ГОСТ 22974.11-96. Межгосударственный стандарт. Флюсы сварочные плавленые. Методы определения фторида кальция

(введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 21.04.1999 № 134)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 22974.11-85"]:::rst
  n1["ГОСТ 22974.11-96"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-22974-11-96" "ГОСТ 22974.11-96. Межгосударственный стандарт. Флюсы сварочные плавленые. Методы определения фторида кальция (введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 21.04.1999 N 134)"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 21 апреля 1999 г. № 134

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ

Melted welding fluxes. Methods of calcium fluoride determination

ГОСТ 22974.11-96

Группа В09

ОКСТУ 0809

Предисловие

1. Разработан Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 72; Институтом электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины.

Внесен Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации.

2. Принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.).

За принятие проголосовали:

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. № 134 межгосударственный стандарт ГОСТ 22974.11-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 г.

4. Взамен ГОСТ 22974.11-85.

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает пирогидролизный и титриметрический комплексонометрический методы определения фторида кальция при содержании от 1,5 до 65%.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61-75. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 83-79. Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 1027-67. Свинец (II) уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3770-75. Аммоний углекислый. Технические условия

ГОСТ 4233-77. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4234-77. Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4328-77. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4463-76. Натрий фтористый. Технические условия

ГОСТ 5817-77. Кислота винная. Технические условия

ГОСТ 9147-80. Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 9428-73. Кремний (IV) оксид. Технические условия

ГОСТ 10652-73. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)

ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 22974.0-96. Флюсы сварочные плавленые. Общие требования к методам анализа.

3. Общие требования

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 22974.0.

4. Пирогидролизный метод определения фторида кальция

4.1 Сущность метода

Метод основан на разложении фторида кальция парами воды при температуре 1300 °С в присутствии катализатора. Выделившаяся фтористо-водородная кислота с избытком пара увлекается в приемник, где титруется гидроксидом натрия.

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для определения содержания фторида кальция (рисунок 1).

1 — промывная склянка для очистки воздуха или кислорода, заполненная раствором гидроксида натрия массовой концентрации 0,2 г/см3; 2 — шарообразная трубка, заполненная стеклянной ватой для улавливания капель воды со щелочью; 3 — нержавеющая трубка наружным диаметром 20 мм и внутренним — 18 мм, длиной 220 мм, которая входит в трубку 10 и герметично крепится хомутом; 4 — нержавеющая трубка диаметром 10 мм, приваренная к трубке 3; 5 — колба для получения пара; 6 — электрическая плитка; 7 — фарфоровая лодочка № 2 по ГОСТ 9147, предварительно прокаленная в муфельной печи при температуре 900 — 1000 °С в течение 4 — 5 ч; 8 — трубчатая электропечь с карборундовым нагревателем, обеспечивающая температуру (1300 +/- 20) °С и установленная с наклоном 4° в сторону приемника; 9 — пирометр; 10 — фарфоровая или кварцевая трубка внутренним диаметром 20 — 22 мм; 11, 13 — резиновый уплотнитель; 12 — бачок для охлаждения трубки водой; 14 — форштос; 15 — приемник для титрования фтористо-водородной кислотой

Рисунок 1. Установка для определения содержания фторида кальция

Крючок, с помощью которого лодочки помещают в трубку и извлекают из нее, изготовлен из жаропрочной проволоки диаметром 3 — 5 мм, длиной 500 — 600 мм.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 0,2 г/см3 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм3.

Алюминия оксид безводный, прокаленный при температуре 1100 °С в течение 1 ч.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Метиловый красный (индикатор).

Метиленовый голубой (индикатор).

Смешанный индикатор: 0,125 г метилового красного и 0,083 г метиленового голубого растворяют в 100 см3 этилового спирта; хранят в темной склянке.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 молярной концентрации 0,02 моль/дм3 (фиксанал).

