Межгосударственный стандарт ГОСТ 13997.6-84 "Материалы и изделия огнеупорные цирконийсодержащие. Методы определения двуокиси титана" (утв. постановлением Госстандарта СССР от 18 сентября 1984 г. N 3243)

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

Дата введения 1 июля 1985 г.

Взамен ГОСТ 13997.4-78

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/дм3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор молярной концентрации эквивалента соляной кислоты 2 моль/дм3 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/дм3.

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 гпиросернокислого калия при температуре 800°С до получения прозрачного расплава. Остывший расплав растворяют в 150 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 10% при нагревании на электроплитке с закрытой спиралью. Охлажденный прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки раствором серной кислоты с массовой долей 5%, перемешивают.

Стандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002 г/см3 (раствор А).

Градуировочный стандартный раствор: 25 см3 стандартного раствора А разбавляют в мерной колбе вместимостью 500 см3; применяют раствор в день приготовления.

Градуировочный стандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,00001 г/см3 (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 см3, или раствора 1 по ГОСТ 13997.4 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 солянокислого гидроксиламина, выдерживают в течение 5 мин для восстановления железа из трехвалентного в двухвалентное состояние. Затем проводят нейтрализацию раствором уксуснокислого натрия 3 моль/дм3 до переходного цвета бумаги конго, прибавляют 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и 5 см3 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 см3 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 см3 отмеряют бюреткой аликвотные части градуировочного раствора Б двуокиси титана: 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 см3, что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000125; 0,000150 гдвуокиси титана. В каждую мерную колбу добавляют 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1), 5 см3 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 (X) в процентах вычисляют по формуле

                                 m x V x 100

                             X = ------------,

                                   V  x m

                                    1    1

      где m  - масса   двуокиси  титана,  найденная  по  градуировочному

               графику, г;

          V  - объем исходного раствора, см3;

          V  - аликвотная часть раствора, см3;

           1

          m  - масса навески, г.

           1

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доля двуокиси титана приведены в табл. 1.

Таблица 1*

Массовая доля двуокиси титана, %	Дельта , %	Допускаемое расхождение, %
		d_k	d_2	дельта
От 0,05 до 0,1 включ. Св. 0,1 " 0,2 " " 0,2 " 0,5 " " 0,5 " 1 " " 1 " 2 " " 2 " 3 "	0,02 0,04 0,06 0,08 0,11 0,18	0,03 0,04 0,07 0,10 0,14 0,22	0,03 0,04 0,06 0,08 0,12 0,18	0,02 0,02 0,04 0,05 0,07 0,12

(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/см3 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 гсмеси 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 гпиросернокислого 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 см3, прибавляют 3 см3 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 см3 отмеривают бюреткой аликвотные части стандартного раствора А двуокиси титана: 0,5; 3,0; 4,0; 8,0; 12,0; 16,0; 20,0 см3, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0008; 0,0016; 0,0024; 0,0032; 0,0040 гдвуокиси титана.

В каждую мерную колбу приливают по 3 см3 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 (Х_1) в процентах вычисляют по формуле

                                      m x 100

                                  X = --------,

                                   1    m

                                         1

      где m  - масса  двуокиси  титана,  найденная   по   градуировочному

               графику, г;

           1

          m  - 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 гдвуокиси титана, предварительно прокаленной при 1000°С до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 4 гсмеси для сплавления. Сплав охлаждают и растворяют в 150 см3 серной кислоты (1:1). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки раствором серной кислоты (1:20) и перемешивают.

Стандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002 г/см3.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Навеску материала, содержащего двуокись циркония до 65%, массой 0,5 гпомещают в платиновый тигель, смешивают с 5-6 гсмеси для сплавления и сплавляют при (1100 +- 20)°С до получения прозрачного расплава.

Сплав охлаждают, растворяют в 50 см3 раствора серной кислоты (1:10), переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 3 см3 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 см3 отмеривают бюреткой 1,0; 3,0; 5,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 см3 стандартного раствора титана. В каждую колбу прибавляют по 3 см3 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 нм 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 (Х_2) в процентах вычисляют по формуле

                                m x 100

                                 1

                           X  = -------,

                            2     m

где m  - масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, г;

     1

    m  - масса навески, г.

5.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 3

Таблица 3

Массовая доля двуокиси титана, %	Абсолютное допускаемое расхождение, %
От 0,2 до 1,0 включ. Св. 1,0 " 3,0 "	0,05 0,10

______________________________

* Табл. 2 (Исключена, Изм. N 1).