ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ

Методыиспытаний

Часть 2

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ
ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ

Методы определения двуокиси титана

ГОСТ 13997.6-84

Москва

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

2004

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Сборник«Изделия огнеупорные. Методы испытаний. Часть 2» содержит стандарты,утвержденные до 1 августа 2004 г.

Встандарты внесены изменения, принятые до указанного срока.

Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, атакже о принятых к ним изменениях публикуется в ежемесячном информационномуказателе «Национальные стандарты»

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ Методы определения двуокиси титана Zirconium containing refractory materials and products. Methods for determination of titanium dioxide

ГОСТ 13997.6-84

Дата введения 01.07.85

Настоящийстандарт устанавливает методы определения двуокиси титана в материалах иизделиях огнеупорных цирконийсодержащих: фотометрические методы - сдиантипирилметаном (при массовой доле двуокиси титана от 0,05 до 0,20 %), сперекисью водорода (при массовой доле двуокиси титана от 0,20 до 2,0 %);фотометрические методы - с диантипирилметаном (при массовой доле двуокисититана от 0,02 до 0,20 %), в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащихс массовой долей двуокиси циркония до 99 % и с перекисью водорода (при массовойдоле двуокиси титана от 0,20 до 3 %), в материалах и изделиях огнеупорныхцирконийсодержащих с массовой долей двуокиси циркония до 65 % (кромебадделеитовых).

Стандартсоответствует СТ СЭВ 4429-83 в части определения двуокиси титана в материалах иизделиях огнеупорных с массовой долей двуокиси циркония до 65 % (кромебадделеитовых).

(Измененная редакция, Изм. №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

Методоснован на измерении интенсивности окраски комплексного соединения титана сдиантипирилметаном в кислой среде, окрашенного в желтый цвет.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметртипа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.

Печьмуфельная с нагревом 900 - 1000 °С.

Тиглиплатиновые по ГОСТ6563, № 100-7, 100-10.

Диантипирилметан,раствор с массовой долей 5 %, приготовленный на растворе соляной кислотымолярной концентрации эквивалента соляной кислоты 2 моль/дм³.

Кислотасоляная по ГОСТ 3118, раствормолярной концентрации эквивалента соляной кислоты 2 моль/дм³ и разбавленная1:1.

Индикаторнаябумага конго.

Кислотасерная по ГОСТ4204, растворы с массовой долей 5 и 10 %.

Калийпиросернокислый по ГОСТ 7172.

Гидроксиламингидрохлорид по ГОСТ 5456, растворс массовой долей 20 %.

Натрийуксуснокислый по ГОСТ 199,трехводный; раствор молярной концентрации эквивалента натрия уксуснокислого 3моль/дм³.

Титанадвуокись, ос.ч.

Стандартныйраствор титана сернокислого: навеску двуокиси титана массой 0,2 г,предварительно прокаленную при 1000 °С, сплавляют в кварцевом или в платиновомтигле с 6 г пиросернокислого калия при температуре 800 °С до полученияпрозрачного расплава. Остывший расплав растворяют в 150 см³ растворасерной кислоты с массовой долей 10 % при нагревании на электроплитке с закрытойспиралью. Охлажденный прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью1000 см³, доливают до метки раствором серной кислоты с массовойдолей 5 %, перемешивают.

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

Градуировочныйстандартный раствор: 25 см³ стандартного раствора А разбавляют вмерной колбе вместимостью 500 см³; применяют раствор в деньприготовления.

Градуировочныйстандартный раствор титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,00001г/см³ (раствор Б).

(Измененная редакция, Изм. №1).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Аликвотную часть раствора 1 по ГОСТ 13997.3 , разд. 2после гравиметрического определения двуокиси кремния, равную 25 или 50 см³,или раствора 1 по ГОСТ 13997.4 помещаютв мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 10 см³солянокислого гидроксиламина, выдерживают в течение 5 мин для восстановленияжелеза из трехвалентного в двухвалентное состояние. Затем проводятнейтрализацию раствором уксуснокислого натрия 3 моль/дм³ допереходного цвета бумаги конго, прибавляют 10 см³ раствора солянойкислоты (1:1) и 5 см³ раствора диантипирилметана, перемешивают,доводят водой до метки и снова перемешивают. Через 40 - 50 мин измеряютоптическую плотность раствора, применяя в качестве раствора сравнения 25 или 50см³ анализируемого раствора, подготовленного так же, но без добавкираствора диантипирилметана.

