Утв. Постановлением Госстандарта СССР от 18 сентября 1984 г. N 3242
Межгосударственный стандарт ГОСТ 13997.5-84
"МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА"
Zirconium containing refractory materials and products. Methods for determination of iron oxide
Дата введения 1 июля 1985 г.
Взамен ГОСТ 13997.3-78
Настоящий стандарт устанавливает методы определения окиси железа в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих, а также металлического железа (в пересчете на окись железа фотометрический метод с использованием комплексообразователя омикрон-фенантролина определения окиси железа (при массовой доле окиси железа от 0, 01 до 0, 6%): фотометрический метод с сульфосалициловой кислотой для определения металлического железа в пересчете на окись железа (при массовой доле окиси железа от 0, 01 до 0, 6%); фотометрический метод определения окиси железа с сульфосалициловой кислотой (при массовой доле окиси железа от 0, 5 до 2, 5%); атомно-абсорбционный метод определения окиси железа в пересчете на окись железа (при массовой доле окиси железа от 0, 01 до 2, 5%); фотометрический метод с омикрон-фенантролином определения окиси железа (при массовой доле окиси железа от 0, 01 до 2, 5%) в огнеупорных материалах и изделиях из них с массовой долей двуокиси циркония до 65% (кроме бадделеитовых).
Стандарт соответствует СТ СЭВ 4430-83 в части фотометрического метода с омикрон-фенантролином определения окиси железа в огнеупорных материалах и изделиях из них 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 с дополнением: определение массовой доли металлического железа проводят из воздушно-сухой пробы материала.
2. Фотометрический метод определения окиси железа с омикрон-фенантролином
2.1. Сущность метода
Метод основан на измерении оптической плотности комплексного соединения двухвалентного железа с омикрон-фенантролином, окрашенного в оранжевый цвет. Для восстановления железа до двухвалентного состояния применяется раствор солянокислого гидроксиламина или аскорбиновой кислоты при отсутствии в пробе двуокиси титана.
Реакция проходит при рН от 2 до 9.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199, раствор с молярной концентрацией эквивалента 3 моль/дм3.
Омикрон-Фенантролин (1, 10-фенантролин) - препарат фирмы "Хемапол" (ЧССР), раствор с массовой долей 0, 25%.
Перекись водорода по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3%.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор с массовой долей 20%.
Кислота аскорбиновая, раствор с массовой долей 1%.
Железа окись по ТУ 6-09-5346, х.ч., стандартный раствор: 0, 1 г высушенной при 105-110°С в течение 1 ч окиси железа помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 50 см3 соляной кислоты (1:1), закрывают колбу часовым стеклом или стеклянным шариком, нагревают на водяной бане до растворения окиси железа. После охлаждения разбавляют раствор хлорного железа водой, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Стандартный раствор хлорного железа с массовой концентрацией окиси железа 0, 0001 г/см3 (раствор А).
Градуировочный стандартный раствор железа: 10 см3 стандартного раствора А переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 1 см3 серной кислоты (1:9), доводят до метки водой и перемешивают.
Градуировочный стандартный раствор железа с массовой концентрацией окиси железа 0, 000010 г/см3 (раствор Б).
2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для определения массовой доли окиси железа отбирают аликвотную часть, равную 25 см3 раствора (раствор 1 по ГОСТ 13997.3 или раствор 1, 2 по ГОСТ 13997.4), в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина с массовой долей 20% или 10 см3 аскорбиновой кислоты, перемешивают и оставляют на 10-15 мин, затем приливают 25 см3 раствора ацетата натрия 3 моль/дм3, перемешивают, приливают 5 см3 раствора омикрон-фенантролина с массовой долей 0, 25%, доводят до метки водой, перемешивают и через 30 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (область светопропускання 480-580 нм) в кювете с толщиной слоя 30 мм. В качестве раствора сравнения применяют раствор контрольного опыта.
Массу окиси железа в граммах находят по градуировочному графику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 отмеряют аликвотные части градуировочного стандартного раствора Б: 0, 5; 1.0; 2, 5; 5, 0; 10, 0; 15, 0; 20, 0; 25, 0 см3, что соответствует 0, 000005; 0, 000010: 0, 000025; 0, 000050; 0, 000075; 0, 000100; 0, 000200; 0, 000250 г окиси железа.
В каждую колбу приливают по 1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина или 10 см3 аскорбиновой кислоты, перемешивают и оставляют на 10-15 мин, затем приливают 25 см3 раствора ацетата натрия 3 моль/дм3, перемешивают, приливают 5 см3 раствора омикрон-фенантролина, перемешивают, доводят до метки водой, снова перемешивают и через 15 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете с толщиной слоя 30 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам окиси железа строят градуировочный график.
