ГОСТ 21639.3-93 Флюсы для электрошлакового переплава. Методы определения окиси кальция и окиси магнияПостановление Госстандарта России от 14.06.1995 N 298ГОСТ от 14.06.1995 N 21639.3-93

ГОСТ 21639.3-93

Группа В09

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Флюсы для электрошлакового переплава

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ И ОКИСИ МАГНИЯ

Fluxes for electroslag remelting.
Methods for determination of calcium oxide and magnesium oxide

ОКС 71.040.040*
ОКСТУ 0709

________________

     * В указателе "Национальные стандарты" 2006 год ОКС 25.160.20. -

Примечание .     

Дата введения 1996-01-01

     
     
Предисловие

     
     1 ПОДГОТОВЛЕН Российской Федерацией Техническим комитетом ТК 145 "Методы контроля металлопродукции"
     
     ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
     
     2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 17 февраля 1993 г.
     
     За принятие проголосовали:
     

     
     
     3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 14.06.95 N 298 межгосударственный стандарт ГОСТ 21639.3-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1996 г.
     
     4 ВЗАМЕН ГОСТ 21639.3-76
     
     

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

     
     Настоящий стандарт устанавливает титриметрические и атомно-абсорбционный методы определения окиси кальция при массовой доле от 1 до 65% и окиси магния при массовой доле от 2 до 27%.
     
     

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

     
     В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
     
     ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
     
     ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
     
     ГОСТ 3772-74 Аммоний фосфорнокислый двузамещенный. Технические условия.
     
     ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия
     
     ГОСТ 4140-74 Стронций хлористый 6-водный. Технические условия
     
     ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
     
     ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия
     
     ГОСТ 4332-76 Калий углекислый - натрий углекислый. Технические условия
     
     ГОСТ 4526-73 Магний оксид. Технические условия*
     
     ГОСТ 4530-76 Кальций углекислый. Технические условия
     
     ГОСТ 5456-79 Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия
     
     ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
     
     ГОСТ 5712-78 Аммоний щавелевокислый 1-водный. Технические условия
     
     ГОСТ 5839-77 Натрий щавелевокислый. Технические условия
     
     ГОСТ 8677-76 Кальций оксид. Технические условия
     
     ГОСТ 8864-71 Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия
     
     ГОСТ 9656-75 Кислота борная. Технические условия
     
     ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б).
     
     ГОСТ 11293-89 Желатин. Технические условия
     
     ГОСТ 20478-75 Аммоний надсернокислый. Технические условия
     
     ГОСТ 20490-75 Калий марганцовокислый. Технические условия
     
     ГОСТ 21639.0-93 Флюсы для электрошлакового переплава. Общие требования к методам анализа
     
     ГОСТ 21639.3-93 Флюсы для электрошлакового переплава. Методы определения окиси алюминия**
     
     ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия

________________
     * Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 4526-75;
     ** Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 21639.2-93. - Примечание .

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

     
     Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 21639.0.
     
     

4 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ

     
     4.1 Сущность метода
     
     Метод основан на титровании в щелочной среде при рН 12 ионов кальция трилоном Б в присутствии металлиндикатора флуорексона или смеси индикаторов кальцеина и тимолфталеина.
     
     Метод применяется при определении общего содержания окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция.
     
     4.2 Реактивы и растворы
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор с молярной концентрацией 1 моль/дм и разбавленная 1:1.
     
     Калия гидроокись по ГОСТ 24363, раствор с массовой концентрацией 5 и 200 г/дм.
     
     Калий хлористый по ГОСТ 4234.
     
     Индикатор флуорексон 0,2 г индикатора растирают в ступке с 20 г хлористого калия.
     
     Кальция окись по ГОСТ 8677.
     
     Флуоресцирующий индикатор: 2 г кальцеин динатриевой соли помещают в сухую колбу 500 см и растворяют в 200 см раствора гидроокиси калия с массовой концентрацией 5 г/дм. Добавляют в раствор порциями при взбалтывании 40 см соляной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм. Раствор фильтруют в колбу вместимостью 1 дм. Осадок на фильтре промывают подкисленной водой (на 1 дм воды 2 см раствора соляной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/дм) до объема фильтрата 1 дм.
     
