ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ

Методы испытаний

Часть 2

ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ
БАДДЕЛЕИТО-КОРУНДОВЫЕ

Методы определения диоксида кремния

ГОСТ 20300.2-90

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

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический и фотоколориметрический методы определения диоксида кремния (при массовой доле диоксида кремния не более 16 %) в огнеупорных бадделеито-корундовых изделиях.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 20300.1.

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

2.1. Сущность метода

Метод основан на разложении пробы спеканием с безводным углекислым натрием и обезвоживании кремниевой кислоты в сернокислой среде.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Тигель платиновый № 100-8 по ГОСТ 6563.

Крышка платиновая № 101-8 по ГОСТ 6563.

Печь муфельная, обеспечивающая температуру (1200 ± 50) °С.

Электроплитка бытовая с закрытой спиралью.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) марки ос.ч. по нормативно-технической документации.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 5:95.

2.3. Проведение анализа

Навеску огнеупора массой 0,2000 г помещают в прокаленный и взвешенный платиновый тигель, перемешивают с 0,7 г безводного углекислого натрия и спекают в муфельной печи при температуре (1100 ± 50) °С.

Выдерживают тигель с расплавом при этой температуре 1,5 - 2 ч. Охлажденный спек переносят в фарфоровую чашку и обрабатывают 15 - 20 см³ горячей воды. Платиновый тигель и крышку обрабатывают 3 - 5 см³ соляной кислоты, добавляя ее осторожно к содержимому чашки, покрытой часовым стеклом. Затем к содержимому чашки приливают 5 см³ серной кислоты и выпаривают раствор на водяной бане до сиропообразного состояния. Чашку закрывают часовым стеклом, ставят на электроплитку и нагревают до начала выделения паров серной кислоты. В слегка охлажденный раствор осторожно, по каплям, через носик чашки приливают 15 - 20 см³ холодной воды, нагревают раствор до кипения, затем, обмывая часовое стекло и края чашки, доводят объем в чашке до 50 - 70 см³. Перемешивают содержимое чашки стеклянной палочкой, дают отстояться основной массе осадка и фильтруют раствор через фильтр «белая лента» в мерную колбу вместимостью 250 см³.

Промывают осадок в чашке декантацией 1 - 2 раза теплым раствором соляной кислоты, разбавленной 5:95, а затем переносят количественно осадок на фильтр и промывают этим же раствором 6 - 8 раз. Фильтр с осадком переносят в платиновый тигель и прокаливают в муфельной печи при температуре (1100 ± 50) °С до постоянной массы. Осадок с тиглем взвешивают. Затем осадок в тигле увлажняют несколькими каплями воды, приливают 1 - 2 капли серной кислоты и 5 - 7 см³ фтористоводородной кислоты. Содержание тигля выпаривают до прекращения выделения паров серной кислоты.

Осадок в тигле прокаливают в муфельной печи при температуре (1100 ± 50) °С до постоянной массы. После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают, а затем сплавляют с 1 - 2 г пиросульфата калия при температуре 700 - 800 °С. Сплав после охлаждения растворяют в горячей воде, подкисленной серной кислотой. Полученный раствор присоединяют к фильтрату в мерной колбе вместимостью 250 см³. Фильтрат в мерной колбе вместимостью 250 см³ доводят водой до метки и используют для определения диоксида циркония, оксида титана и оксида железа.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю диоксида кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса прокаленного тигля с осадком диоксида кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;

m₂ - масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой, г;

т - масса пробы, г.

2.4.2. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,20 %. Оценка границ случайной составляющей погрешности результата анализа составляет ± 0,3 %.

Метод применяют при разногласиях в оценке качества.

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

3.1. Сущность метода

Метод основан на разложении пробы сплавлением со смесью карбоната и тетрабората натрия, растворении сплава в растворе серной кислоты и определении диоксида кремния фотоколориметрически по синей окраске восстановленного кремнемолибденового комплекса.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Тигель платиновый № 100-8 по ГОСТ 6563.

Крышка платиновая № 101-8 по ГОСТ 6563.

Печь муфельная, обеспечивающая температуру (1200 ± 50) °С.

