ГОСТ 2642.8-97

Группа И29

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ

Методы определения оксида магния

     
Refractories and refractory raw materials.
Methods for determination of magnesium oxide

     
     
МКС 81.080
ОКСТУ 1509

Дата введения 2000-07-01

Предисловие

     
     1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации МТК 9; Украинским научно-исследовательским институтом огнеупоров (УкрНИИО)
     
     ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
     
     2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 11 от 23 апреля 1997 г.)
     
     За принятие проголосовали:
     

     
     
     3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 15 декабря 1999 г. N 513-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 2642.8-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
     
     4 ВЗАМЕН ГОСТ 2642.8-86
     
     5 ПЕРЕИЗДАНИЕ
     
     

     1 Область применения

     
     Настоящий стандарт распространяется на огнеупорное сырье, материалы и изделия кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, глиноземоизвестковые, высокомагнезиальные, магнезиально-шпинелидные, магнезиально-силикатные, известковопериклазовые и карбидкремниевые и  устанавливает методы определения оксида магния:
     
     - комплексонометрические - при массовой доле оксида магния от 0,5% до 99%;
     
     - атомно-абсорбционный - при массовой доле оксида магния от 0,1% до 10% для кремнеземистых, алюмосиликатных и глиноземистых огнеупоров.
     
     

     2 Нормативные ссылки

     
     В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
     
     ГОСТ 2642.0-86 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методам анализа
      
     ГОСТ 2642.3-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кремния (IV)
     
     ГОСТ 2642.4-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида алюминия
     
     ГОСТ 2642.7-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кальция
     
     ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
     
     ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
     
     ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия
     
     ГОСТ 4165-78 Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия
     
     ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия
     
     ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия
     
     ГОСТ 4236-77 Свинец (II) азотнокислый. Технические условия
     
     ГОСТ 4523-77 Магний сернокислый 7-водный. Технические условия
     
     ГОСТ 4526-75 Магний оксид. Технические условия
     
     ГОСТ 5456-79 Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия
     
     ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б). Технические условия
     
     ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия
     
     ГОСТ 24523.4-80 Периклаз электротехнический. Методы определения окиси кальция
     
     ГОСТ 24523.5-80 Периклаз электротехнический. Методы определения окиси магния
     
     

     3 Общие требования

     
     Общие требования к методам анализа и безопасности труда - по ГОСТ 2642.0.
     

     
     4 Комплексонометрический метод определения оксида магния в огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 0,5% до 99%)

     
     4.1 Сущность метода
     
     Метод основан на:
     
     - обратном комплексонометрическом титровании суммы оксидов кальция и магния с индикатором 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтолом при рН 10 в растворе после осаждения аммиаком или уротропином суммы полуторных оксидов вместе с кремниевой кислотой. Массовую долю оксида магния вычисляют по разности суммарной массовой доли оксидов кальция, магния и оксида кальция;
     
     - прямом комплексонометрическом титровании суммы оксидов кальция и магния раствором трилона Б с индикатором эриохромом черным или метиловым голубым.
     
     4.2 Реактивы и растворы
     
     Магний сернокислый по ГОСТ 4523, х.ч.
     
     Оксид магния марки 11-2 по ГОСТ 4526, х.ч. или ос.ч.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118.
     
     Триэтаноламин, разбавленный 1:1, способ очистки по ГОСТ 24523.4.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760.
     
     Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
     
     Калий хлористый по ГОСТ 4234.
     
     Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор массовой долей 0,2%.
     
     Стандартный раствор оксида магния молярной концентрации 0,05 моль/дм: 12,3245 г сернокислого магния растворяют в воде и переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см.
     
     Стандартный раствор с массовой концентрацией оксида магния 0,002016 г/см ().
     Для приготовления стандартного раствора допускается применять оксид магния, предварительно прокаленный при температуре (950±50) °С до постоянной массы.
     Раствор аммиачный буферный с рН 10: 67,5 г хлористого аммония растворяют в воде, приливают 570 см раствора аммиака и доводят водой до 1000 см.
     
