ГОСТ 13997.6-84

Группа И29

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ

Методы определения двуокиси титана

Zirconium containing refractory materials and products.
Methods for determination of titanium dioxide

     
     
МКC 81.080
ОКСТУ 1509

Дата введения 1985-07-01

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

     
     1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
     
     РАЗРАБОТЧИКИ
     
     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 N 3243
     
     3. ВЗАМЕН ГОСТ 13997.4-78
     
     4. Стандарт соответствует СТ СЭВ 4429-83
     
     5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
     

     
     
     6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
     
     7. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1989 года (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. N 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 °С.
     
     Тигли платиновые по ГОСТ 6563, N 100-7, 100-10.
     
     Диантипирилметан, раствор с массовой долей 5%, приготовленный на растворе соляной кислоты молярной концентрации эквивалента соляной кислоты 2 моль/дм.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор молярной концентрации эквивалента соляной кислоты 2 моль/дм и разбавленная 1:1.
     
     Индикаторная бумага конго.
     
     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/дм.
     
     Титана двуокись, ос.ч.
     
     Стандартный раствор титана сернокислого: навеску двуокиси титана массой 0,2 г, предварительно прокаленную при 1000 °С, сплавляют в кварцевом или в платиновом тигле с 6 г пиросернокислого калия при температуре 800 °С до получения прозрачного расплава. Остывший расплав растворяют в 150 см раствора серной кислоты с массовой долей 10% при нагревании на электроплитке с закрытой спиралью. Охлажденный прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки раствором серной кислоты с массовой долей 5%, перемешивают.
     
     Стандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002 г/см (раствор А).
     
     Градуировочный стандартный раствор: 25 см стандартного раствора А разбавляют в мерной колбе вместимостью 500 см; применяют раствор в день приготовления.
     
     Градуировочный стандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,00001 г/см (раствор Б).
     
     (Измененная редакция, Изм. N 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 см, или раствора 1 по ГОСТ 13997.4 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 10 см солянокислого гидроксидамина, выдерживают в течение 5 мин для восстановления железа из трехвалентного в двухвалентное состояние. Затем проводят нейтрализацию раствором уксуснокислого натрия 3 моль/дм до переходного цвета бумаги конго, прибавляют 10 см раствора соляной кислоты (1:1) и 5 см 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 см 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 см отмеряют бюреткой аликвотные части градуировочного раствора Б двуокиси титана: 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 см, что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000125; 0,000150 г двуокиси титана. В каждую мерную колбу добавляют 10 см раствора соляной кислоты (1:1), 5 см 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. N 1).
     
     2.4. Обработка результатов
     
     2.4.1. Массовую долю двуокиси титана () в процентах вычисляют по формуле
     

,

     
где  - масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, г;
     
      - объем исходного раствора, см;
     
      - аликвотная часть раствора, см;
     
      - масса навески, г.
     
     2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли двуокиси титана приведены в табл.1.
     
     

Таблица 1*
__________________________
     * Табл.2 (Исключена, Изм. N 1).

     
     
     (Измененная редакция, Изм. N 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 °С 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/см 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 N 100-7, смешивают с 2-3 г смеси для сплавления, сплавляют в муфельной печи при 900-1000 °С в течение 15-20 мин.
     
     Навеску материала массой 0,2 г (при массовой доле двуокиси циркония свыше 70%) помещают в платиновый тигель N 100-9 или 100-10, смешивают с 3-4 г пиросернокислого калия, осторожно сплавляют в муфельной печи при 800-850 °С 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 см, прибавляют 3 см 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 см отмеривают бюреткой аликвотные части стандартного раствора А двуокиси титана: 0,5; 1,0; 4,0; 8,0; 12,0; 16,0; 20,0 см, 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 см 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. N 1).
     
     3.4. Обработка результатов
     
     3.4.1. Массовую долю двуокиси титана () в процентах вычисляют по формуле
     

,

где  - масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, г;
     
      - масса навески, г.
     
     3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения при массовой доле двуокиси титана приведены в табл.1.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 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 °С до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 4 г смеси для сплавления. Сплав охлаждают и растворяют в 150 см серной кислоты (1:1). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят до метки раствором серной кислоты (1:20) и перемешивают.
     
     Стандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002 г/см.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 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) °С до получения прозрачного расплава.
     
     Сплав охлаждают, растворяют в 50 см раствора серной кислоты (1:10), переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, прибавляют 3 см 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 см отмеривают бюреткой 1,0; 3,0; 5,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 см стандартного раствора титана. В каждую колбу прибавляют по 3 см 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 им 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. N 1).
     
     5.4. Обработка результатов
     
     5.4.1. Массовую долю двуокиси титана () в процентах вычисляют по формуле
     

,

     
     где  - масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, г;
     
      - масса навески, г.
     
     5.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл.3
     
     

Таблица 3

     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
Изделия огнеупорные. Методы испытаний. Часть 2:
Сборник. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004