Колориметр фотоэлектрический типа КФК-2 по НТД.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Натрий тетраборнокислый по ГОСТ 4199.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, концентрированная и 0,5 М раствор.

Кислота серная по ГОСТ 4204, концентрированная и раствор с массовой долей 5 %.

Диоксид кремния по ГОСТ 25543.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор с массовой долей 5 %.

Кислота аскорбиновая, раствор с массовой долей 5 %.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор с массовой долей 4 %.

Бумага конго красная.

3.3. Подготовка к анализу

Смесь восстановителей приготавливают, смешивая равные объемы раствора соли Мора и раствора аскорбиновой кислоты. Смесь хранят в темном месте не более 7 - 10 сут.

Приготовление стандартного раствора, содержащего в 1 см³ раствора 0,25 мг диоксида кремния: навеску 0,0625 г тонко растертого диоксида кремния сплавляют в платиновом тигле с восьмикратным количеством безводного углекислого натрия. Расплав выщелачивают водой, полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают водой до метки и перемешивают. После перемешивания раствор переносят в полиэтиленовую посуду.

3.4. Проведение анализа

Навеску тонкорастертого огнеупора массой 0,1 - 0,15 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 1 г безводного карбоната натрия и 1 г тетрабората натрия и сплавляют в муфельной печи при температуре 1000 - 1100 °С в течение 20 - 25 мин. Остывший сплав выщелачивают в стакан вместимостью 300 - 400 см³ раствором серной кислоты при нагревании на плитке. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, охлаждают и доводят раствором серной кислоты до метки.

Аликвотную часть раствора 10 см³ переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 25 - 30 см³ воды, опускают в нее бумагу конго и прибавляют по каплям 0,5 М раствор гидроксида натрия до покраснения бумаги конго, сразу же приливают 5 см³ 0,5 М раствора соляной кислоты и перемешивают. Затем в колбу приливают 4 см³ раствора молибденовокислого аммония. Через 10 мин добавляют 20 см³ соляной кислоты 1:1 и 2 см³ раствора смеси восстановителей (аскорбиновой кислоты и соли Мора), тщательно перемешивают и доводят объем раствора водой до метки. Раствор контрольного опыта, не содержащий диоксид кремния, готовят одновременно с испытуемым. Растворы выдерживают 20 мин.

Величину оптической плотности анализируемого раствора измеряют на фотоэлектроколориметре по отношению к раствору сравнения, пользуясь красным светофильтром (λ = 670 нм), в кюветах с толщиной слоя 5 мм. Массовую долю диоксида кремния определяют по градуировочному графику.

3.4.1. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 100 см³ отмеряют бюреткой стандартный раствор с содержанием 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 мг.

Одновременно готовят раствор сравнения, не содержащий диоксид кремния. В каждый раствор прибавляют 10 см³ воды, 5 см³ 0,5 М раствора соляной кислоты, 4 см³ раствора молибденовокислого аммония, через 10 мин добавляют 20 см³ раствора соляной кислоты 1:1 и 2 см³ раствора смеси восстановителей. Доводят объем раствора до метки водой и тщательно перемешивают. Растворы выдерживают 20 мин. Оптическую плотность измеряют, как указано в п. 3.4. По полученным данным строят градуировочный график.

3.5. Обработка результатов

Массовую долю диоксида кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - количество диоксида кремния, найденное по градуировочному графику, мг;

V - общий объем раствора, см³;

m - масса навески огнеупора, г;

V₁ - объем аликвотной части раствора, взятый для фотоколориметрирования, см³.

Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,50 %. Оценка границ случайной составляющей погрешности результата анализа составляет ± 0,3 %.

Допускается определять массовую долю диоксида кремния дифференциально-фотометрическим методом по ГОСТ 26318.2.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственной ассоциацией промышленности строительных материалов

РАЗРАБОТЧИКИ

Е.В. Соболев, канд. техн. наук; В.Е. Голубев, канд. техн. наук; Р.П. Борисова; Е.А. Диденко

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 15.03.90 № 434

3. ВЗАМЕН ГОСТ 20300.2-74

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