     Медь (II) сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165, раствор молярной концентрации 0,05 моль/дм: 12,5 г сернокислой меди растворяют в воде, приливают 2 см серной кислоты, доводят водой до 1000 см, перемешивают.
     
     Индикатор 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтол (ПАН), спиртовой раствор массовой долей 0,2%.
      
     Индикаторная смесь метилтимолового синего: 0,1 г индикатора тщательно растирают с 100 г хлористого калия или натрия.
     
     Индикатор эриохром черный Т.
     
     Индикаторная смесь: 0,1 г эриохрома черного растирают в ступке с 10 г хлористого натрия.
     
     Остальные реактивы и растворы - по ГОСТ 2642.7.
     
     Устанавливают соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди: отмеряют бюреткой 10 см раствора трилона Б в коническую колбу вместимостью 300 см, прибавляют примерно 100 см воды, 15-20 см аммиачного буферного раствора с рН 10, 5-7 капель индикатора ПАН и титруют раствором сернокислой меди до перехода окраски из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для определения отношения между объемами растворов проводят не менее трех титрований и берут среднеарифметическое значение объемов раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование.
     
     Отношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди  вычисляют по формуле
      

                                        ,                                                            (1)

где  - объем раствора трилона Б, взятого для установления отношения, см;
         
      - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование, см.
     
     4.2.1 Массовая концентрация раствора трилона Б по оксиду магния устанавливается следующим образом. В коническую колбу вместимостью 300 см отбирают пипеткой 10 см стандартного раствора оксида магния, приливают примерно 100 см воды, 35 см раствора трилона Б, 10-15 смаммиачного буферного раствора с рН 10 и 5-7 капель раствора индикатора ПАН. Избыток раствора трилона Б оттитровывают раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для установления массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду магния проводят не менее трех титрований.
     
     Массовую концентрацию раствора трилона Б , г/см оксида магния, вычисляют по формуле
     

                                                 ,                                                     (2)

где  - массовая концентрация стандартного раствора, г/см оксида магния;
               
     10 - объем аликвотной части стандартного раствора оксида магния, см;
       
      - объем раствора трилона Б, см ;
      
      - отношение между объемами растворов трилона Б и сернокислой меди;
     
      - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см.
     
     4.3 Проведение анализа
     
     Аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.7, равную 50 или 100 см в зависимости от массовой доли оксида магния, или соответствующую аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.4, раздел 5, помещают в коническую колбу вместимостью 300 см, прибавляют 25-60 см раствора трилона Б (в зависимости от суммарной массовой доли оксидов кальция и магния), приливают 10-15 см аммиачного буферного раствора, 5-7 капель раствора индикатора ПАН и оттитровывают избыточное количество раствора трилона Б раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую.
     
     Допускается определять массовую долю суммы оксидов магния и кальция методом прямого комплексонометрического титрования с индикатором эриохромом черным Т. Для этого к аликвотной части раствора, нагретого до температуры 50 °С - 60 °С, приливают 10 см раствора аммиака, добавляют 0,2 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из малиновой в синюю.
     
     Для определения суммы оксидов кальция и магния могут быть использованы аликвотные части растворов, полученных по ГОСТ 2642.3, разделы 4, 7, 9. Для этого раствор подкисляют 1 см соляной кислоты, при перемешивании приливают 20 см триэтаноламина, 25 см аммиака, 5 см гидроксиламина солянокислого, разбавляют водой до 150 см, добавляют 0,1 г индикаторной смеси метилтимолового синего и титруют раствором трилона Б до исчезновения голубой окраски раствора.
     
