ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ
Методы
испытаний
Часть 2
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ
ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ
Методы определения двуокиси титана
ГОСТ 13997.6-84
Москва
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
2004
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Сборник
«Изделия огнеупорные. Методы испытаний. Часть 2» содержит стандарты,
утвержденные до 1 августа 2004 г.
В
стандарты внесены изменения, принятые до указанного срока.
Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, а
также о принятых к ним изменениях публикуется в ежемесячном информационном
указателе «Национальные стандарты»
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
|
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ
Методы определения двуокиси титана
Zirconium
containing refractory materials and products.
Methods
for determination of titanium dioxide
|
ГОСТ
13997.6-84
|
Дата введения 01.07.85
Настоящий
стандарт устанавливает методы определения двуокиси титана в материалах и
изделиях огнеупорных цирконийсодержащих: фотометрические методы - с
диантипирилметаном (при массовой доле двуокиси титана от 0,05 до 0,20 %), с
перекисью водорода (при массовой доле двуокиси титана от 0,20 до 2,0 %);
фотометрические методы - с диантипирилметаном (при массовой доле двуокиси
титана от 0,02 до 0,20 %), в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих
с массовой долей двуокиси циркония до 99 % и с перекисью водорода (при массовой
доле двуокиси титана от 0,20 до 3 %), в материалах и изделиях огнеупорных
цирконийсодержащих с массовой долей двуокиси циркония до 65 % (кроме
бадделеитовых).
Стандарт
соответствует СТ СЭВ 4429-83 в части определения двуокиси титана в материалах и
изделиях огнеупорных с массовой долей двуокиси циркония до 65 % (кроме
бадделеитовых).
(Измененная редакция, Изм. №
1).
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13997.0.
2.1. Сущность метода
Метод
основан на измерении интенсивности окраски комплексного соединения титана с
диантипирилметаном в кислой среде, окрашенного в желтый цвет.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр
типа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
Печь
муфельная с нагревом 900 - 1000 °С.
Тигли
платиновые по ГОСТ
6563, № 100-7, 100-10.
Диантипирилметан,
раствор с массовой долей 5 %, приготовленный на растворе соляной кислоты
молярной концентрации эквивалента соляной кислоты 2 моль/дм3.
Кислота
соляная по ГОСТ 3118, раствор
молярной концентрации эквивалента соляной кислоты 2 моль/дм3 и разбавленная
1:1.
Индикаторная
бумага конго.
Кислота
серная по ГОСТ
4204, растворы с массовой долей 5 и 10 %.
Калий
пиросернокислый по ГОСТ 7172.
Гидроксиламин
гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор
с массовой долей 20 %.
Натрий
уксуснокислый по ГОСТ 199,
трехводный; раствор молярной концентрации эквивалента натрия уксуснокислого 3
моль/дм3.
Титана
двуокись, ос.ч.
Стандартный
раствор титана сернокислого: навеску двуокиси титана массой 0,2 г,
предварительно прокаленную при 1000 °С, сплавляют в кварцевом или в платиновом
тигле с 6 г пиросернокислого калия при температуре 800 °С до получения
прозрачного расплава. Остывший расплав растворяют в 150 см3 раствора
серной кислоты с массовой долей 10 % при нагревании на электроплитке с закрытой
спиралью. Охлажденный прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью
1000 см3, доливают до метки раствором серной кислоты с массовой
долей 5 %, перемешивают.
Стандартный
раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002 г/см3
(раствор А).
Градуировочный
стандартный раствор: 25 см3 стандартного раствора А разбавляют в
мерной колбе вместимостью 500 см3; применяют раствор в день
приготовления.
Градуировочный
стандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,00001
г/см3 (раствор Б).
(Измененная редакция, Изм. №
1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Аликвотную часть раствора 1 по ГОСТ 13997.3, разд. 2
после гравиметрического определения двуокиси кремния, равную 25 или 50 см3,
или раствора 1 по ГОСТ 13997.4 помещают
в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3
солянокислого гидроксиламина, выдерживают в течение 5 мин для восстановления
железа из трехвалентного в двухвалентное состояние. Затем проводят
нейтрализацию раствором уксуснокислого натрия 3 моль/дм3 до
переходного цвета бумаги конго, прибавляют 10 см3 раствора соляной
кислоты (1:1) и 5 см3 раствора диантипирилметана, перемешивают,
доводят водой до метки и снова перемешивают. Через 40 - 50 мин измеряют
оптическую плотность раствора, применяя в качестве раствора сравнения 25 или 50
см3 анализируемого раствора, подготовленного так же, но без добавки
раствора диантипирилметана.