     Тимолфталеин, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм в растворе окиси кальция с массовой концентрацией 5 г/дм.
     
     Индиго 5,5 - дисульфокислоты дикалиевая соль, индикатор (индигокармин), водный раствор с массовой концентрацией 25 г/дм.
     
     Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 100 г/дм.
     
     Индикатор метиловый красный, спиртовый раствор с массовой концентрацией 1 г/дм.
     
     Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм.
     
     Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.
     
     Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм.
     
     Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712, растворы с массовой концентрацией 1 и 40 г/дм.
     
     Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, растворы с молярной концентрацией 0,025 моль/дм, приготовленные по ГОСТ 21639.2.
     
     Бумага индикаторная универсальная.
     
     Индикатор метиловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм.
     
     Кальций углекислый по ГОСТ 4530.
     
     Стандартные растворы
     
     Раствор А: 1,785 г углекислого кальция, предварительно высушенного при температуре (105±5) °С до постоянной массы, помещают в стакан вместимостью 300-400 см, доливают 100 см воды, 20 см соляной кислоты (1:1) и нагревают до полного растворения. Раствор кипятят в течение 3-4 мин, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     Массовую концентрацию раствора А устанавливают гравиметрическим методом.
     
     Три аликвотные части раствора А по 20 см помещают в конические колбы вместимостью 250 см, приливают по 100 см горячей воды, по 50 см раствора щавелевокислого аммония с массовой концентрацией 40 г/дм и оставляют растворы с выпавшим осадком щавелевокислого кальция в теплом месте на 10-15 мин. Затем прибавляют по 2-3 капли метилового красного, нейтрализуют аммиаком до изменения окраски индикатора и добавляют по 1 см аммиака в избыток. Растворы с осадком кипятят 1-2 мин и через 15-18 ч осадок щавелевокислого кальция фильтруют на плотный фильтр, после чего промывают 6-8 раз раствором щавелевокислого аммония с массовой концентрацией 1 г/дм. Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, озоляют и прокаливают в муфеле при температуре 1100-1150 °С до постоянной массы.
     
     Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
     
     Массовую концентрацию раствора А (), выраженную в г окиси кальция на 1 см раствора, вычисляют по формуле
     

,                                               (1)

     
где  - масса тигля с осадком окиси кальция, г;
     
      - масса тигля без осадка, г;
     
     - масса тигля с осадком контрольного опыта, г;
     
     - масса тигля без осадка в контрольном опыте, г;
     
      - объем раствора хлористого кальция, взятый для анализа, см.
     
     Раствор Б: 25 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     Массовую концентрацию трилона Б устанавливают по стандартному раствору А: аликвотную часть стандартного раствора А 50 см помещают в три конические колбы вместимостью 250 см, добавляют по 1 см гидроксиламина, по 3-4 капли индигокармина, тонкой струей при помешивании вливают раствор гидроокиси калия с массовой концентрацией 200 г/дм до изменения окраски раствора из голубой в желтую, что соответствует рН 12. Добавляют по 0,1 г индикатора флуорексона или одну каплю флуоресцирующего индикатора и титруют раствором трилона Б до перехода зеленой флуоресцирующей окраски раствора в розовую.
     
     Параллельно проводят контрольный опыт на определение массовой доли кальция в реактивах и воде.
     
     Массовую концентрацию трилона Б (), выраженную в г окиси кальция на 1 см раствора, вычисляют по формуле
     

,                                                       (2)

     
где  - массовая концентрация окиси кальция в стандартном растворе, %;
     
       - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование аликвотной части стандартного раствора А, см;

      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование раствора окиси кальция в растворе контрольного опыта, см.
     