Массовую концентрацию раствора гидроксида натрия устанавливают по стандартному образцу флюса. Анализ стандартного образца проводят в тех же условиях, что и анализ исследуемого образца.

Массовую концентрацию раствора гидроксида натрия Т, г/см3 фторида кальция, вычисляют по формуле

T = \frac{C \cdot m}{V \cdot 100} , (1)

где С — массовая доля фторида кальция в стандартном образце, %;

m — масса навески стандартного образца, г;

V — объем раствора гидроксида натрия, израсходованного на титрование, см3.

Массовую концентрацию гидроксида натрия можно устанавливать по титрованному раствору соляной кислоты (фиксаналу): 25 см3 раствора кислоты молярной концентрации 0,02 моль/дм3 помещают в колбу для титрования, прибавляют 2 — 3 капли смешанного индикатора и титруют раствором щелочи до перехода розовой окраски в зеленую.

Массовую концентрацию раствора гидроксида натрия Т, г/см3 фторида кальция, вычисляют по формуле

T = \frac{39,04}{5 \cdot 1000} \cdot k , (2)

где k — отношение V_{1} к V_{2} ;

V_{1} — объем соляной кислоты молярной концентрации 0,02 моль/дм3;

V_{2} — объем щелочи.

4.3 Проведение анализа

Навеску флюса массой 0,1 — 0,2 г помещают в фарфоровую лодочку, содержащую 0,2 — 0,4 г оксида алюминия. Содержимое лодочки тщательно перемешивают. Лодочку помещают в фарфоровую трубку, нагретую до температуры 1250 — 1350 °С, и закрывают трубку резиновой пробкой. В фарфоровую трубку через отросток трубки 3 подают воздух или кислород со скоростью 3 — 5 пузырьков в секунду одновременно с водяным паром.

Образовавшаяся при пирогидролизе фтористо-водородная кислота поступает в приемник 15, куда предварительно влито 50 см3 воды и 5 — 6 капель смешанного индикатора.

Фтористо-водородную кислоту титруют раствором гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм3 до изменения окраски из сиреневой в зеленую. Заканчивают титрование, когда цвет раствора не меняется в течение 2 мин.

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Массовую долю фторида кальция Х, %, вычисляют по формуле

X = \frac{T \cdot V}{m} \cdot 100 , (3)

где Т — массовая концентрация раствора гидроксида натрия, г/см3 фторида кальция;

V — объем раствора гидроксида натрия, израсходованного на титрование, см3;

m — масса навески флюса, г.

4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли фторида кальция приведены в таблице 1.

Таблица 1

В процентах

5. Титриметрический комплексонометрический метод определения фторида кальция

5.1 Сущность метода

Метод основан на осаждении ионов фтора в виде фторхлорида свинца. Избыток свинца титруют раствором трилона Б.

5.2 Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Аммоний углекислый по ГОСТ 3770.

Калий хлористый по ГОСТ 4234.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.

Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027, раствор массовой концентрации 0,025 г/см3.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Кремния (IV) диоксид по ГОСТ 9428.

Метиловый оранжевый (индикатор), раствор массовой концентрации 0,001 г/см3.

Эриохром черный Т (индикатор): 0,2 г индикатора растирают с 20 г хлористого калия.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3: 9,3 г трилона Б растворяют в 300 см3 воды. Раствор отфильтровывают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, стандартный раствор: 2,210 г фторида натрия растворяют в воде и разбавляют до 1000 см3 водой в мерной колбе. Раствор имеет массовую концентрацию фтора 0,001 г/см3.

Массовую концентрацию раствора трилона Б устанавливают по фтору: 50 см3 стандартного раствора переносят в стакан вместимостью 300 см3, прибавляют 10 капель уксусной кислоты, 20 см3 раствора хлористого натрия и из бюретки 25 см3 раствора уксуснокислого свинца. Раствор перемешивают, нагревают до температуры 60 — 70 °С, снова перемешивают до выпадения осадка, после чего оставляют на 12 ч.