Оптическую
плотность измеряют на фотоколориметре с синим светофильтром (область
светопропускания 380 - 400 нм) в кювете с толщиной слоя 50 мм.
Массу
двуокиси титана в граммах определяют по градуировочному графику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные
колбы вместимостью 100 см3 отмеряют бюреткой аликвотные части
градуировочного раствора Б двуокиси титана: 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 см3,
что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000125; 0,000150 г
двуокиси титана. В каждую мерную колбу добавляют 10 см3 раствора
соляной кислоты (1:1), 5 см3 раствора диантипирилметана с массовой
долей 20 %, перемешивают, доливают водой до метки и снова перемешивают. Через
30 - 40 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре с синим
светофильтром (область светопропускания 380 - 400 нм) в кювете с толщиной слоя
50 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта,
содержащий все применяемые по ходу анализа реактивы.
По
найденным средним арифметическим значениям оптической плотности из трех серий
опытов и соответствующим им массам двуокиси титана в граммах строят
градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. №
1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю двуокиси титана (X) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса двуокиси титана, найденная по
градуировочному графику, г;
V - объем исходного
раствора, см3;
V1 -
аликвотная часть раствора, см3;
m1 - масса
навески, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности
измерения массовой доля двуокиси титана приведены в табл. 1.
Таблица
1*
|
Массовая доля двуокиси
титана, %
|
Δ, %
|
Допускаемое расхождение, %
|
|
dк
|
d2
|
δ
|
|
От 0,05 до 0,1 включ.
|
0,02
|
0,03
|
0,03
|
0,02
|
|
Св. 0,1 до 0,2 включ.
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
0,02
|
|
Св. 0,2 до 0,5 включ.
|
0,06
|
0,07
|
0,06
|
0,04
|
|
Св. 0,5 до 1 включ.
|
0,08
|
0,10
|
0,08
|
0,05
|
|
Св. 1 до 2 включ.
|
0,11
|
0,14
|
0,12
|
0,07
|
|
Св. 2 до 3 включ.
|
0,18
|
0,22
|
0,18
|
0,12
|
* Табл. 2
(Исключена, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. №
1).
3.1. Сущность метода
Метод
основан на образовании комплексного соединения титана с перекисью водорода,
окрашенного в желтый цвет, измерении интенсивности его окраски в сернокислой
среде.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Натрий
углекислый по ГОСТ
83.
Натрий
тетраборнокислый безводный: натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ
4199 нагревают в платиновой чашке на электрической плитке при температуре
360 - 380 °С до удаления кристаллизационной воды.
Калий углекислый
по ГОСТ 4221.
Смесь для
сплавления, состоящая из безводных углекислого натрия, тетраборнокислого натрия
и углекислого калия в соотношении 1:1:1.
Перекись
водорода по ГОСТ 10929,
раствор с массовой долей 3 %.
Титана
двуокись, ч.д.а. или ос.ч.
Стандартный
раствор сернокислого титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002
г/см3 готовят по п. 2.2.
Остальные
применяемые реактивы, растворы и аппаратура по п. 2.2.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску материала массой 0,2 г (при массовой доле
двуокиси циркония до 65 %) помещают в платиновый тигель № 100-7, смешивают с 2
- 3 г смеси для сплавления, сплавляют в муфельной печи при 900 - 1000 °С в
течение 15 - 20 мин.
Навеску
материала массой 0,2 г (при массовой доле двуокиси циркония свыше 70 %)
помещают в платиновый тигель № 100-9 или 100-10, смешивают с 3 - 4 г
пиросернокислого калия, осторожно сплавляют в муфельной печи при 800 - 850 °С
в течение 20 - 25 мин до получения прозрачного расплава. Для ускорения
процесса сплавления расплав перемешивают 2 - 3 раза вращением тигля при помощи
щипцов.
Сплав
растворяют в растворе серной кислоты с массовой долей 5 %, переводят в мерную
колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 3 см3 раствора
перекиси водорода с массовой долей 3 %, доливают до метки тем же раствором
серной кислоты и перемешивают.
Измеряют
оптическую плотность растворов на фотоколориметре с синим светофильтром
(область светопропускания 400 - 450 нм) в кювете с толщиной слоя 20 мм. В
качестве раствора сравнения используют параллельно приготовленный раствор пробы
анализируемого материала по ходу анализа, содержащий все реактивы, кроме
раствора перекиси водорода.
Массу
двуокиси титана в граммах определяют по градуировочному графику.