     4.3 Проведение анализа
     
     Фильтрат и промывные воды после отделения полуторных окислов по ГОСТ 21639.2 выпаривают до объема 100-120 см, нейтрализуют аммиаком до слабого запаха, дают 5 см аммиака в избыток, добавляют 5 см надсернокислого аммония, раствор кипятят 10-12 мин. Раствор с осадком помещают в мерную колбу вместимостью 500 см, охлаждают, доводят до метки водой, хорошо перемешивают, фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу.
     
     Для определения общего содержания окиси кальция в сумме окиси кальция и фтористого кальция и суммы общей окиси кальция и окиси магния в две конические колбы вместимостью 250 см отбирают аликвотные части раствора по 100 см. В одну из колб с аликвотной частью приливают 1 см раствора гидроксиламина, 3-4 капли раствора индигокармина и тонкой струей вливают при энергетичном перемешивании раствор гидрата окиси калия с массовой концентрацией 200 г/дм до изменения окраски раствора из голубой в желтую, добавляют флуорексон или одну каплю тимолфталеина и одну каплю флуоресцирующего индикатора и медленно титруют раствором трилона Б (при определении окиси кальция до 10% применяют раствор трилона Б с молярной концентрацией 0,0125 моль/дм, свыше 10% - трилон Б с молярной концентрацией 0,025 моль/дм), подложив под дно колбы черную бумагу, до изменения зеленой флуоресцирующей окраски раствора в розовую.
     
     Параллельно ведут контрольный опыт на содержание окиси кальция в реактивах и воде.
     
     4.4 Обработка результатов
     
     4.4.1 Массовую долю общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция () в процентах вычисляют по формуле
     

,                                                       (3)

     
где  - массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г окиси кальция на 1 см раствора;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование аликвотной части пробы, см;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование окиси кальция в растворе контрольного опыта, см;
     
      - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
     
     Массовую долю окиси кальция () в процентах вычисляют по формуле
     

,                                                    (4)

     
где  - массовая доля общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция, %;
     
      - массовая доля фтористого кальция, %;
     
      - коэффициент пересчета фтористого кальция на окись кальция.
     
     4.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция приведены в таблице 1.
     

Таблица 1 - Нормативы контроля точности
     

     
     Примечание. При определении массовой доли окиси кальция в результаты анализа вносится дополнительная погрешность за счет погрешности определения фтористого кальция (4), что должно быть учтено при нормировании точности анализа и рассчитывается по формуле
     

,                                               (5)

     
где  - соответствующая норма или норматив контроля точности определения массовой доли окиси кальция;
     

      - норма (норматив) определения общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция, взятая из таблицы 1;

       - норма (норматив) определения массовой доли фтористого кальция (таблица 1 ГОСТ 21639.7);

       - коэффициент пересчета фтористого кальция на окись кальция.

     
     
5 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МАРГАНЦОВОКИСЛЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ

     
     5.1 Сущность метода
     
     Метод основан на титровании марганцовокислым калием щавелевой кислоты, выделившейся при растворении осадка щавелевокислого кальция в разбавленной серной кислоте в количестве, эквивалентном количеству кальция в растворе. Щавелевокислый кальций осаждается в фильтрате после предварительного отделения мешающих компонентов уротропином.
     
     5.2 Реактивы и растворы
     
     Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм.
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:10.
     
     Остальные реактивы и растворы - по 4.2 с дополнением.
     
     Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, титрованные растворы с молярной концентрацией эквивалента 0,05; 0,1 и 0,2 моль/дм:
     
     1,6; 3,2 и 6,4 г марганцовокислого калия растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в посуде из темного стекла. Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия устанавливают по щавелевокислому натрию. Для этого 0,1-0,2 г щавелевокислого натрия, предварительно высушенного при температуре 110-120 °С, помещают в колбу вместимостью 500 см, прибавляют 200 см серной кислоты (1:10), раствор нагревают на водяной бане до 75-80 °С и затем титруют раствором марганцовокислого калия до появления устойчивой розовой окраски.
     
