Межгосударственный стандарт ГОСТ 20300.7-90 "Изделия огнеупорные бадделеито-корундовые. Метод определения оксидов кальция и магния" (утв. постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 15 марта 1990 г. N 434)

Baddeleyite-corundum refractoriest. Method for determination of calcium oxide and magnesium oxide

Дата введения 1 января 1991 г.

Взамен ГОСТ 20300.7-74

Настоящий стандарт устанавливает комплексонометрический метод определения оксидов кальция и магния (при массовой доле оксида кальция и магния до 0,5%) в огнеупорных бадделеито-корундовых изделиях.

Метод основан на титровании трилоном Б ионов кальция при рН 12 и суммы ионов кальция и ионов магния при рН 9-10 с индикатором флуорексоном или кислотным хромтемно-синим.

1. Общие требования

Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 20300.1.

2. Аппаратура, реактивы и растворы

Чашка платиновая по ГОСТ 6563.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484, раствор с массовой долей 40%.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, 2 М раствор.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовыми долями 10 и 25%.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Метиловый красный, спиртовой раствор с массовой долей 0,2%.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962*.

Калия гидроокись по нормативно-технической документации, 5 М раствор.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор с массовой долей 10%.

Хлоридно-аммиачно-щелочной буферный раствор с рН 11 - 11,5: 20 г хлористого аммония растворяют в небольшом объеме дистиллированной воды, добавляют 14 г гидроокиси калия, 400 см3 раствора аммиака с массовой долей 25% и разбавляют дистиллированной водой до 1 дм3.

Калий хлористый по ГОСТ 4234.

Эриохром черный Т. Сухая индикаторная смесь с хлористым калием (1:100).

Малахитовый зеленый, индикатор, спиртовой раствор с массовой долей 0,2%.

Флуорексон по нормативно-технической документации.

Тимолфталеин по нормативно-технической документации.

Индикаторная смесь флуорексона с тимолфталеином: 0,2 г флуорексона смешивают с 0,165 г тимолфталеина и 20 г хлористого калия.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор с массовой долей 2%, к которому добавляют аммиак до слабощелочной реакции по метилроту.

Уротропин фармакопейный, растворы с массовыми долями 0,5 и 25%.

Сахар-рафинад по ГОСТ 22, раствор с массовой долей 2% или сахароза.

Натрий гидрат окиси (натрий едкий) по ГОСТ 4328, 2 М раствор.

Аммиачный буферный раствор с рН 10: навеску хлористого аммония массой 54 г растворяют в небольшом количестве воды, добавляют 350 см3 раствора аммиака с массовой долей 25% и разбавляют водой до 1 дм3.

Трилон Б, 0,025 М раствор, готовят и устанавливают коэффициент молярности, как указано в ГОСТ 20300.6, разд. 2.

Бумага конго.

Кислотный хромтемно-синий индикаторный раствор: навеску индикатора массой 0,15 г растворяют в 5 см3 буферного раствора и добавляют 20 см3 этилового спирта.

3. Проведение анализа

Навеску пробы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают водой и смешивают с 2.5 см3 концентрированной серной кислоты и 7-10 см3 раствора фтористоводородной кислоты. Смесь выпаривают на воздушной бане, нагревая ее до выделения паров серной кислоты. Когда содержимое чашки превратится в сиропообразную массу и будет застывать после снятия с бани, нагревание прекращают. Затем в чашку, до половины ее, наливают горячую воду, добавляют 3 см3 концентрированной соляной кислоты и, перемешивая стеклянной палочкой, при осторожном нагревании на электрической плитке, частично растворяют осадок от разложения огнеупора. Раствор с остатком переносят в стакан и ополаскивают чашку несколько раз горячей водой. Затем в стакан добавляют воду до 50-75 см3 и 3-5 капель концентрированной азотной кислоты. Раствор кипятят 2-3 мин, чтобы все сернокислые соли кальция и магния полностью растворились.