Для
определения массовой доли двуокиси титана можно использовать аликвотную часть
раствора 1 по ГОСТ
13997.3 после гравиметрического определения двуокиси кремния.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные
колбы вместимостью 100 см3 отмеривают бюреткой аликвотные части
стандартного раствора А двуокиси титана: 0,5; 1,0; 4,0; 8,0; 12,0; 16,0; 20,0
см3, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0008; 0,0016; 0,0024;
0,0032; 0,0040 г двуокиси титана.
В каждую
мерную колбу приливают по 3 см3 раствора перекиси водорода с
массовой долей 3 %, доливают до метки тем же раствором серной кислоты и
перемешивают.
Далее
определение проводят по п. 3.3.1. В качестве раствора сравнения используют
раствор серной кислоты с массовой долей 5 %.
По
найденным средним арифметическим значениям оптической плотности из трех серий
опытов и соответствующим им массам двуокиси титана в граммах строят
градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. №
1).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю двуокиси титана (X1) в
процентах вычисляют по формуле
где m - масса двуокиси титана, найденная по
градуировочному графику, г;
m1 - масса
навески, г.
3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности
измерения при массовой доле двуокиси титана приведены в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. №
1).
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ
ТИТАНА
(в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих с массовой долей
двуокиси циркония до 65 %, кроме бадделеитовых)
4.1. Метод определения двуокиси титана - по ГОСТ 2642.6, разд.
4.
5. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ
ТИТАНА С ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА
(в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих с массовой долей
двуокиси циркония до 65 %, кроме бадделеитовых)
5.1. Сущность метода
Метод
основан на сплавлении пробы со смесью тетраборнокислого натрия и углекислого
натрия и измерении оптической плотности комплекса титана с перекисью водорода в
сернокислой среде при длине волны 410 нм или при использовании синего
светофильтра.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр
типа СФ-46 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
Фотоэлектроколориметр
типа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
Кислота
серная по ГОСТ
4204, разбавленная 1:1, 1:10, 1:20.
Перекись
водорода по ГОСТ 10929,
раствор с массовой долей 3 %.
Натрий
углекислый по ГОСТ
83.
Натрий
тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199,
обезвоживают по п. 3.2.
Смесь для
сплавления: натрий углекислый и натрий тетраборнокислый безводный смешивают в
соотношении 1:1.
Титана
двуокись чистотой не менее 99,99.
Стандартный
раствор титана: 0,2000 г двуокиси титана, предварительно прокаленной при 1000
°С до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 4 г смеси для
сплавления. Сплав охлаждают и растворяют в 150 см3 серной кислоты
(1:1). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
доводят до метки раствором серной кислоты (1:20) и перемешивают.
Стандартный
раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002 г/см3.
(Измененная редакция, Изм. №
1).
5.3. Проведение анализа
5.3.1. Навеску материала, содержащего двуокись циркония
до 65 %, массой 0,5 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 5 - 6 г смеси
для сплавления и сплавляют при (1100 ± 20) °С до получения прозрачного
расплава.
Сплав
охлаждают, растворяют в 50 см3 раствора серной кислоты (1:10),
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 3 см3
раствора перекиси водорода с массовой долей 3 %, доводят до метки раствором серной
кислоты (1:20) и перемешивают.
Оптическую
плотность полученного раствора измеряют при длине волны 410 нм или при
применении синего светофильтра с областью светопропускания 400 - 450 нм,
используют кювету с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор
контрольного опыта: параллельно подготовленная навеска анализируемого материала
со всеми применяемыми по ходу анализа реактивами в соответствующих количествах,
кроме раствора перекиси водорода.
Для
определения массовой доли двуокиси титана используют также аликвотную часть
раствора 1 по ГОСТ
13997.3, после выделения двуокиси кремния.
Массу
двуокиси титана в граммах определяют по градуировочному графику.
5.3.2. Для построения градуировочного графика в девять из
десяти мерных колб вместимостью по 100 см3 отмеривают бюреткой 1,0;
3,0; 5,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 см3 стандартного
раствора титана. В каждую колбу прибавляют по 3 см3 раствора
перекиси водорода с массовой долей 3 %, доводят до метки раствором серной
кислоты (1:20) и перемешивают. Оптическую плотность растворов измеряют при
длине волны 410 нм или на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (область
светопропускания 400 - 450 нм) в кювете с толщиной слоя 20 мм.
По
найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокиси
титана в граммах строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. №
1).
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Массовую долю двуокиси титана (X2) в
процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса двуокиси титана,
найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески, г.
5.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов
параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 3
Таблица 3
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 № 3243
3. ВЗАМЕН ГОСТ 13997.4-78
4. Стандарт соответствует СТ
СЭВ 4429-83
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 7-95
Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС
11-95)
7. ИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2-90)
СОДЕРЖАНИЕ