     Массовую концентрацию () раствора марганцовокислого калия, выраженную в г окиси кальция на 1 см раствора, вычисляют по формуле
     

,                                                              (6)

     
где    - масса навески щавелевокислого натрия, г;
     
      - коэффициент пересчета щавелевокислого натрия на окись кальция;
     
      - объем раствора марганцовокислого натрия, см.

     Допускается устанавливать массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия по раствору окиси кальция.
     
     5.3 Проведение анализа
     
     В две конические колбы вместимостью 250 см отбирают 100 см аликвотной части раствора, приготовленного по 4.3, и нейтрализуют по метиловому оранжевому соляной кислотой до изменения окраски индикатора. Затем разбавляют водой до объема 250 см, раствор нагревают до температуры 90-95 °С и приливают 50 см горячего раствора щавелевокислого аммония с массовой концентрацией 40 г/дм. К раствору при перемешивании прибавляют аммиак до изменения окраски индикатора и 1 см в избыток. Раствор с осадком кипятят 10 мин и оставляют на 12 ч.
     
     Осадок щавелевокислого кальция отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 10-12 раз водой. Затем проверяют на полноту отмывания ионов щавелевой кислоты в промывных водах. Для этого в пробирку отбирают примерно 2 см фильтрата, добавляют 2-3 капли серной кислоты (1:1), нагревают до температуры 75-80 °С, прибавляют одну каплю раствора марганцовокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм. Сохранение окраски в течение 1-2 мин указывает на полноту отмывания. Фильтрат после отделения кальция сохраняют для определения содержания окиси магния. Воронку с промытым осадком помещают над стаканом, в котором проводилось осаждение и, прорвав фильтр, смывают осадок в стакан небольшим количеством воды. Фильтр промывают горячей серной кислотой (1:10), затем 5-6 раз горячей водой. Фильтр на воронке сохраняют. Раствор нагревают до температуры 80-90 °С и титруют раствором марганцовокислого калия до появления устойчивой слабо-розовой окраски. Затем опускают в стакан с титруемым раствором сохраненный фильтр, энергично перемешивают и, если при этом раствор обесцвечивается, вновь дотитровывают раствором марганцовокислого калия.
     
     Для титрования при массовой доле окиси кальция до 7% применяют раствор марганцовокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм; св. 7 до 15% - 0,1 моль/дм; св. 15% - 0,2 моль/дм.
     
     Через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
     
      5.4 Обработка результатов
     
     5.4.1 Массовую долю общей окиси кальция () вычисляют по формуле
     

,                                                       (7)

     
где  - массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в г окиси кальция на 1 см раствора;
     
      - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см;
     
      - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование контрольного опыта, см;
     
      - масса навески пробы, г.
     
     Массовую долю окиси кальция () в процентах вычисляют по формуле
     

,                                                    (8)

     
где  - массовая доля общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция, %;
     
      - массовая доля фтористого кальция, %;
     
      - коэффициент пересчета фтористого кальция на окись кальция.
     
     5.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси кальция приведены в таблице 1.
     
     

6 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ МАГНИЯ

     
     6.1 Сущность метода
     
     Метод основан на образовании в растворе ионами кальция и магния комплексного соединения с металлиндикатором хром темно-синим, окрашенного в сиреневый цвет, которое с введением трилона Б гидролизует с образованием более прочного соединения ионов кальция и магния. Выделившийся свободный индикатор изменяет свою окраску в эквивалентной точке из сиреневой в голубую.
     
     Массовую долю окиси магния в пробе вычисляют по разности объемов раствора трилона Б, израсходованного на титрование суммы общей окиси кальция и общей окиси кальция и окиси магния.
     
     6.2 Реактивы и растворы
     
     Аммоний фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 3772, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:20.
     
     Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
     
     Аммиачный буфер: 57,5 г хлористого аммония растворяют в 200 см воды, добавляют 570 см аммиака, разбавляют водой до 1 дм и перемешивают.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.
     