     4.4 Обработка результатов
     
     4.4.1 Массовую долю оксида магния , %, вычисляют по формуле
     

               ,                                                  (3)

     
где  - объем раствора трилона Б, добавленного с избытком для связывания кальция и магния, см;
          
      - отношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди;
          
      - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см;
          
      - масса навески пробы, взятой для титрования, в аликвотной части, г;
              
      - массовая доля оксида кальция, % (определяют по ГОСТ 2642.7);
          
      - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см оксида кальция;
     
      - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см оксида магния.
     
     4.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
     
     
Таблица 1
     

В процентах

     
     5 Ускоренный метод прямого комплексонометрического определения оксида магния в высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 10% до 98%)

     5.1 Сущность метода
     
     Метод основан на определении оксида магния комплексонометрическим титрованием с эриохромом черным Т в качестве индикатора.
     
     5.2 Реактивы и растворы
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:3.
     
     Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор массовой долей 10%.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:4.
     
     Калия гидроксид по ГОСТ 24363, раствор массовой долей 20%, хранят в полиэтиленовом сосуде.
     
     Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
     
     Индикатор эриохром сине-черный Р.
     
     Индикатор эриохром черный Т.
     
     Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома сине-черного Р растирают в фарфоровой ступке с 30 г хлористого натрия.
     
     Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома черного Т растирают в фарфоровой ступке с 10 г хлористого натрия.
     
     Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236.
     
     Индикатор ксиленоловый оранжевый.
     
     Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора ксиленолового оранжевого растирают в фарфоровой ступке с 10 г хлористого натрия.
     
     Аммиачный буферный раствор с рН 10: 54 г хлористого аммония растворяют в воде, добавляют 350 см  раствора аммиака и доводят водой до 1000 см.
     
     Индикаторная бумага Конго.
     
     Триэтаноламин, разбавленный 1:1.
     
     Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,05 и 0,0125 моль/дм.
     
     Магний сернокислый по ГОСТ 4523, х.ч. или оксид магния по ГОСТ 4526, х.ч.
     
     Стандартный раствор оксида магния молярной концентрации 0,05 моль/дм, готовят по 4.2.
     
     Массовую концентрацию раствора трилона Б по оксиду магния устанавливают по стандартному раствору оксида магния.
     
     Аликвотную часть стандартного раствора оксида магния помещают в коническую колбу вместимостью 300 см, приливают 20 см буферного раствора и разбавляют водой до 100 см. Добавляют 0,15-0,20 г индикаторной смеси эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски в синюю. Для улучшения контрастности изменения цвета добавляют 2-3 см раствора триэтаноламина (1:1).
     
     Для определения массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду магния проводят не менее трех титрований.
     
     Массовую концентрацию раствора трилона Б , г/см по оксиду магния, вычисляют по формуле
     

                                                         ,                                                         (4)

где  - объем аликвотной части стандартного раствора оксида магния, см;
             
      - массовая концентрация стандартного раствора, г/см  оксида магния;
               
      - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см .
     
     Массовую концентрацию раствора трилона Б по оксиду магния допускается устанавливать по азотнокислому свинцу.
     
     В коническую колбу вместимостью 300 см помещают навеску массой 0,2-0,3 г свинца азотнокислого, добавляют 100 см воды, нагретой до температуры 50 °С - 60 °С, 10 см  буферного раствора с рН 4,8-5,0, 0,2 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из малиновой в желтую. Проводят не менее трех титрований.
     
     Массовую концентрацию раствора трилона Б , г/см оксида магния, вычисляют по формуле
     

                  ,                                                             (5)

     
где  - масса навески азотнокислого свинца, г;
     
     40,305 - молекулярная масса оксида магния, г;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см;
     
     331,21 - молекулярная масса азотнокислого свинца, г.
     
     5.3 Проведение анализа
     
     Навеску материала массой 0,1 г, взятую в стакан вместимостью 100 см, растворяют в 15 см раствора соляной кислоты (1:1), выпаривают до объема 1,5-2 см на электроплитке закрытого типа.
     
