикатора эриохром черного Т с хлористым натрием винно-красный раствор титруют раствором трилона Б до синего окрашивания. В случае применения смеси индикатора метилтимолового синего с хлорис-

107

Стр. 6 ГОСТ 2642.8-86

тым калием раствор титруют до изменения синей окраски в серую.

Массовую концентрацию 0,025 моль/дм³ раствора трилона Б по окиси магния (С) в г/см³ вычисляют по формуле

Г V-Ct

V_t '

где V — объем стандартного раствора окиси магния, см³;

С, — массовая концентрация стандартного раствора, г/см³ окиси магния;

Vi — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, ом³.

Теоретическая массовая концентрация раствора трилона Б молярной концентрации 0,025 моль/дм³ по окиси магния равна 0,001008.

Для определения суммарной массовой доли окисей кальция и магния аликвотную часть исходного раствора, полученного по ГОСТ 2642.7-86, равную 50 см³, переносят в стакан вместимостью 400 см³, добавляют 0,3 г гидроксиламина солянокислого, 2—5 см³ раствора триэтаноламина, 20 см³ буферного раствора и 0,1—0,2 г смеси эриохром черного Т с хлористым натрием. Винно-красный раствор титруют раствором трилона Б до синего окрашивания. В случае применения индикаторной смеси метилтимолового синегос хлористым калием раствор титруют до изменения синей окраски в серую.

Для определения суммы окисей кальция и магния можно использовать фильтрат после отделения двуокиси кремния и гидроокисей, полученный по ГОСТ 2642.4-86 или ГОСТ 2642.7-86. В этом случае используют весь фильтрат и анализ проводят, как указано выше.

3.4.1. Массовую долю окиси магния (Х₂) в процентах вычисляют по формуле

Х₂=    100—0,719-Х,

² m-V_t    ’    ’

где V^ —- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование суммы окисей кальция и магния, см³;

С—массовая концентрация раствора трилона Б, г/см³ окиси магния;

V/ — объем исходного раствора, см³;

т — масса навески, г;

\\ — объем аликвотной части исходного раствора, см³;

0,719 — коэффициент пересчета окиси кальция на окись магния;

X — массовая доля окиси кальция, % (определяют по ГОСТ 2642.7-86).

108

ГОСТ 2642.8-86 Стр. 7

3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, приве-

4. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ МАГНИЯ В

КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ И КАРБИДКРЕМНИЕВЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (при массовой доле окиси магния до 3%)

4.1.    Массовую долю окиси магния определяют по ГОСТ 13997.9—84, разд. 4, используя навеску массой 0,25 г.

4.2.    Для анализа используют исходный раствор, полученный по ГОСТ 2642.3-86, разд. 8, а для анализа карбидкремниевых материалов— исходный раствор, полученный по ГОСТ 10153-70.

4.3.    Для титрования применяют раствор трилона Б с молярной концентрацией 0,01 моль/дм³.

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ МАГНИЯ В ОГНЕУПОРНЫХ КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ 80% И БОЛЕЕ (при массовой доле окиси магния до 10%]

Метод основан на разложении пробы смесью фтористоводородной и хлорной кислот и измерении атомной абсорбции магния в пламени ацетилен—воздух при длине волны 285,2 нм.

Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для магния.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563-75.

Кислота хлорная.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Магний металлический 99,99.

Окись лантана.

8-Оксихинолин по ГОСТ 5847-76.

109

Стр. 8 ГОСТ 2642*8—86

Стандартный раствор окиси магния: 0,6032 г магния растворяют в 50 см³ раствора соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 2000 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Стандартный раствор с массовой концентрацией окиси магния 0,0005 г/см³ (раствор А).

Градуировочный стандартный раствор: 20 см³ раствора А отмеряют пипеткой в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Градуировочный стандартный раствор с массовой концентрацией окиси магния 0,00001 г/см³ (раствор Б).