     Индикатор метиловый оранжевый, водный раствор с массовой концентрацией 1 г/дм.
     
     Калий хлористый по ГОСТ 4234.
     
     Индикатор хром кислый темно-синий; 0,1 г индикатора растирают с 10 г хлористого калия.
     
     Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм, приготовленный по ГОСТ 21639.2.
     
     Магний металлический.
     
     Магния окись по ГОСТ 4526.
     
     Стандартные растворы.
     
     Раствор А: 0,6031 г магния или 1,02 г окиси магния, предварительно прокаленной при температуре 600-900 °С, растворяют при нагревании в 40 см соляной кислоты. Раствор охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     Массовую концентрацию раствора А устанавливают гравиметрическим методом.
     
     Три аликвотные части раствора А по 25 см помещают в стаканы вместимостью 300-400 см, прибавляют по 10 см соляной кислоты и воды до объема 150-200 см. К растворам приливают по 20-25 см раствора фосфорнокислого аммония, по 2-3 капли индикатора метилового оранжевого и при энергичном перемешивании нейтрализуют аммиаком, приливая его в избыток по 10 см на каждые 100 см раствора. Затем растворы энергично перемешивают стеклянной палочкой в течение 1 мин и оставляют на 12 ч. Осадок фильтруют на два плотных фильтра с небольшим количеством фильтробумажной массы, промывают стакан 2-3 раза и фильтр 3-4 раза аммиаком (1:20). Для удаления избытка фосфат-иона фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, высушивают, осторожно озоляют при температуре 450-500 °С и прокаливают при температуре 1000-1100 °С в течение 25-30 мин, охлаждают в эксикаторе, взвешивают. Если осадок сохраняет серый оттенок, его смачивают несколькими каплями 10%-ного раствора азотнокислого аммония, осторожно высушивают и вновь прокаливают при температуре 1000-1100 °С, охлаждают и взвешивают.
     
     Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
     
     Массовую концентрацию раствора хлористого магния (), выраженную в г окиси магния на 1 см раствора, вычисляют по формуле
     

,                                          (9)

     
где   - масса тигля с осадком пирофосфорнокислого магния, г;
     
      - масса тигля без осадка, г;
     
      - масса тигля с осадком контрольного опыта, г;
     
      - масса тигля без осадка в контрольном опыте, г;

      - коэффициент пересчета пирофосфорнокислого магния на окись магния;

      - объем раствора хлористого магния, взятый для анализа, см.
     
     Раствор Б: 10 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     Массовую концентрацию раствора трилона Б по магнию устанавливают: 25 см стандартного раствора А помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, прибавляют 100 см воды, 10 см аммиачного буфера, 0,1 г индикатора хром кислого темно-синего, хорошо перемешивают и титруют трилоном Б до перехода окраски раствора из сиреневой в голубую.
     
     Массовую концентрацию раствора трилона Б (), выраженную в г окиси магния на 1 см раствора, вычисляют по формуле
     

,                                                     (10)

     
где  - масса магния в 1 см стандартного раствора, г;

      - объем стандартного раствора окиси магния, см;
     
      - коэффициент пересчета магния на окись магния;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование стандартного раствора окиси магния, см;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см.

     6.3 Проведение анализа
     
     Для определения суммы окиси кальция и окиси магния ко второй аликвотной части раствора, полученной в 4.3, приливают 10 см аммиачного буфера, добавляют 0,1 г индикатора хром темно-синего. Раствор титруют трилоном Б до резкого перехода окраски раствора из сиреневой в голубую.
     
     Параллельно проводят контрольный опыт на содержание суммы окиси кальция и окиси магния в реактивах и воде.
     
     6.4 Обработка результатов
     
     6.4.1 Массовую долю окиси магния () в процентах вычисляют по формуле
     

,                                          (11)

     
где  - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция и окиси магния, см;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция и окиси магния в растворе контрольного опыта, см;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция, см;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция в растворе контрольного опыта, см;
     
      - массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г окиси магния на 1 см раствора;
     
      - масса навески, г.
     