2.3.1, 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю окиси железа (X) в процентах вычисляют по формуле
m1 x 250 x 100
X = ────────────────,
V x m
где m1 - масса окиси железа, найденная по градуировочному графику, г;
250 - исходный объем раствора, см3;
V - аликвотная часть раствора, см3;
m - масса навески, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли окиси железа приведены в табл. 1.
Таблица 1
|
Массовая доля окиси железа, %
|
Дельта, %
|
Допускаемое расхождение, %
|
|
d_k
|
d_2
|
дельта
|
|
От 0, 01 до 0, 02 включ.
Св. 0, 02 " 0, 05 "
" 0, 05 " 0, 1 "
Св. 0, 1 до 0, 2 включ.
" 0, 2 " 0, 5 "
" 0, 5 " 1, 0 "
" 1, 0 " 2, 0 "
" 2, 0 " 2, 5 "
|
0, 007
0, 011
0, 016
0, 022
0, 04
0, 05
0, 07
0, 11
|
0, 009
0, 014
0, 020
0, 028
0, 04
0, 06
0, 09
0, 14
|
0, 008
0, 012
0, 017
0, 023
0, 04
0, 05
0, 08
0, 12
|
0, 005
0, 007
0, 011
0, 014
0, 02
0, 03
0, 05
0, 07
|
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. Фотометрический метод определения массовой доли металлического железа с сульфосалициловой кислотой
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении интенсивности окраски трисульфосалицилатного комплекса железа в аммиачной среде при использовании в качестве комплексообразователя сульфосалициловой кислоты.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 25%.
Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор с массовой долей 30%.
Аммоний виннокислый по ТУ 6-09-08-2007, раствор с массовой долей 25%.
Градуировочный стандартный раствор железа: 20 см3 стандартного раствора А по п. 2.2 переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 1 см3 серной кислоты (1:9), доводят до метки водой и перемешивают.
Градуировочный стандартный раствор железа с массовой концентрацией окиси железа 0, 000020 г/см3 (раствор В).
Остальные реактивы, растворы и аппаратура - по п. 2.2.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для получения исходного раствора навеску материала массой 5 г помещают в коническую колбу вместимостью 300 см3, приливают 60 см3 раствора соляной кислоты (1:1), 1-2 см3 раствора перекиси водорода и кипятят с шариковым воздушным холодильником в течение 7 мин.
Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3 декантацией, доводят до метки водой и перемешивают.
Затем раствор фильтруют через сухой фильтр диаметром 11 см "синяя лента". Отбросив первые две порции фильтрата, отбирают пипеткой аликвотную часть раствора 25 см3 (при массовой доле металлического железа до 0, 1%) или 10 см3 (при массовой доле металлического железа до 0, 25%), 5 см3 (при массовой доле металлического железа 0, 25%) в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 2 см3 раствора виннокислого аммония, 5 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, раствор аммиака до появления устойчивой желтой окраски и еще 5 см3 в избыток; раствор охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (область пропускания 400-450 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 или 50 мм.
В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые реактивы.
Массу окиси железа в граммах находят по градуировочному графику.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 100 см3 отмеряют аликвотные части градуировочного раствора В: 1, 0; 2, 5; 5, 0; 10, 0; 15, 0; 20, 0; 25, 0; 30, 0 см3, что соответствует 0, 00002; 0, 00005; 0, 00010; 0, 0002; 0, 0003; 0, 0004; 0, 0005; 0, 0006 г окиси железа. Добавляют соответственно 29, 0; 27, 5; 25, 0; 20, 0; 15, 0; 10, 0, 5, 0 см3 воды.
В каждую колбу прибавляют по 2 см3 раствора виннокислого аммония, 5 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, раствор аммиака до перехода окраски раствора в желтую и 5 см3 в избыток. Растворы в колбах доводят до метки водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре с синим светофильтром (область светопропускания 400-450 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя 30-50 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий в соответствующих ходу анализа количествах все применяемые растворы, кроме раствора железа.
По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам строят градуировочный график.
3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю металлического железа в пересчете на окись железа (Х_1) в процентах вычисляют по формуле
m x 250 x 100
X1 = ───────────────,
V x m1
где m - масса окиси железа, найденная по градуировочному графику, г;
250 - исходный объем раствора, см3;
V - объем аликвотной части раствора, см3;
m1 - масса навески, г.