Оптическуюплотность измеряют на фотоколориметре с синим светофильтром (областьсветопропускания 380 - 400 нм) в кювете с толщиной слоя 50 мм.

Массудвуокиси титана в граммах определяют по градуировочному графику.

2.3.2. Построение градуировочного графика

В мерныеколбы вместимостью 100 см³ отмеряют бюреткой аликвотные частиградуировочного 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 растворасоляной кислоты (1:1), 5 см³ раствора диантипирилметана с массовойдолей 20 %, перемешивают, доливают водой до метки и снова перемешивают. Через30 - 40 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре с синимсветофильтром (область светопропускания 380 - 400 нм) в кювете с толщиной слоя50 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта,содержащий все применяемые по ходу анализа реактивы.

Понайденным средним арифметическим значениям оптической плотности из трех серийопытов и соответствующим им массам двуокиси титана в граммах строятградуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. №1).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю двуокиси титана (X) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса двуокиси титана, найденная поградуировочному графику, г;

V - объем исходногораствора, см³;

V₁ -аликвотная часть раствора, см³;

m₁ - массанавески, г.

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

Таблица1^*

^* Табл. 2(Исключена, Изм. № 1).

(Измененная редакция, Изм. №1).

3.ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА

3.1. Сущность метода

Методоснован на образовании комплексного соединения титана с перекисью водорода,окрашенного в желтый цвет, измерении интенсивности его окраски в сернокислойсреде.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Натрийуглекислый по ГОСТ83.

Натрийтетраборнокислый безводный: натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ4199 нагревают в платиновой чашке на электрической плитке при температуре360 - 380 °С до удаления кристаллизационной воды.

Калий углекислыйпо ГОСТ 4221.

Смесь длясплавления, состоящая из безводных углекислого натрия, тетраборнокислого натрияи углекислого калия в соотношении 1:1:1.

Перекисьводорода по ГОСТ 10929,раствор с массовой долей 3 %.

Титанадвуокись, ч.д.а. или ос.ч.

Стандартныйраствор сернокислого титана с массовой концентрацией двуокиси титана 0,0002г/см³ готовят по п. 2.2.

Остальныеприменяемые реактивы, растворы и аппаратура по п. 2.2.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску материала массой 0,2 г (при массовой доледвуокиси циркония до 65 %) помещают в платиновый тигель № 100-7, смешивают с 2- 3 г смеси для сплавления, сплавляют в муфельной печи при 900 - 1000 °С втечение 15 - 20 мин.

Навескуматериала массой 0,2 г (при массовой доле двуокиси циркония свыше 70 %)помещают в платиновый тигель № 100-9 или 100-10, смешивают с 3 - 4 гпиросернокислого калия, осторожно сплавляют в муфельной печи при 800 - 850 °Св течение 20 - 25 мин до получения прозрачного расплава. Для ускоренияпроцесса сплавления расплав перемешивают 2 - 3 раза вращением тигля при помощищипцов.

Сплаврастворяют в растворе серной кислоты с массовой долей 5 %, переводят в мернуюколбу вместимостью 100 см³, прибавляют 3 см³ раствораперекиси водорода с массовой долей 3 %, доливают до метки тем же растворомсерной кислоты и перемешивают.

Измеряютоптическую плотность растворов на фотоколориметре с синим светофильтром(область светопропускания 400 - 450 нм) в кювете с толщиной слоя 20 мм. Вкачестве раствора сравнения используют параллельно приготовленный раствор пробыанализируемого материала по ходу анализа, содержащий все реактивы, кромераствора перекиси водорода.

Массудвуокиси титана в граммах определяют по градуировочному графику.

Дляопределения массовой доли двуокиси титана можно использовать аликвотную частьраствора 1 по ГОСТ13997.3 после гравиметрического определения двуокиси кремния.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В мерныеколбы вместимостью 100 см³ отмеривают бюреткой аликвотные частистандартного раствора А двуокиси титана: 0,5; 1,0; 4,0; 8,0; 12,0; 16,0; 20,0см³, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0008; 0,0016; 0,0024;0,0032; 0,0040 г двуокиси титана.

