Межгосударственный стандарт ГОСТ 25542.1-93 (ИСО 1232-76) "Глинозем. Метод определения диоксида кремния" (введен в действие постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1994 г. N 160)

Alumina. Method for the determination of silicon dioxide

Дата введения - 1 января 1995 г.

Взамен ГОСТ 25542.1-82

1. Назначение и область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод определения диоксида кремния при массовой доле от 0,01 до 0,2%. Массовая доля оксида ванадия и оксида фосфора до 0,02%.

Дополнения и изменения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом.

2. Ссылки

ГОСТ 25389 Глинозем. Методы подготовки проб.

ГОСТ 25542.0 Глинозем. Общие требования к методам химического анализа

ГОСТ Р 50332.1 Глинозем. Методы разложения пробы и приготовления раствора

ГОСТ 27798 Глинозем, Отбор и подготовка проб.

3. Сущность метода

Образование окисленного (гетерополикислоты) молибдосиликата (желтого) при определенной кислотности (рН 0,85 - 0,95) и концентрации реактивов, температуры и времени.

Восстановление аскорбиновой кислотой комплекса в сильной сернокислой среде в присутствии винной кислоты до кремнемолибденовой сини.

Спектрофотометрическое измерение восстановленного окрашенного комплекса при длине волны 815 нм в области светопропускания от 620 до 650 нм.

4. Аппаратура и реактивы

Обычная лабораторная аппаратура.

Чашка платиновая с плоским дном диаметром 70 мм, высотой 35 мм и прилагающаяся к ней платиновая крышка.

Печи электрические, отрегулированные на температуры (50050)°С и от 1000 до 1025°С.

рН-метр.

Спектрофотометр.

Примечание. Стеклянные детали следует осторожно промыть горячей хромовосерной кислотой, приняв все необходимые меры предосторожности.

Для щелочных растворов не следует использовать стеклянную посуду.

При анализе используют только реактивы ч.д.а. и дистиллированную воду.

Карбонат натрия безводный по ГОСТ 83.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 1:1.

Натрий или аммоний молибденово-кислый по ГОСТ 3765, раствор с массовой долей 5%. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой долей 10%.

Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор с массовой долей 1%.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 8 .

Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 8 и 0,14 .

Кремния диоксид по ГОСТ 9428.

Стандартные растворы кремния.

Раствор А: 0,2500 г тонко растертого предварительно прокаленного в течение 1 ч при температуре 1000°С и охлажденного в эксикаторе диоксида кремния помещают в платиновый тигель, перемешивают с 5 г углекислого натрия и сплавляют 10 - 15 мин при температуре 900 - 950°С до получения прозрачного плава. Плав выщелачивают при нагревании в воде в платиновой, серебряной или никелевой чашке, тигель ополаскивают в эту же чашку. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 , доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

1  раствора А содержит 0,00025 г диоксида кремния.

Раствор Б: 20,0  раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 , доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед применением.

1  раствора Б содержит 0,00001 г диоксида кремния.

Раствор Б: 20,0 Б раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 , добавляют 17,5  раствора серной кислоты 8 , доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед применением.

Натрий тетраборно-кислый по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре 400°С.

Раствор-фон I: 12 г углекислого натрия и 4 г борной кислоты или 10,3 г углекислого натрия и 3,3 г тетраборно-кислого натрия помещают в платиновую чашку, перемешивают и растворяют при нагревании в 100  воды. Раствор охлаждают, переносят в стакан вместимостью 400 , содержащий 48  раствора азотной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 , доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор-фон II: 10 г борной кислоты и 24 г углекислого натрия перемешивают, растворяют при нагревании в 150  воды в платиновой чашке вместимостью 200 . Раствор охлаждают, переносят в стакан вместимостью 500 , содержащий 74  раствора серной кислоты 8 . Фильтруют через плотный фильтр в мерную колбу вместимостью 1000 , доводят до метки водой и перемешивают.

ГАРАНТ:

Нумерация разделов приводится в соответствии с источником

4. Проведение анализа

4.1. Определение массовой доли диоксида кремния при разложении пробы глинозема азотной кислоты

4.1.1. В зависимости от массовой доли диоксида кремния отбирают аликвотную часть азотно-кислого раствора пробы, приготовленного по методу разложения пробы сплавлением по ГОСТ Р 50332.1, согласно табл. 1 или табл. 2 и помещают в стакан вместимостью 100 .

Таблица 1

Объем основного раствора,	Объем аликвотной части раствора,	Масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г	Объем воды, который следует добавить к аликвотной части,
500	50	0,50	0
250	25	0,50	5

Раствор разбавляют водой до объема 50 , добавляют 5  раствора молибденово-кислого аммония и перемешивают.

Таблица 2

Массовая доля диоксида кремния, %	Объем аликвотной части раствора пробы,	Масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г
От 0,01 до 0,03	25	0,5
Св. 0,03 " 0,07	10	0,2
" 0,07 " 0,2	5	0,1

Устанавливают рН раствора от 0,85 до 0,95 добавлением из бюретки раствора азотной кислоты или раствора аммиака.