3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли окиси железа приведены в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4. Фотометрический метод определения окиси железа
Определение массовой доли окиси железа от 0, 5 до 2, 5% проводят по ГОСТ 2642.5, разд. 2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5. Атомно-абсорбционный метод определения окиси железа и металлического железа в пересчете на окись железа
(при массовой доле окиси железа от 0, 01 до 2, 5%)
5.1. Сущность метода
Метод основан на сплавлении пробы анализируемого материала с калием пиросернокислым и растворении сплава в соляной кислоте при определении окиси железа или растворении металлического железа в соляной кислоте и окислении его перекисью водорода. Заканчивают определение, измеряя абсорбцию растворов в пламени воздух-ацетилен при длине волны 243, 3 нм.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр типа Сатурн или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
Лампа с полым катодом для определения железа.
Баллон с ацетиленом.
Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, типа СО-45А.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:4 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм3.
Циркония хлорокись, х.ч.
Стандартный раствор двуокиси циркония: навеску хлорокиси циркония 13-14 г растворяют в 50-60 см3 раствора соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм3 в стакане вместимостью 200 см3. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают этим же раствором соляной кислоты до метки и перемешивают.
Стандартный раствор соли циркония с массовой концентрацией двуокиси циркония около 0, 005 г/см3.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.
Раствор фона: 5-6 г пиросернокислого калия растворяют в 60 см3 раствора соляной кислоты (1:4), раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Стандартный раствор хлорного железа (раствор А), градуировочный стандартный раствор железа (раствор В) и остальные реактивы и растворы по п. 2.2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.3. Проведение анализа
5.3.1. При определении массовой доли окиси железа навеску материала массой 0, 5 г смешивают с 5-6 г пиросернокислого калия и сплавляют в муфельной печи при 800-850°С в течение 20-25 мин. Остывший сплав растворяют в стакане вместимостью 300-400 см3 в 60 см3 соляной кислоты (1:4) при нагревании, обмывают тигель горячей водой. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают (раствор 1).
При определении массовой доли металлического железа подготовку исходного раствора проводят по п. 3.3.1.
Для определения массовой доли окиси железа и металлического железа в пересчете на окись железа в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают соответственно аликвотные части раствора 1 или раствора, полученного по п. 3.3.1: 50 см3 (при массовой доле окиси железа от 0, 01 до 0, 10%), 25 см3 (при массовой доле окиси железа от 0, 1 до 0, 6%), 10 см3 (при массовой доле окиси железа от 0, 6 до 2, 5%) доводят до метки водой, перемешивают и измеряют атомную абсорбцию железа в пламени воздух-ацетилен при длине волны 243, 3 нм. Допускается использование аликвотной части раствора 1 ГОСТ 13997.3 или ГОСТ 13997.4 при определении окиси железа.
Массу окиси железа и металлического железа в пересчете на окись железа в граммах определяют по градуировочному графику.
5.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 10 см3 стандартного раствора циркония, 25 см3 раствора фона и затем прибавляют соответственно 2, 5; 5, 0; 7, 5; 10, 0; 12, 5; 17, 5; 20, 0; 22, 5; 25, 0 см3 градуировочного стандартного раствора В окиси железа. Колбы доводят до метки водой и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию полученных растворов железа в пламени воздух-ацетилен при длине волны 243, 3 нм.
По найденным значениям абсорбции и соответствующим им массам окиси железа в граммах строят градуировочный график. Градуировочный график строят один раз в смену при проведении партии анализов, используя ранее приготовленные стандартные растворы окиси железа.
5.3.1, 5.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Массовую долю окиси железа (Х_2) в процентах вычисляют по формуле
m1 x 100
X2 = ─────────,
m
где m1 - масса окиси железа, найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески, содержащаяся в 100 см3 конечного раствора, г.
5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли окиси железа приведены в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6. Фотометрический метод определения окиси железа
(в огнеупорных материалах и изделиях с массовой долей двуокиси циркония до 65%, кроме бадделеитовых)
6.1. Сущность метода
Метод основан на предварительном восстановлении общего железа гидроксиламином гидрохлоридом. Двухвалентные ионы железа образуют с 1, 10-фенантролином оранжево-красный комплекс.
6.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4399, обезвоживают по ГОСТ 13997.3.
Смесь для сплавления, состоящая из безводных углекислого натрия и тетраборнокислого натрия в соотношении 2:1.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор с массовой долей 10%.
Кислота уксусная по ГОСТ 61 и разбавленная 1:1.
