Реферат: Межгосударственный стандарт

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

 

 

ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ

ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

И ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОГО

ПРОИЗВОДСТВА

ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

 

 

 
Методы химического анализа
 

 
ДСТУ Б В.2.7-72-98 (ГОСТ 8269.1-97)                        Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническо­му нормированию и сертификации в строительстве
 

Київ 1998

 

 

 

Предисловие

 
1 РАЗРАБОТАН
Институтом "ВНИПИстромсырье" с участием института "НИИЖБ" Российской Федерации

ВНЕСЕН Госстроем России
2 ПРИНЯТ
Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техни-ческо­му нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 10 декабря 1997 г.

За принятие проголосовали:

^ Наименование государства

Наименование органа государственного

управления строительством

Республика Азербайджан

Госстрой

Республика Армения

Министерство градостроительства

Республика Беларусь
Минстройархитектуры
Республика Казахстан

Агентство строительства и архитектурно-

градострои­тельного контроля Минис­терства

экономики и торговли

Киргизская Республика

Минархстрой

Республика Молдова

Министерство территориального развития,

 строительства и коммунального хозяйства

Российская Федерация

Госстрой

Республика Таджикистан

Госстрой

Украина

Госстрой

 

3 ВЗАМЕН ГОСТ 5578-94, ГОСТ 25592-91, ГОСТ 25818-91 в части методов химичес­кого анализа

 

Содержание

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ................................................................................................................... 4

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ.................................................................................................................. 4

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ........................................................................................................... 4

4 МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.............................................................................................. 5

4.1 Общие положения............................................................................................................................ 5

4.2 Определение влаги......................................................................................................................... 9

4.3 Определение потери массы при прокаливании...................................................................... 10

4.4 Определение диоксида кремния................................................................................................ 11

4.5 Определение оксидов железа и алюминия.............................................................................. 13

4.6 Определение оксидов кальция и магния................................................................................. 17

4.7 Определение сульфатной и сульфидной серы....................................................................... 20

4.8 Определение оксидов калия и натрия...................................................................................... 26

4.9 Определение оксида железа двухвалентного......................................................................... 28

4.10 Определение общего содержания хлоридов и легкорастворимых хлоридов................ 29

4.11 Определение оксида марганца............................................................................................... 31

4.12 Определение диоксида титана................................................................................................. 33

4.13 Определение оксида хрома...................................................................................................... 35

4.14 Определение оксида фосфора............................................................................................... 36

4.15 Определение суммы оксида и гидроксида кальция (свободной извести или свободного оксида кальция)................................................................................................................................................. 38

Приложение А Нормативные ссылки.................................................................................................. 42

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

Будівельні матеріали

^ Щебінь і гравій із щільних гірських порід і відходів промислового виробництва для будівельних робіт

Методи хімічного аналізу

 

Строительные материалы

Щебень и гравий из плотных                         ДСТУ Б В.2.7-72-98

горных пород и отходов                                 (ГОСТ 8269.1-97)

промышленного производства

для строительных работ

Методы химического анализа

 

Building materials

Mauntainous rock road-metal

and gravel, industrial waste products

for construction works

Methods chemical analysis

Дата введения 1998-07-01
^   1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на щебень и гравий из плотных горных пород (в том числе попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород и некондиционных отхо­дов горных предприятий) и отходов промыш­ленного производства (в том числе из топлив­ных шлаков, шлаков черной и цветной метал­лургии, золошлаковых смесей и зол-уноса теп­ловых электростанций), применяемых в качес­тве заполнителей и компонентов тяжелых, лег­ких и ячеистых бетонов, а также для дорожных и других видов строительных работ. Стандарт устанавливает методы определения массовой доли химических элементов и порядок выпол­нения химического анализа при оценке при­годности для использования в строительстве отходов горных предприятий и промышлен­ного производства.
^ 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Используемые в настоящем стандарте ссылки на нормативные документы приведе­ны в приложении А.
  3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
 

В настоящем стандарте применены следу­ющие термины и определения.

Проба - определенное количество мате­риала, отобранное для испытаний от партии горной породы, щебня (гравия) и отходов про­мышленного производства.

^ Аналитическая проба - проба материала, приготовленная из поступившей на испыта­ние пробы и предназначенная для определе­ния влаги и проведения полного химического анализа. Из аналитической пробы отбирают отдельные навески в соответствии с методикой испытаний. Допускается использование одной навески для проведения нескольких ви­дов испытаний в соответствии с установлен­ными методиками.

Навеска - проба материала, приготовлен­ная из аналитической пробы и предназначен­ная для определения массовой доли элемента или нескольких элементов.

"Глухой" опыт - проведение испытания при отсутствии исследуемого материала с применением тех же реактивов и соблюде­нием всех условий анализа. На основании "глухого" опыта в результаты анализов вносят необходимые поправки.

 
^ 4 МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
 
4.1 Общие положения
 

4.1.1 При проведении полного химического анализа щебня (гравия) определяют содер­жание кремния, алюминия, железа (трех- и двухвалентного), марганца, кальция, магния, калия, натрия, серы (сульфатной и сульфидной), хлоридов и потери массы при прокаливании (далее - п.п.п.).

В отдельных случаях (факультативно) определяют содержание титана, хрома, фосфора.

Анализируемую пробу переводят в раствор путем разложения, сплавлением или кислотами. Способ разложения пробы указан в конкретных методах настоящего стандарта.

