1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственной ассоциацией промышленности строительных материалов

РАЗРАБОТЧИКИ

Е.В. Соболев, канд. техн. наук; В.Е. Голубев, канд. техн. наук; Р.П. Борисова; Е.А. Диденко

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 15.03.90 N 434

3. ВЗАМЕН ГОСТ 20300.3-74

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ

Настоящий стандарт устанавливает комплексонометрический и гравиметрический методы определения диоксида циркония (при массовой доле диоксида циркония не менее 32%) в огнеупорных бадделеито-корундовых изделиях.

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 20300.1.

2.1. Сущность метода

Метод основан на титровании трилоном Б иона циркония с индикатором ксиленоловым оранжевым.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Тигель платиновый N 100-8 по ГОСТ 6563.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172, х.ч. или ч.д.а.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, растворы с массовой долей 10 и 25%.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Бумага конго красная.

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

Метиловый красный (метилрот) по ТУ 6-09-5169, спиртовой раствор с массовой долей 0,2%.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Индикатор ксиленоловый оранжевый, водный раствор с массовой долей 0,2%.

Цирконий азотнокислый, стандартный раствор; готовят следующим образом: 0,2 г х.ч. азотнокислого циркония растворяют в 100 - 150 см³ дистиллированной воды, фильтруют раствор через фильтр "белая лента", добавляют 90 см³ концентрированной соляной кислоты, разбавляют водой до объема 1 дм³ и тщательно перемешивают.

Точную концентрацию раствора устанавливают гравиметрическим способом. Для этого отбирают бюреткой в три стакана вместимостью по 350 - 400 см³ соответственно 15, 20, 25 см³ раствора. Добавляют в каждый стакан 3 см³ концентрированной соляной кислоты и разбавляют водой до 100 см³, нагревают растворы до кипения, прибавляют по 2 - 4 капли спиртового раствора метилрота и подщелачивают раствором аммиака с массовой долей 10% до появления желтого цвета. Затем кипятят 1 - 2 мин при энергичном перемешивании стеклянной палочкой и ставят стакан на теплую баню на 15 - 20 мин для коагуляции осадка гидроокисей. Отфильтровывают осадки гидроокисей циркония на фильтр "белая лента" и промывают горячим раствором азотнокислого аммония до исчезновения в промывных водах иона хлора (реакция раствора азотнокислого серебра с массовой долей 1% на подкисленную азотной кислотой промывную воду). Затем фильтры с осадками помещают в предварительно прокаленные и взвешенные платиновые тигли, осторожно озоляют и прокаливают при температуре 1100 - 1200 °C до постоянной массы.

Концентрацию раствора азотнокислого циркония (C) в г/см³ в пересчете на диоксид циркония вычисляют как среднее арифметическое результатов трех определений по формуле

где m₁, m₂, m₃, - масса диоксида циркония в первом, втором и третьем тиглях, г;

15, 20, 25 - объемы раствора азотнокислого циркония соответственно в первом, втором и третьем стаканах, см³;

- общая масса диоксида циркония, полученная из 60 см³ раствора азотнокислого циркония, г.

Допускается также приготовление стандартного раствора диоксида циркония из стандартных образцов цирконийсодержащих огнеупоров или диоксида циркония ос. ч.

Трилон Б, 0,025 М раствор готовят следующим образом: взвешивают 9,31 г сухого трилона Б и растворяют в 150 - 200 см³ дистиллированной воды при слабом нагревании. Раствор фильтруют через фильтр "белая лента", разбавляют водой до 1 дм³ и тщательно перемешивают.

Для установки коэффициента молярности раствора трилона Б по диоксиду циркония в три конические колбы вместимостью по 250 см³ отбирают по 25 см³ раствора азотнокислого циркония и нейтрализуют раствором аммиака с массовой долей 25% (до покраснения бумаги "конго красная"). Затем в раствор добавляют 3 см³ концентрированной серной кислоты, доводят до 100 см³ и кипятят на электрической плитке 1 - 2 мин, после чего добавляют 10 см³ раствора солянокислого гидроксиламина, 10 капель индикаторного раствора ксиленолового оранжевого и титруют до перехода окраски из красного цвета в желтый. Отмечают количество кубических сантиметров трилона Б, потраченное на титрование, и рассчитывают коэффициент молярности трилона Б (K) по формуле

где 25 - количество раствора азотнокислого циркония, взятое для титрования соответственно в первый, второй и третий стаканы, см³;

K₁ - коэффициент молярности азотнокислого циркония;

V - объем раствора трилона Б, использованный на титрование, см³.

2.3. Проведение анализа

Отбирают пипеткой 50 см³ раствора, полученного, как указано в ГОСТ 20300.2, п. 2.3 или 3.4, и помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³. В раствор опускают бумагу конго и по каплям приливают 25%-ный раствор аммиака до покраснения бумаги и появления мути. Затем сразу приливают 3 см³ концентрированной серной кислоты до полного растворения гидроокиси и разбавляют раствор водой до объема 100 см³.

Нагревают раствор до кипения, прибавляют 10 см³ раствора солянокислого гидроксиламина (для маскирования железа), 10 капель индикаторного раствора ксиленолового оранжевого и титруют 0,025 М раствором трилона Б до перехода окраски раствора из красной в желтую. Отмечают количество кубических сантиметров 0,025 М раствора трилона Б, израсходованное на титрование циркония. Раствор после титрования циркония оставляют для определения алюминия.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю диоксида циркония (X) в процентах вычисляют по формуле

где K - коэффициент молярности 0,025 М раствора трилона Б, установленный по соли циркония;

V - объем 0,025 М раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см³;

0,00308 - масса диоксида циркония, соответствующая 1 см³ точно 0,025 М раствора трилона Б, г;

V₁ - общий объем раствора, см³;

m - масса пробы, г;

V₂ - объем аликвотной части, см³.

2.4.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений не должны превышать 0,30%.

3.1. Сущность метода

Метод основан на осаждении фосфата циркония в растворе циркония фосфатом аммония.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Весы аналитические 1-го класса с разновесами.

Печь муфельная с силитовыми стержнями, обеспечивающая температуру нагрева (1200 +/- 50) °C.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Аммоний фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 3772.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор с массовой долей 5%.

3.3. Проведение анализа

От раствора, полученного, как указано в п. 2.3, отбирают 50 см³ в стакан вместимостью 300 см³, прибавляют 10 см³ концентрированной серной кислоты, 0,7 г двузамещенного фосфорнокислого аммония, доводят до 100 см³ дистиллированной водой и нагревают до кипения на электрической плитке. Раствор оставляют на ночь. Осадок отфильтровывают через фильтр "синяя лента" и промывают несколько раз 150 см³ раствора азотнокислого аммония.

Осадок фосфата циркония на фильтре переносят в прокаленный и взвешенный платиновый тигель, подсушивают, а затем прокаливают 2 ч в муфельной печи при температуре (1200 +/- 50) °C до постоянной массы.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю диоксида циркония (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса прокаленного фосфата циркония, г;

V - общий объем раствора, см³;

0,465 - коэффициент пересчета фосфата циркония на диоксид циркония;

V₁ - объем аликвотной части раствора, см³;

m - масса пробы, г.

3.4.2. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,30%.

3.4.3. Гравиметрический метод определения содержания диоксида циркония применяют при разногласиях в оценке качества.

3.4.4. Допускается определять содержание диоксида циркония из отдельной навески по ГОСТ 13997.4.