Добавочный раствор: 11,7 г окиси лантана и 100 г оксихино-лата растворяют в 1000 см³ раствора соляной кислоты.

5.3.1.    В платиновый тигель помещают навеску пробы массой 0,2 г (при предполагаемой массовой доле окиси магния свыше 3% применяют навеску массой 0,1 г), добавляют 3 см³ хлорной кислоты, 10 см³ раствора фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха на песчаной бане.

После охлаждения растворяют содержимое тигля в стакане вместимостью 250 см³ в 20 см³ раствора соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают водой до метки, перемешивают.

Из этого раствора отмеряют пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см³ аликвотную часть, содержащую не более 0,0005 г окиси магния, добавляют 10 см³ добавочного раствора, доливают до метки и перемешивают.

Измеряют атомную абсорбцию одновременно в растворе пробы, растворах для построения градуировочного графика и растворе контрольного опыта при длине волны 285,2 ям.

5.3.2.    Для построения градуировочного графика в шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см³ отмеряют пипеткой 5; 10; 20; 30; 40 и 50 ом³ градуировочного стандартного раствора Б, что соответствует 0,000050; 0,000100; 0,000200; 0,000300; 0,000400 и 0,000500 г окиси магния. Во все колбы прибавляют пипеткой по 10 см³ добавочного раствора, колбы доливают до метки водой и перемешивают. Далее поступают, как указано в п. 5.3.1. По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям окиси магния в г/см³ строят градуировочный график.

5.4.    Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю окиси магния (А₃) з процентах вычисляют по формуле

(С-С,)-У

т

•100,

где С — массовая концентрация окиси магния в растворе пробы, найденная но градуировочному графику, г/см³;

ГОСТ 2642.8-86 Стр. 9

Ci — массовая концентрация окиси магния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V — общий объем конечного раствора пробы, ом³; т — масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г.

5.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ МАГНИЯ В ОГНЕУПОРНОМ СЫРЬЕ, КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ, АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ И ГЛИНОЗЕМИСТЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (при массовой доле окиси магния от 0,1 до 10%)

6.1.    Сущность метода

Метод основан на разложении пробы смесью фтористоводородной и серной кислот и измерении атомной абсорбции магния в пламени воздух—ацетилен при длине волны 285,2 нм.

6.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для магния.

Магния окись по ГОСТ 4526-75.

Стандартный раствор окиси магния с массовой концентрацией окиси магния 0,001 г/см³: 1 г окиси магния, прокаленной при (950±50) °С до постоянной массы, растворяют в 40 см³ соляной кислоты (1:1) при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки, перемешивают (раствор А).

Стандартный раствор окиси магния с массовой концентрацией окиси магния 0,000025 г/см³: 5 см³ стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают водой до метки, перемешивают (раствор Б).

6.2.1. Приготовление серии градуировочных стандартных растворов окиси магния

111

Стр. 10 ГОСТ 2642.8-86

В мерные колбы вместимостью по 100 см³ помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0 ом³ стандартного раствора Б окиси магния, что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000150; 0,000200;    0,000250;    0,000300;    0,000350 и

0,000400 г окиси магния. К растворам добавляют по 5 см³ раствора лантана, доливают до метки водой, перемешивают.

6.3. Проведение анализа

6.3.1.    Подготовку исходного раствора проводят по ГОСТ 2642.7—86, разд. 6.

6.3.2.    Аликвотная часть фильтрата в зависимости от предполагаемой массовой доли окиси магния указана в табл. 4.

Таблица 4

Аликвотную часть фильтрата помещают в мерную колбу вместимостью 100 ом³, добавляют 5 см³ раствора лантана, доливают до метки водой, перемешивают.

Измеряют абсорбцию магния при длине волны 285,2 нм в воздушно-ацетиленовом пламени.

6.4. Обработка результатов

6.4.1.    Обработку результатов проводят по ГОСТ 2642.7-86, разд. 6.

6.4.2.    Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 5.

Таблица 5

112