| Введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 21 апреля 1999 г. N 134 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА КРЕМНИЯ Melted
welding fluxes. Methods of
silicon oxide determination ГОСТ 22974.2-96 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 N 9 от 12 апреля 1996 г.). За принятие проголосовали: ┌──────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐ │ Наименование государства │ Наименование национального органа │ │ │ по стандартизации │ ├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │Азербайджанская Республика│Азгосстандарт │ │Республика Беларусь │Госстандарт Беларуси │ │Республика Казахстан │Госстандарт Республики Казахстан │ │Российская Федерация │Госстандарт России │ │Республика Таджикистан │Таджикгосстандарт │ │Туркменистан │Главная государственная инспекция │ │ │Туркменистана │ │Республика Узбекистан │Узгосстандарт │ │Украина │Госстандарт Украины │ └──────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘ 3. Постановлением Государственного
комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999
г. N 134 межгосударственный стандарт ГОСТ 22974.2-96 введен в действие
непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1
января 2000 г. 4. Взамен ГОСТ 22974.2-85. 1. ОБЛАСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ Настоящий стандарт
устанавливает гравиметрический метод определения оксида кремния (при массовой
доле оксида кремния от 10 до 50%), фотометрический метод определения оксида
кремния (при массовой доле оксида кремния от 5 до 20,0%) и гравиметрический
метод определения оксида кремния с доопределением в
фильтрате остаточного оксида кремния фотометрическим методом (при массовой доле
оксида кремния от 10 до 50%). 2. НОРМАТИВНЫЕ
ССЫЛКИ В настоящем стандарте использованы ссылки
на следующие стандарты: ГОСТ 83-79. Натрий углекислый.
Технические условия ГОСТ 3118-77. Кислота соляная.
Технические условия ГОСТ 3765-78. Аммоний молибденовокислый.
Технические условия ГОСТ 4165-78. Медь (II) сернокислая
5-водная. Технические условия ГОСТ 4197-74. Натрий азотистокислый.
Технические условия ГОСТ 4199-76. Натрий тетраборнокислый
10-водный. Технические условия ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические
условия ГОСТ 4332-76. Калий углекислый - натрий
углекислый. Технические условия ГОСТ 6344-73. Тиомочевина.
Технические условия ГОСТ 6995-77. Метанол-яд. Технические
условия ГОСТ 9428-73. Кремний (IV) оксид.
Технические условия ГОСТ 9656-75. Кислота борная. Технические
условия ГОСТ 10484-78. Кислота
фтористоводородная. Технические условия ГОСТ 11293-89. Желатин пищевой.
Технические условия ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый
ректификованный технический. Технические условия ГОСТ 22974.0-96. Флюсы сварочные
плавленые. Общие требования к методам анализа ГОСТ 22974.1-96. Флюсы сварочные
плавленые. Методы разложения флюсов. 3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ Общие требования к методам анализа - по
ГОСТ 22974.0. 4. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА КРЕМНИЯ 4.1. Сущность метода Метод основан на сплавлении навески флюса
со смесью калия углекислого - натрия углекислого и натрия тетраборнокислого
или борной кислоты, разложении плава в соляной кислоте и выделении образовавшейся кремниевой
кислоты в осадок выпариванием раствора досуха. Массовую долю оксида кремния
определяют по разнице масс до и после обработки фтористоводородной кислотой. Этот метод не пригоден при наличии оксида
титана свыше 5%. 4.2. Реактивы и растворы Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная
1:1. Кислота соляная по ГОСТ 3118,
разбавленная 1:1 и 5:95. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Кислота борная по ГОСТ 9656. Калий углекислый - натрий углекислый по
ГОСТ 4332. Натрий тетраборнокислый
10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный по ГОСТ 22974.1. Метанол-яд по ГОСТ 6995. Спирт этиловый ректификованный
технический по ГОСТ 18300. Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор
массовой концентрации 0,01 г/см3. Плавень: смешивают пять массовых частей
калия углекислого - натрия углекислого и одну массовую часть натрия тетраборнокислого или борной кислоты. 4.3. Проведение анализа Навеску флюса массой 0,5 г сплавляют с 6
г плавня в платиновом тигле с крышкой при 950 - 1050 °С
в течение 30 мин. Плав выливают на полированную
пластину из нержавеющей стали. Тигель, крышку и плав
помещают в фарфоровую чашку диаметром 12 - 13 см, приливают 50 см3 соляной
кислоты (1:1). Для предупреждения разбрызгивания чашку накрывают стеклом. После
разложения плава тигель и крышку извлекают и
тщательно обмывают водой. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают
20 - 25 см3 соляной кислоты и 20 - 25 см3 метилового или этилового спирта.