Омикрон-Фенантролин (1, 10-фенантролин) - препарат фирмы "Хемапол" (ЧССР), 1, 0 г омикрон-фенантролина растворяют в 100 см3 раствора уксусной кислоты (1:1).
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 25%.
Универсальная индикаторная бумага.
Буферный раствор рН 6: 140 см3 уксусной кислоты разбавляют в 1700 см3 воды, приливают осторожно при постоянном перемешивании 140 см3 аммиака. Раствор охлаждают, приливают аммиак или уксусную кислоту до установления рН 6 по универсальной индикаторной бумаге.
Железо металлическое 99, 99 или окись железа по ТУ 6-09-5346, х.ч.
Водорода перекись по ГОСТ 177, раствор с массовой долей 30%.
Стандартный раствор железа: 0, 6995 г железа (или 1, 000 г окиси железа) помещают в колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 соляной кислоты (1:1). Добавляют несколько капель раствора перекиси водорода и нагревают раствор до кипения. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Стандартный раствор железа с массовой концентрацией окиси железа 0, 001 г/см3 (раствор A_1).
Разбавленный стандартный раствор железа: отмеривают пипеткой 50 см3 стандартного раствора А_1 в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Стандартный раствор железа, разбавленный с массовой концентрацией окиси железа 0, 0001 г/см3 (раствор Б_1).
Градуировочный стандартный раствор железа: отмеривают пипеткой 50 см3 стандартного раствора Б_1 в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
Градуировочный стандартный раствор железа с массовой концентрацией окиси железа 0, 00001 г/см3 (раствор В_1).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.3. Проведение анализа
Навеску материала массой 1, 0 г помещают в платиновый тигель, добавляют 10-12 г смеси для сплавления и сплавляют при (1000 +- 20)°С. Сплав растворяют в 50 см3 раствора соляной кислоты (1:1) при нагревании. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
В мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают пипеткой аликвотную часть раствора от 10 до 50 см3, в котором должно быть не менее 0, 00001 г окиси железа.
Для определения массовой доли окиси железа может быть использована аликвотная часть раствора 1 после выделения двуокиси кремния по ГОСТ 13997.3, разд. 2.
К аликвотной части раствора добавляют 2 см3 гидроксиламина солянокислого для восстановления железа до двухвалентного и 5 см3 раствора омикрон-фенантролина. Прибавляют буферный раствор до рН 3, 5 (по универсальной индикаторной бумаге). Оставляют стоять раствор 15 мин, затем доводят водой до метки и перемешивают.
Измеряют оптическую плотность раствора при 510 нм или при использовании зеленого светофильтра. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые реактивы.
Массу окиси железа в граммах находят по градуировочному графику, который строят в тех же условиях.
6.3.1. Построение градуировочного графика
В восемь из девяти мерных колб вместимостью 100 см3 отмеряют 1, 0; 2, 0; 5, 0; 10, 0; 20, 0; 30, 0; 40, 0; 50, 0 см3 градуировочного стандартного раствора В_1. Во все колбы добавляют по 2 см3 раствора гидроксиламина гидрохлорида и поступают далее, как указано в п. 6.3. По измеренным значениям оптической плотности и соответствующим им массам окиси железа в граммах строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.4. Обработка результатов
6.4.1. Массовую долю окиси железа (X_3) в процентах вычисляют по формуле
m1 x V x 100
X3 = ─────────────,
m x V1
где m1 - масса окиси железа, найденная по градуировочному графику, г;
V - общий объем исходного раствора, см3;
m - масса навески, г;
V1 - объем аликвотной части раствора, см3.
6.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
|
Массовая доля окиси железа, %
|
Абсолютное допускаемое расхождение, %
|
|
От 0, 01 до 0, 10 включ.
Св. 0, 10 " 0, 50 "
" 0, 50 " 1, 0 "
" 1, 0 " 2, 5 "
|
0, 005
0, 01
0, 02
0, 05
|
— Все документы — ГОСТы — ГОСТ 13997.5-84 МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА
Банки обяжут раскрывать полную стоимость ипотеки, включая страховку
В старых границах Москвы по итогам марта 2022 года зафиксировано незначительное снижение цен на квартиры комфорт-класса в новостройках
Жителям газифицированных квартир запрещается объединять кухню с жилой комнатой
Россияне стали активно задумываться о благоустройстве дач — в середине апреля 2022 года спрос на подобные услуги вырос на 102 процента в сравнении с показателем конца марта
Пересмотр платежа по ранее выданной ипотеке после повышения ставки Центробанком зависит от конкретного договора по предоставлению кредита