Разбавляют, если необходимо, раствор так, чтобы объем раствора после прибавления раствора азотной кислоты или аммиака был 65 , и снова измеряют рН.

Добавленное количество раствора азотной кислоты или аммиака записывают. Раствор выбрасывают.

4.1.2. Из того же раствора пробы отбирают вновь такую же аликвотную часть и помещают в мерную колбу вместимостью 100 , разбавляют водой до объема 50 , добавляют раствор азотной кислоты или раствор аммиака в количестве, определенном в п. 4.1.1, разбавляют, если необходимо, водой до 60  и добавляют 5  раствора молибденовокислого аммония. Раствор перемешивают и оставляют на 15 - 20 мин при температуре 20 - 25°С, затем к раствору добавляют 5  раствора винной кислоты, 22  раствора серной кислоты, 5  раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают, доливают до метки водой и вновь перемешивают.

Через 20 мин, но не позднее чем через 40 мин, измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм или на фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 620 до 650 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Массу диоксида кремния в растворе находят по градуировочному графику

4.1.3. Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 100  каждая помещают по 25  раствора-фона I. Затем добавляют раствор азотной кислоты или раствор аммиака в количестве, определенном предварительно следующим образом: 25,0  раствора-фона I помещают в стакан вместимостью 150 , добавляют 10  воды, 15  стандартного раствора Б, 5  раствора молибденовокислого аммония и перемешивают. Устанавливают рН раствора от 0,85 до 0,95 добавлением из бюретки растворов азотной кислоты или аммиака. Добавленное количество раствора аммиака или азотной кислоты записывают. Раствор отбрасывают.

После добавления раствора-фона I и необходимого количества раствора азотной кислоты или аммиака в мерные колбы отбирают 0; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 и 20,0  стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,00005; 0,000075; 0,0001; 0,000125; 0,00015 и 0,0002 г диоксида кремния. Все колбы доливают водой до объема 60 , добавляют по 5  раствора молибденовокислого аммония, перемешивают, оставляют на 15 - 20 мин при температуре 20 - 25°С и далее поступают согласно п. 4.1.2. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора кремния.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам диоксида кремния строят градуировочный график.

4.2. Определение массовой доли диоксида кремния при разложении пробы серной кислотой

4.2.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в платиновый тигель, прибавляют 1 г борной кислоты, 2,4 г углекислого натрия, тщательно перемешивают и сплавляют при температуре 1000°С в течение 15 мин, предварительно помещая тигель с содержимым на 5 - 10 мин в более холодную часть муфеля до прекращения потрескивания.

После охлаждения плав выщелачивают горячей водой в стакан, в который предварительно отмеряют бюреткой 13,1  раствора серной кислоты 8 . Остаток оксида железа в тигле растворяют в 1,7  раствора серной кислоты 8 , отмеренного бюреткой, нагревая содержимое тигля в течение 3 - 5 мин. Раствор присоединяют к основному раствору.

Тигель 2 - 3 раза ополаскивают горячей водой. Содержимое стакана нагревают до полного растворения осадка, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 , разбавляют водой до метки и перемешивают. Этот раствор используют также для определения массовой доли оксида железа.

Для проведения контрольного опыта смесь углекислого натрия с борной кислотой помещают в платиновом тигле в муфельную печь на 1 - 2 мин только для расплавления смеси. После охлаждения плав выщелачивают горячей водой в стакан, в который предварительно отмеривают бюреткой 7,4  раствора серной кислоты 8 .

В зависимости от массовой доли диоксида кремния отбирают пипеткой аликвотную часть основного раствора объемом 5 - 25  в мерную колбу вместимостью 100 . Затем раствор разбавляют до объема 55  раствором серной кислоты 0,14 , приливают 5  молибденовокислого аммония, перемешивают и оставляют на 15 мин. Затем приливают 25  раствора серной кислоты 8 , обмывая стенки колбы, перемешивают, через 2 - 3 мин приливают при перемешивании 10  раствора аскорбиновой кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

Через 20 мин, но не позднее чем через 40 мин, измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм или на фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 620 до 650 нм.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через все стадии анализа.

Массу диоксида кремния в растворе находят по градуировочному графику.

4.2.2. Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 100  каждая приливают из бюретки 0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0  стандартного раствора В, что соответствует 0; 0,000025; 0,00005; 0,000075; 0,0001; 0,000125 и 0,00015 г диоксида кремния. В каждую колбу приливают по 25  раствора-фона II и объем раствора в каждой колбе доводят до 55  раствором серной кислоты 0,14 , приливают по 5  раствора молибденовокислого аммония и далее анализ продолжают, как указано в п. 4.2.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора кремния.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам диоксида кремния строят градуировочный график.

5. Обработка результатов

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

,

где - масса диоксида кремния, найденная по градуировочному графику, г;

- объем основного раствора, ;

m - масса навески глинозема, г;

- объем аликвотной части раствора, .

5.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Массовая доля диоксида кремния, %	Допускаемое расхождение, % (абс.)
От 0,010 до 0,030 включ.	0,008	0,012
Св. 0,03 " 0,10 "	0,01	0,02
" 0,10 " 0,20 "	0,03	0,04