Раствор выпаривают досуха. Операцию выпаривания с соляной кислотой и спиртом
повторяют. К сухому остатку приливают 20 - 25 см3 соляной кислоты, нагревают,
приливают 70 - 80 см3 горячей воды и нагревают до кипения. Осадок
отфильтровывают на фильтр "белая лента", промывают 5 - 6 раз горячей
соляной кислотой (5:95) и несколько раз горячей водой. Осадок сохраняют. Из
фильтра вновь выделяют остатки кремниевой кислоты, как описано выше, но без
обработки спиртом. Осадок сохраняют. Фильтрат выпаривают досуха. К сухому
остатку приливают 30 - 35 см3 соляной кислоты и нагревают до растворения солей.
К раствору приливают 7 - 10 см3 желатина, перемешивают, оставляют на 10 - 15 мин.
Приливают 50 - 60 см3 горячей воды, перемешивают и отфильтровывают на фильтр
"белая лента", содержащий фильтробумажную
массу. Осадок кремниевой кислоты промывают 5 - 6
раз горячей соляной кислотой (5:95) и несколько раз горячей водой. Осадки кремниевой кислоты объединяют,
помещают в платиновый тигель, сушат, прокаливают при 950 - 1050 °С 30 - 35 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
Прокаливание повторяют до постоянной массы. К прокаленному осадку приливают 5 -
10 капель серной кислоты (1:1), 5 - 8 см3 фтористоводородной кислоты и
выпаривают досуха. Сухой остаток прокаливают при 950 - 1050
°С в течение 3 - 5 мин, охлаждают и взвешивают. 4.4. Обработка результатов Массовую долю оксида кремния X, %,
вычисляют по формуле
где
m - масса навески флюса, г. 4.5. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида кремния
приведены в таблице 1. Таблица 1 В процентах ┌─────────────────────┬────────┬────────────────────────┬────────┐ │Массовая доля оксида │ Дельта │Допускаемое расхождение │ дельта │ │ кремния │ ├───────┬───────┬────────┤ │ │ │ │ d │ d │ d │ │ │ │ │ k │ 2 │ 3 │ │ ├─────────────────────┼────────┼───────┼───────┼────────┼────────┤ │От 5 до 10 включ. │0,21 │0,26 │0,22 │0,27 │0,14 │ │Св. 10 " 20 " │0,30 │0,40 │0,30 │0,40 │0,20 │ │" 20 " 50 " │0,50 │0,60 │0,50 │0,60 │0,30 │ └─────────────────────┴────────┴───────┴───────┴────────┴────────┘ 5. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА КРЕМНИЯ 5.1. Сущность метода Ионы кремния в слабокислой среде
реагируют с молибденовокислым аммонием, образуя кремнемолибденовую гетерополикислоту
желтого цвета. При восстановлении последней тиомочевиной
в присутствии катализатора - сернокислой меди - возникает окраска молибденовой
сини за счет восстановления молибдена, входящего в состав гетерополикислоты.