В каждуюмерную колбу приливают по 3 см³ раствора перекиси водорода смассовой долей 3 %, доливают до метки тем же раствором серной кислоты иперемешивают.

Далееопределение проводят по п. 3.3.1. В качестве раствора сравнения используютраствор серной кислоты с массовой долей 5 %.

Понайденным средним арифметическим значениям оптической плотности из трех серийопытов и соответствующим им массам двуокиси титана в граммах строятградуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. №1).

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю двуокиси титана (X₁) впроцентах вычисляют по формуле

где m - масса двуокиси титана, найденная поградуировочному графику, г;

m₁ - массанавески, г.

3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точностиизмерения при массовой доле двуокиси титана приведены в табл. 1.

(Измененная редакция, Изм. №1).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИТИТАНА
(в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих с массовой долейдвуокиси циркония до 65 %, кроме бадделеитовых)

4.1. Метод определения двуокиси титана - по ГОСТ 2642.6 , разд.4.

5. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИТИТАНА С ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА
(в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих с массовой долейдвуокиси циркония до 65 %, кроме бадделеитовых)

5.1. Сущность метода

Методоснован на сплавлении пробы со смесью тетраборнокислого натрия и углекислогонатрия и измерении оптической плотности комплекса титана с перекисью водорода всернокислой среде при длине волны 410 нм или при использовании синегосветофильтра.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометртипа СФ-46 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.

Фотоэлектроколориметртипа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.

Кислотасерная по ГОСТ4204, разбавленная 1:1, 1:10, 1:20.

Перекисьводорода по ГОСТ 10929,раствор с массовой долей 3 %.

Натрийуглекислый по ГОСТ83.

Натрийтетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199,обезвоживают по п. 3.2.

Смесь длясплавления: натрий углекислый и натрий тетраборнокислый безводный смешивают всоотношении 1:1.

Титанадвуокись чистотой не менее 99,99.

Стандартныйраствор титана: 0,2000 г двуокиси титана, предварительно прокаленной при 1000°С до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 4 г смеси длясплавления. 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.

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

(Измененная редакция, Изм. №1).

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Навеску материала, содержащего двуокись циркониядо 65 %, массой 0,5 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 5 - 6 г смесидля сплавления и сплавляют при (1100 ± 20) °С до получения прозрачногорасплава.

Сплавохлаждают, растворяют в 50 см³ раствора серной кислоты (1:10),переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, прибавляют 3 см³раствора перекиси водорода с массовой долей 3 %, доводят до метки раствором сернойкислоты (1:20) и перемешивают.

Оптическуюплотность полученного раствора измеряют при длине волны 410 нм или приприменении синего светофильтра с областью светопропускания 400 - 450 нм,используют кювету с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит растворконтрольного опыта: параллельно подготовленная навеска анализируемого материаласо всеми применяемыми по ходу анализа реактивами в соответствующих количествах,кроме раствора перекиси водорода.

Дляопределения массовой доли двуокиси титана используют также аликвотную частьраствора 1 по ГОСТ13997.3, после выделения двуокиси кремния.

Массудвуокиси титана в граммах определяют по градуировочному графику.

5.3.2. Для построения градуировочного графика в девять издесяти 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 стандартногораствора титана. В каждую колбу прибавляют по 3 см³ раствораперекиси водорода с массовой долей 3 %, доводят до метки раствором сернойкислоты (1:20) и перемешивают. Оптическую плотность растворов измеряют придлине волны 410 нм или на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (областьсветопропускания 400 - 450 нм) в кювете с толщиной слоя 20 мм.

Понайденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам двуокисититана в граммах строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. №1).

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю двуокиси титана (X₂) впроцентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса двуокиси титана,найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески, г.

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

Таблица 3

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕНМинистерством черной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Л.А. Коробка, Г.И. Дмитренко, Л.А. Павлова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН ВДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от18.09.84 № 3243

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13997.4 -78

4. Стандарт соответствует СТСЭВ 4429-83

5. ССЫЛОЧНЫЕНОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 7-95Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС11-95)

7. ИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2-90)

СОДЕРЖАНИЕ