     Добавляют в стакан 30 см горячей воды, 2-3 см раствора хлористого аммония, раствор кипятят и осторожно, по каплям, добавляют раствор аммиака, осаждают гидроксиды железа и алюминия. Полноту осаждения контролируют по бумаге Конго. Затем раствор снова кипятят и отфильтровывают осадок на фильтр "красная лента". Небольшим количеством горячей воды обмывают стакан 3-4 раза, осадок на фильтре промывают 5-6 раз.
     
     Полученный фильтрат объемом около 100 см подогревают до кипения, добавляют 10 см раствора гидроксида калия, 0,2 г индикаторной смеси эриохрома сине-черного и титруют кальций раствором 0,0125 моль/дм трилона Б до перехода окраски из малиновой в голубую.
     
     В оттитрованный раствор добавляют раствор соляной кислоты (1:1) до полного растворения гидроксида магния (изменение цвета бумаги Конго до синего). Добавляют 10 см аммиачного буферного раствора, 0,2 г индикаторной смеси эриохрома черного и титруют магний раствором 0,05 моль/дм трилона Б до перехода окраски из малиновой в синюю. Для усиления контрастности изменения цвета добавляют 2-3 см раствора триэтаноламина (1:1).
     
     5.4 Обработка результатов
     
     5.4.1 Массовую долю оксида магния , %, вычисляют по формуле
     

,                                                    (6)

     
где  - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование магния, см;
     
      - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см оксида магния;
          
      - масса навески, г.
     
     5.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
     

     
     6 Комплексонометрический метод определения оксида магния в высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 50% до 99%)

     
     6.1 Определение массовой доли оксида магния проводят по ГОСТ 24523.5.
     
     6.2 Допускается применять аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.3, раздел 5.
     
     6.3 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
     

     
     7 Атомно-абсорбционный метод определения оксида магния в огнеупорном сырье, кремнеземистых, алюмосиликатных и глиноземистых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 0,1% до 10%)

     
     7.1 Сущность метода
     
     Метод основан на разложении пробы смесью фтористоводородной и серной кислот и измерении атомной абсорбции магния в пламени воздух-ацетилен при длине волны 285,2 нм.
     
     7.2 Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для магния.
     
     Магния оксид по ГОСТ 4526.
     
     Стандартный раствор оксида магния массовой концентрации оксида магния 0,001 г/см: 1 г оксида магния, прокаленного при температуре (950±50) °С до постоянной массы, растворяют в 40 см соляной кислоты (1:1) при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки, перемешивают (раствор А).
     
     Стандартный раствор оксида магния массовой концентрации оксида магния 0,000025 г/см: 5 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см, доливают водой до метки, перемешивают (раствор Б).
     
     Серию градуировочных стандартных растворов оксида магния готовят следующим образом. В мерные колбы вместимостью 100 см помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0 см стандартного раствора Б оксида магния, что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000150; 0,000200; 0,000250; 0,000300; 0,000350 и 0,000400 г оксида магния. К растворам добавляют 5 см лантана, доливают до метки водой, перемешивают.
     
     7.3 Проведение анализа
     
     7.3.1 Подготовку исходного раствора проводят по ГОСТ 2642.7, раздел 7.
     
     7.3.2 Аликвотная часть фильтрата в зависимости от предполагаемой массовой доли оксида магния указана в таблице 2.
     
     
Таблица 2
     

     
     
     Аликвотную часть фильтрата помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 5 см раствора лантана, доливают до метки водой, перемешивают.
     
     Измеряют абсорбцию магния при длине волны 285,2 нм в пламени воздух-ацетилен.
     
     7.4 Обработка результатов
     
     7.4.1 Обработку результатов проводят по ГОСТ 2642.7, раздел 7.
     
     7.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
Изделия огнеупорные. Методы испытаний. Часть 1:
Сборник. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004