ГОСТ 13997.6-84. Межгосударственный стандарт. Материалы и изделия огнеупорные цирконийсодержащие. Методы определения двуокиси титана
(утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 18.09.1984 № 3243)
(ред. от 01.11.1989)
Примечание
С 1 июля 2003 года до вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям, указанным в пункте 1 статьи 46 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ. Документ введен в действие с 1 июля 1985 года. Взамен ГОСТ 13997.4-78.
Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 сентября 1984 г. № 3243
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА
Zirconium containing refractory materials and products. Methods for determination of titanium dioxide
Дата введения 1 июля 1985 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
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
4. Стандарт соответствует СТ СЭВ 4429-83
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
|---|---|
| ГОСТ 83-79 | 3.2, 5.2 |
| ГОСТ 199-78 | 2.2 |
| ГОСТ 2642.6-97 | 4.1 |
| ГОСТ 3118-77 | 2.2 |
| ГОСТ 4199-76 | 3.2, 5.2 |
| ГОСТ 4204-77 | 2.2, 5.2 |
| ГОСТ 4221-76 | 3.2 |
| ГОСТ 5456-79 | 2.2 |
| ГОСТ 6563-75 | 2.2 |
| ГОСТ 7172-76 | 2.2 |
| ГОСТ 10929-76 | 3.2, 5.2 |
| ГОСТ 13997.0-84 | 1.1 |
| ГОСТ 13997.3-84 | 2.3.1, 3.3.1, 5.3.1 |
| ГОСТ 13997.4-84 | 2.3.1 |
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)
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. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13997.0.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА
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 °C.
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.
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.
Стандартный раствор титана сернокислого: навеску двуокиси титана массой 0,2 г, предварительно прокаленную при 1000 °C, сплавляют в кварцевом или в платиновом тигле с 6 г пиросернокислого калия при температуре 800 °C 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
X = \frac{m \cdot V \cdot 100}{V_{1} \cdot m_{1}} ,
где m — масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, г;
V — объем исходного раствора, см3;
V1 — аликвотная часть раствора, см3;
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доля двуокиси титана приведены в табл. 1.
Таблица 1 <*>
<*> Табл. 2 (Исключена, Изм. № 1).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА
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 °C 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 °C 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 °C 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
X_{1} = \frac{m \cdot 100}{m_{1}} ,
где m — масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, 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 °C 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) °C 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
X_{2} = \frac{m_{1} \cdot 100}{m} ,
где m1 — масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, г;
5.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 3
| Массовая доля двуокиси титана, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % |
|---|---|
| От 0,2 до 1,0 включ. | 0,05 |
| Св. 1,0 « 3,0 » | 0,10 |