Интенсивность окраски молибденовой сини измеряют при длине волны 810 нм на спектрофотометре или на фотоэлектроколориметре
с красным светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм. 5.2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. Кислота соляная по ГОСТ 3118,
разбавленная 1:1 и 5:95. Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы с
молярной концентрацией эквивалента 0,15 и 8 моль/дм3. Готовят растворы: 0,15
моль/дм3 - 5 см3 концентрированной серной кислоты разбавляют водой до 1000 см3,
8 моль/дм3 - 230 см3 концентрированной серной кислоты разбавляют водой до 1000
см3. Кислота борная по ГОСТ 9656. Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ
4165, раствор: 20 г сернокислой меди растворяют в 200 см3 воды, прибавляют 15
см3 концентрированной серной кислоты и разбавляют до 1000 см3. Калий углекислый - натрий углекислый по
ГОСТ 4332. Натрий азотистокислый
по ГОСТ 4197, раствор массовой концентрации 0,02 г/см3. Натрий тетраборнокислый
10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный по ГОСТ 22974.1. Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор
массовой концентрации 0,01 г/см3. Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор массовой концентрации 0,07 г/см3. Кремния (IV) оксид по ГОСТ 9428. Спирт этиловый ректификованный
технический по ГОСТ 18300. Аммоний молибденовокислый
по ГОСТ 3765, перекристаллизованный, раствор массовой
концентрации 0,05 г/см3. Для перекристаллизации 250 г реактива растворяют в 400
см3 воды при нагревании до 70 - 80 °С, раствор
фильтруют через фильтр "синяя лента", охлаждают до комнатной
температуры, приливают при перемешивании 300 см3 этилового спирта, дают осадку
отстояться в течение 1 ч и отфильтровывают его на фильтр "белая
лента", помещенный в воронку Бюхнера, пользуясь
водоструйным насосом. Осадок промывают 2 - 3 раза этиловым спиртом и высушивают
на воздухе. Плавень: смешивают пять массовых частей
калия углекислого - натрия углекислого и одну массовую часть натрия тетраборнокислого или борной кислоты. Стандартные растворы оксида кремния. Раствор А: 0,2 г
прокаленного при 950 - 1050 °С до постоянной массы оксида кремния сплавляют в
платиновом тигле с крышкой с 2 г натрия углекислого безводного при температуре
950 - 1050 °С в течение 15 - 20 мин. Охлажденный плав
выщелачивают в растворе натрия углекислого массовой концентрации 0,01 г/см3.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят до метки
раствором углекислого натрия массовой концентрации 0,01 г/см3. Раствор А с
массовой концентрацией оксида кремния 0,0002 г/см3 хранят в полиэтиленовой
бутылке. Массовую концентрацию раствора оксида
кремния уточняют гравиметрическим методом: 100 см3 раствора А
переносят в фарфоровую чашку диаметром 12 - 13 см и приливают 20 - 25 см3
соляной кислоты (1:1). Раствор выпаривают досуха. Сухой остаток смачивают 10 -
15 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют
10 - 15 см3 соляной кислоты, нагревают, приливают 70 - 80 см3 горячей воды и
нагревают до кипения. Кремниевую кислоту отфильтровывают на фильтр "белая
лента" с добавлением небольшого количества фильтробумажной
массы. Осадок промывают 3 - 6 раз горячей соляной кислотой (5:95) и еще 2 - 3
раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют. Фильтрат и промывную жидкость переносят в
фарфоровую чашку, в которой проводили осаждение кремниевой кислоты, и
выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 15 - 20 см3 соляной кислоты и
нагревают до растворения солей. К раствору приливают 7 - 10 см3 желатина,
перемешивают, оставляют на 10 - 15 мин. Приливают 50 - 60 см3 горячей воды,
перемешивают и отфильтровывают на фильтр "белая лента", содержащий фильтробумажную массу. Осадок кремниевой кислоты промывают 3 - 5
раз горячей соляной кислотой (5:95) и 2 - 3 раза горячей водой. Осадки кремниевой кислоты объединяют,
помещают в платиновый тигель, сушат и прокаливают при температуре 950 - 1050 °С 30 - 35 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. К
прокаленному осадку приливают 5 - 10 капель серной кислоты (1:1), 5 - 8 см3
фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Сухой остаток прокаливают при
температуре 950 - 1050 °С в течение 3 - 5 мин,
охлаждают и взвешивают. Массовую концентрацию раствора оксида
кремния С, г/см3, вычисляют по формуле
где
100 - объем раствора А,
см3. Раствор Б: 25
см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до
метки и перемешивают; готовят перед употреблением. Раствор Б имеет
массовую концентрацию оксида кремния 0,00005 г/см3. 5.3. Проведение анализа 5.3.1. Навеску флюса массой 0,1 г
сплавляют в платиновом тигле с 3 г плавня при температуре 950 - 1050 °С в течение 10 - 15 мин. Охлажденный тигель с плавом помещают в полиэтиленовый стакан вместимостью 500
см3, в которой предварительно налито 150 см3 воды и 15 см3 концентрированной
серной кислоты. После разложения плава тигель и