     6.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси магния приведены в таблице 2.
     
     
Таблица 2 - Нормативы контроля точности определения массовой доли окиси магния
     

     
     
7 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ УСКОРЕННЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ И ОКИСИ МАГНИЯ

     
     7.1 Сущность метода
     
     Метод основан на титровании ионов кальция трилоном Б (рН 12) в присутствии металлиндикатора флуорексона или флуоресцирующего индикатора и суммы кальция и магния (рН 9) в присутствии индикатора хром темно-синего. Содержание магния устанавливают по разности между первым и вторым титрованием.
     
     7.2 Реактивы и растворы - по 4.2 и 6.2.
     
     7.3 Проведение анализа
     
     В мерную колбу вместимостью 250 см помещают 100 см основного раствора, приготовленного по ГОСТ 21639.2, добавляют 20 см раствора хлористого аммония с массовой концентрацией 200 г/дм, две капли метилового красного и нейтрализуют аммиаком (1:1), нагревают 5 мин для коагуляции полуторных окислов. Охлаждают, добавляют 5 см раствора диэтилдитиокарбомата натрия, закрывают колбу пробкой и энергично перемешивают в течение 2-3 мин, доводят до метки водой, перемешивают, фильтруют через плотный фильтр в сухую колбу. Отбирают две аликвотные части раствора по 100 см в конические колбы вместимостью 250 см. В одной из колб определяют общую окись кальция, в другой - сумму общей окиси кальция и окиси магния. В колбу, в которой определяют окись кальция, добавляют 1 см раствора гидрохлорида гидроксиламина, четыре капли индикатора индиго-кармина, нейтрализуют раствором гидроокиси калия с массовой концентрацией 200 г/дм до перехода окраски раствора из голубой в желтую, добавляют 0,1 г флуорексона или смеси индикаторов и титруют трилоном Б на черном фоне до исчезновения зеленой флуоресценции.
     
     Параллельно проводят контрольный опыт.
     
     В колбу, в которой определяют сумму общей окиси кальция и окиси магния, приливают 10 см аммиачного буфера, добавляют 0,1 г индикатора хром темно-синего. Раствор титруют трилоном Б до резкого перехода окраски раствора из сиреневой в голубую.
     
     Параллельно проводят контрольный опыт на содержание суммы общей окиси кальция и окиси магния в реактивах и воде.
     
     7.4 Обработка результатов
     
     Обработка результатов по 4.4 для определения массовой доли общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция и 6.4 для определения массовой доли окиси магния.
     
     

8 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

     
     8.1 Сущность метода
     
     Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами кальция и магния, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламени воздух-ацетилен или закись азота-ацетилен.
     
     Массовая доля окиси кальция определяется в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция в пределах от 1 до 25%.
     
     8.2 Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Спектрофотометр атомно-абсорбционный любого типа с источником излучения для кальция и магния.
     
     Печь муфельная с температурой нагрева до 1000 °С.
     
     Ацетилен растворенный по ГОСТ 5457.
     
     Закись азота газообразная.
     
     Компрессор с рессивером, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом, или сжатый воздух из воздухопровода с давлением на входе в спектрофотометр не менее 2 атм.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 2:100.
     
     Кислота борная по ГОСТ 9656.
     
     Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332.
     
     Смесь для сплавления: две части углекислого калия - углекислого натрия смешивают с одной частью борной кислоты.
     
     Лантан азотнокислый, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм.
     
     Стронций хлористый 6-водный по ГОСТ 4140, раствор с массовой концентрацией 30 г/дм.
     
     Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм.
     
     Кальций углекислый по ГОСТ 4530.
     
     Стандартные растворы, приготовленные по 4.2.
     
     Магний металлический.
     
     Магния окись по ГОСТ 4526.
     
     Стандартные растворы, приготовленные по 6.2.
     