Раствор с выпавшим осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют водой до метки и фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая первые порции фильтрата.

Отбирают 50 — 100 см3 фильтрата в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 см3 винной кислоты, 10 см3 аммиака (1:1), добавляют 0,1 г индикатора эриохрома черного Т и титруют избыток свинца раствором трилона Б до перехода окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.

Массовую концентрацию трилона Б С, г/см3 фторида кальция, вычисляют по формуле

C = \frac{0,001 \cdot V_{1} \cdot 2,055}{V_{2} - V_{3} \cdot k} , (4)

где V_{1} — объем стандартного раствора фторида натрия, см3;

2,055 — коэффициент пересчета фтора на фторид кальция;

V_{2} — объем раствора уксуснокислого свинца, взятого с избытком, см3;

V_{3} — объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование избытка уксуснокислого свинца, см3;

k — соотношение между объемами растворов уксуснокислого свинца и трилона Б.

Определяют соотношение k: 5 см3 раствора уксуснокислого свинца помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 50 см3 воды, 10 см3 винной кислоты, 10 см3 аммиака (1:1), 0,1 г индикатора эриохрома черного Т и титруют до перехода окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.

Соотношение k вычисляют по формуле

k = \frac{V_{4}}{V_{5}} , (5)

где V_{4} — объем раствора уксуснокислого свинца, взятого на титрование, см3;

V_{5} — объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см3.

5.3 Проведение анализа

Навеску флюса массой 0,5 г (при массовой доле фтористого кальция 1,5 — 40%) или 0,25 г (при массовой доле фтористого кальция 40 — 65%) смешивают с 0,2 г диоксида кремния и 5 г безводного углекислого натрия и сплавляют в платиновом тигле с крышкой при температуре 950 — 1050 °С в течение 20 — 30 мин. Плав выливают на полированную пластину из нержавеющей стали.

Тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 300 — 400 см3, приливают 50 см3 горячей воды, накрывают стеклом и выдерживают в теплом месте до полного разложения плава.

Тигель извлекают из стакана и обмывают несколько раз водой. Раствор с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор фильтруют в сухую колбу через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая первую порцию фильтрата. Отбирают 50 см3 фильтрата в стакан вместимостью 300 см3, прибавляют 2 — 3 капли метилового оранжевого и подкисляют азотной кислотой (1:1) до оранжевой окраски, прибавляют 4 — 5 г углекислого аммония и кипятят до удаления запаха аммиака (при этом кремниевая кислота выделяется в виде студенистого осадка). Раствор отфильтровывают в стакан вместимостью 300 см3 через вату и промывают 8 — 10 раз горячей водой. Фильтрат подкисляют по метиловому оранжевому азотной кислотой (1:1) до изменения окраски раствора, прибавляют 10 капель уксусной кислоты, 20 см3 раствора хлористого натрия и из бюретки 25 — 50 см3 раствора уксуснокислого свинца. Раствор перемешивают, нагревают до температуры 60 — 70 °С, снова перемешивают до выпадения осадка, после чего оставляют на 12 ч.

Раствор с выпавшим осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют водой до метки и фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая первые порции фильтрата.

50 — 100 см3 фильтрата переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 см3 винной кислоты, 10 см3 аммиака (1:1), добавляют 0,1 г индикатора эриохрома черного Т и титруют избыток свинца раствором трилона Б до перехода окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю фтористого кальция Х, %, вычисляют по формуле

X = \frac{(V - V_{1} \cdot k)C}{m} \cdot 100 , (6)

где V — объем раствора уксуснокислого свинца, взятого для осаждения фтор-иона, см3;

V_{1} — объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование избытка уксуснокислого свинца, см3;

k — соотношение между объемами растворов уксуснокислого свинца и трилона Б;

C — массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 фторида кальция;

m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли фторида кальция приведены в таблице 1.