Раствор в стакане нейтрализуют раствором аммиака с массовой долей 10% по бумаге "конго" до начала ее побурения (рН 2-2,5), затем для осаждения гидроксидов прибавляют 30 см3 раствора уротропина с массовой долей 25%. Раствор нагревают до 90°С (кипятить нельзя!) и для полной коагуляции осадка гидроксидов ставят на водяную баню или в теплое место (40-60°С) на 15-20 мин. Осадок отфильтровывают через фильтр с белой лентой, промывают 10-12 раз теплым раствором уротропина с массовой долей 0,5% и отбрасывают. Фильтрат и промывные воды собирают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Из раствора отбирают две аликвотные части раствора по 100 см3 каждая и помещают их в конические колбы для титрования вместимостью 250 см3. В одной колбе оттитровывают оксид кальция, а в другой - сумму оксидов кальция и магния.

В первую колбу добавляют 1-2 капли индикатора малахитового зеленого, затем приливают по каплям 5 М раствора КОН до обесцвечивания раствора, после чего прибавляют в избыток 10 см3. К полученному раствору добавляют 3-5 мг индикаторной смеси флуорексона с тимолфталеином и титруют из бюретки 0,025 М раствором трилона Б до резкого исчезновения зеленой флуоресценции раствора и перехода его цвета в фиолетовый. Титрование следует проводить на черном фоне. Отмечают объем трилона Б, израсходованный на титрование, в кубических сантиметрах.

Можно титровать также с индикатором кислотным хромтемно-синим. В этом случае к раствору для титрования приливают 2 см3 раствора сахара, опускают бумагу "конго" и нейтрализуют раствором едкого натра до покраснения бумаги. Затем приливают еще 5 см3 2 М раствора едкого натра и через 1-2 мин прибавляют 10 капель раствора кислотного хромтемно-синего и титруют 0,025 М раствором трилона Б до перехода окраски от малиновой в неизменяющуюся синюю. Отмечают объем трилона Б, израсходованный на титрование оксида кальция, в кубических сантиметрах.

Во вторую колбу для титрования прибавляют 0,5-1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, 5-8 см3 хлоридно-аммиачно-щелочного буферного раствора и титруют из бюретки 0,025 М раствором трилона Б и с индикатором эриохромом черным Т до перехода окраски от малиновой в неизменяющуюся сине-зеленую. Можно титровать также с индикатором кислотным хромтемно-синим.

Отмечают объем трилона Б, израсходованный на титрование суммы оксидов кальция и магния в кубических сантиметрах.

4. Обработка результатов

4.1. Массовую долю оксида кальция (X) в процентах вычисляют по формуле

                           V  x K x 0,0014 x V x 100

                            1

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

                                   V  x m

                                    2

где V  - объем  раствора трилона Б,  израсходованный на титрование оксида

     1   кальция, см3;

     К - коэффициент молярности раствора трилона Б;

0,0014 - масса  оксида  кальция,  необходимая  для связывания 1 см3 точно

         0,025 М раствора трилона Б, г;

     V - общий объем анализируемого раствора, см3;

    V  - объем аликвотной части раствора, см3;

     2

     m - масса навески огнеупора, г.

4.2. Массовую долю оксида магния (X_1) в процентах вычисляют по формуле

                         (V  - V ) x K x 0,001008 x V x 100

                           3    1

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

                      1               V  x m

                                       2

где   V  - объем раствора трилона Б,  израсходованный на титрование суммы

       3   оксидов кальция и магния, см3;

0,001008 - объем  оксида  магния,  необходимый для связывания 1 см3 точно

           0,025 М раствора трилона Б, см3.

4.3. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений не должны превышать 0,10%. Оценка границ случайной составляющей результата анализа составляет +-0,05%.

4.4. Допускается определять содержание оксида кальция обратным титрованием по ГОСТ 13997.8.

_____________________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000.