крышку вынимают, обмывая их над стаканом. Если раствор окрашен в розовый цвет,
то прибавляют по каплям раствор азотистокислого
натрия до его обесцвечивания. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500
см3, доводят водой до метки и снова переносят в полиэтиленовый стакан. Отбирают аликвотную часть раствора 3 - 10
см3 (в зависимости от содержания оксида кремния во флюсе) в мерную колбу
вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора серной кислоты молярной
концентрации 0,15 моль/дм3, 5 см3 раствора молибденовокислого
аммония массовой концентрации 0,05 г/см3. Раствор перемешивают и дают постоять
в течение 10 мин для полного развития желтой окраски. Затем приливают 15 см3
раствора серной кислоты молярной концентрации 8 моль/дм3, 5 см3 раствора
сернокислой меди и 25 см3 раствора тиомочевины,
доливают водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на
спектрофотометре при длине волны 810 нм или фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в кювете
толщиной поглощающего слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения служит
контрольная проба, проведенная через все стадии анализа. Массу оксида кремния находят по градуировочному графику. 5.3.2. Построение градуировочного
графика В шесть мерных колб вместимостью 100 см3
последовательно вносят 1; 2; 3; 4; 5; 6 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00020;
0,00025; 0,00030 г оксида кремния. В седьмую колбу, используемую для
приготовления раствора сравнения, вносят 2 см3 раствора углекислого натрия
массовой концентрации 0,01 г/см3. Приливают 20 см3 раствора серной кислоты
молярной концентрации 0,15 моль/дм3 и далее проводят анализ по 5.3.1. 5.4. Обработка результатов Массовую долю оксида кремния X, %,
вычисляют по формуле
где m - масса оксида кремния, найденная
по градуировочному графику, г;
5.5. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида кремния
приведены в таблице 1. 6. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА КРЕМНИЯ С ДООПРЕДЕЛЕНИЕМ В ФИЛЬТРАТЕ ОСТАТОЧНОЙ
КРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ 6.1. Сущность метода Метод основан на сплавлении навески флюса
со смесью калия углекислого - натрия углекислого и натрия тетраборнокислого
или борной кислоты, растворении плава в соляной кислоте, выделении образовавшейся кремниевой
кислоты в осадок однократным выпариванием досуха и доопределением
оставшейся в фильтрате кислоты фотометрическим методом. 6.2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. Кислота серная по ГОСТ 4204 с молярной
концентрацией эквивалента 0,15 и 8 моль/дм3. Готовят растворы: 0,15 моль/дм3 -
5 см3 концентрированной серной кислоты разбавляют водой до 1000 см3; 8 моль/дм3
- 230 см3 концентрированной серной кислоты разбавляют водой до 1000 см3. Кислота соляная по ГОСТ 3118,
разбавленная 1:1 и 5:95. Кислота борная по ГОСТ 9656. Аммоний молибденовокислый
по ГОСТ 3765, перекристаллизованный, массовой
концентрации 0,05 г/см3 (5.2). Калий углекислый - натрий углекислый по
ГОСТ 4332. Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ
4165. Натрий тетраборнокислый
10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный по ГОСТ 22974.2. Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор
массовой концентрации 0,01 г/см3. Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор массовой концентрации 0,07 г/см3. Кремния (IV) оксид по ГОСТ 9428. Плавень: смешивают пять массовых частей
калия углекислого - натрия углекислого и одну массовую часть тетраборнокислого натрия или борной кислоты. Стандартные растворы оксида кремния - по
5.2. 6.3. Проведение анализа Навеску флюса массой 0,5 г сплавляют с 6
г плавня в платиновом тигле с крышкой при температуре 950 - 1050 °С в течение 30 - 35 мин. Плав
выливают на полированную пластину из нержавеющей стали. Тигель, крышку и плав
помещают в фарфоровую чашку диаметром 12 - 13 см, приливают 50 см3 соляной
кислоты (1:1). Для предупреждения разбрызгивания чашку накрывают стеклом. После
разложения плава тигель и крышку извлекают и
тщательно обмывают водой. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают
20 см3 соляной кислоты, нагревают, приливают 70 - 80 см3 горячей воды и
нагревают до кипения. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр
"белая лента", промывают 5 - 6 раз горячей соляной кислотой (5:95) и
несколько раз горячей водой. Раствор фильтруют в полиэтиленовый стакан. Раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят водой до метки. Отбирают аликвотную часть 20 - 25 см3 в
мерную колбу вместимостью 100 см3, далее - по 5.3.1; 5.3.2; 5.4. Осадок кремниевой кислоты помещают в
платиновый тигель, сушат, прокаливают при 950 - 1050 °С,
далее - по 4.3, 4.4. 6.4. Обработка результатов Массовую долю оксида кремния X, %,
вычисляют по формуле
где
6.5. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида кремния
приведены в таблице 1. |