     8.3 Проведение анализа
     
     8.3.1 Навеску флюса массой 0,1 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 2 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре 950-1000 °С в течение 15 мин.
     
     Охлажденный тигель помещают в стакан вместимостью 250 см, приливают 100 см теплой воды, 10 см соляной кислоты и нагревают до растворения солей. Тигель удаляют из стакана и обмывают водой. Содержимое стакана выпаривают на плите до влажных солей, приливают 40 см соляной кислоты и нагревают до растворения солей, затем приливают 60 см горячей воды, 10 см раствора желатина, перемешивают, дают постоять в теплом месте 5-7 мин и фильтруют кремниевую кислоту через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 250 см.
     
     Осадок промывают 3-4 раза горячей соляной кислотой (2:100), затем 5-6 раз горячей водой, содержимое колбы охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     В зависимости от общей массовой доли окиси кальция (сумма соединений окиси кальция и фтористого кальция) и окиси магния отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 3.
     
     
Таблица 3 - Объем аликвотной части раствора в зависимости от массовой доли окиси кальция и окиси магния
     

     
     
     Затем аликвотную часть раствора помещают в коническую колбу вместимостью 100 см, выпаривают до влажных солей, приливают 4 см соляной кислоты, 20 см горячей воды и нагревают до растворения солей. Охлажденный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 5 см раствора азотнокислого лантана или 5 см хлористого стронция, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     Через весь ход анализа проводят контрольный опыт.
     
     Распыляют раствор контрольного опыта и раствор пробы в пламя воздух-ацетилен или закись азот-ацетилен в порядке увеличения абсорбции до получения стабильных показаний для каждого раствора.
     
     Перед распылением каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки. Измеряют атомную абсорбцию кальция при длине волны 422,7 нм и магния при длине волны 285,2 нм.
     
     После вычитания значения атомной абсорбции контрольного опыта из значения атомной абсорбции раствора анализируемой пробы находят массовую концентрацию окиси кальция или окиси магния в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику.
     
     8.3.2 Построение градуировочного графика
     
     Для построения градуировочного графика в восемь платиновых тиглей помещают по 2 г смеси для сплавления и проводят анализ по 8.3.1.
     
     В семь конических колб вместимостью 100 см приливают 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 9,0; 11,0; 13,0 см стандартного раствора Б окиси кальция, что соответствует 0,0001; 0,0003; 0,0005; 0,0007; 0,0009; 0,0011; 0,0013 г окиси кальция и 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 5,0 см стандартного раствора Б окиси магния, что соответствует 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,0001; 0,00012; 0,0002 г окиси магния, приливают 5 см раствора азотнокислого лантана или 5 см раствора хлористого стронция, 4 см соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Восьмая колба, не содержащая стандартные растворы, служит для проведения контрольного опыта.
     
     Измерение атомной абсорбции полученных растворов проводят как указано в 8.3.1.
     
     8.4 Обработка результатов
     

     8.4.1 Массовую долю общей окиси кальция (в сумме соединения окиси кальция и фтористого кальция) и массовую долю окиси магния () в процентах вычисляют по формуле
     

,                                                          (12)

     
где  - массовая концентрация окиси кальция (окиси магния) в растворе анализируемой пробы, найденная по градуировочному графику, г/см;
     
      - объем раствора, используемый для измерения абсорбции, см;
     
      - масса навески пробы, г.
     
     Массовую долю окиси кальция () в процентах вычисляют по формуле
     

,                                                    (13)

     
где  - массовая доля общей окиси кальция (в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция), %;
     
      - массовая доля фтористого кальция, %;
     
      - коэффициент пересчета фтористого кальция на окись кальция.
     
     8.4.2. Нормы точности и нормативы контроля определения массовой доли окиси кальция и окиси магния приведены в таблицах 1, 2.
     
     
     

Текст документа сверен по:
официальное издание
Флюсы для электрошлакового переплава.
Методы анализа: Сб. ГОСТов. -

М.: ИПК Издательство стандартов, 1995