Содержание кремния, алюминия, трехвалентного железа, кальция, магния определяют из одной навески после разложения ее сплавлением с карбонатом натрия или со смесью карбонатов натрия и калия.

Содержание марганца, хрома, титана и фосфора определяют фотоколориметрическим методом из другой навески после разложения ее сплавлением со смесью карбоната натрия и тетрабората натрия (буры).

Из отдельных навесок определяют п.п.п., калий и натрий пламенно-фотометрическим методом, двухвалентное железо, соединения серы, хлориды.

Содержание (массовую долю) всех компонентов, кроме хлоридов и сульфидов, представляют в виде соответствующих оксидов. Содержание сульфида представляют в пересчете на триоксид серы или серы S. Результаты анализа записывают в следующем порядке: п.п.п., SiO2, TiO2, Аl2О3, Fe2O3, FeO, Cr2O3, MnO, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5,

SO3, S, Cl.

В случае, если элемент определяли, но он не был обнаружен, пишут "нет"; если какой-либо элемент не определяли, ставят прочерк.

Кроме выполнения полного химического анализа щебня (гравия), определяют сумму ок­сида и гидроксида кальция, называемую сво­бодным оксидом кальция или свободной из­вестью (СаОсвоб).

4.1.2 При проведении химического анали­за щебня и гравия аналитическую пробу щеб­ня и гравия из плотных горных пород отбира­ют в соответствии с разделом 4.2
 ГОСТ 8269.0, отбор проб отходов промышленного произ­водства проводят в соответствии с действую­щей нормативной или технической докумен­тацией на эти материалы.

Отобранную пробу сокращают до 100 г. измельчают до размера частиц, проходящих через сито № 016, и последовательным кварто­ванием уменьшают до 50 г. Твердые зернистые материалы предварительно измельчают в ме­таллической ступке до

полного прохождения через сито № 05 по ГОСТ 6613, после чего магнитом удаляют попавшие в пробу метал­лические частицы.

Не допускается применение магнита для материалов, содержащих магнитные минера­лы. Дальнейшим квартованием отбирают для анализа среднюю аналитическую пробу мас­сой свыше 10 до 25 г, которую растирают в агатовой, яшмовой или корундовой ступке до состояния пудры (при контрольном просеи­вании проба должна полностью проходить че­рез сито № 008 по ГОСТ 6613).

Подготовленную пробу хранят в стеклянном бюксе с притертой крышкой для защиты от воздействия окружающей среды.

Перед взятием навески пробу высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре (105±5) °С. Масса считается постоянной, если разность массы при двух по­следовательных взвешиваниях после сушки не превышает 0,0004 г.

В отдельных случаях, указанных в конк­ретных методиках настоящего стандарта, ана­лиз проводят с навеской, находящейся в воз­душно-сухом состоянии, с последующим пере­счетом на сухое состояние. Массу навески , г, находящейся в сухом состоянии, вычисляют по формуле

m =                                                    (1)

где m0 - масса навески материала в воздушно-сухом состоянии, г;

Х- массовая доля влаги в материале, определенная по 4.2.

4.1.3 Для взвешивания навесок в зависимости от допускаемой погрешности взвеши­вания применяют аналитические лаборатор­ные весы общего назначения 2-го класса точности (типа ВЛР-200 или аналогичные) или 4-го класса точности (типа ВЛТК-500 или аналогичные) по ГОСТ 24104.

Массу навесок анализируемых проб, осадков в весовых методах, исходных веществ для приготовления стандартных растворов определяют с погрешностью не более 0,0002 г; массу навесок реактивов для приготовления титрованных растворов, индикаторов для приготовления растворов и индикаторных смесей -с погрешностью не более 0,001 г; массу навесок вспомогательных растворов - с погрешнос­тью не более 0,01 г; массу плавней - с погрешностью не более 0,1 г.

4.1.4 Для проведения анализа применяют мерную лабораторную посуду не ниже 2-го класса точности по ГОСТ 29228, ГОСТ 29230 и ГОСТ 29252 (бюретки, пипетки) и ГОСТ 1770 (цилиндры, мензурки, колбы), а также стек­лянную посуду (стаканы, колбы конические, воронки конические, эксикаторы и др.) по ГОСТ 25336, фарфоровую посуду и оборудо­вание (тигли, лодочки, вставки для эксикато­ров и др.) по ГОСТ 9147, тигли и чашки из платины по ГОСТ 6563, беззольные фильтры по соответствующей нормативной и техничес­кой документации.

Допускается применение аналогичной им­портной посуды и материалов.

4.1.5 Для приготовления растворов и про­ведения анализов применяют реактивы не ни­же класса ч.д.а., если не указана иная клас­сификация, и дистиллированную воду, кото­рая должна соответствовать ГОСТ 6709.

Горячая вода или горячий раствор, при­меняемые при химическом анализе, должны иметь температуру 60-80 °С, теплая вода или теплый раствор - 40-50 °С.

4.1.6 Для прокаливания и сплавлення на­весок анализируемых проб с плавнями приме­няют муфельные лабораторные электропечи или печи аналогичного типа с температурой нагрева (1000±50) °С.

Для сушки материалов используют су­шильные шкафы с терморегулятором.

Для проведения анализов используют электрические плитки с закрытой спиралью, песчаные и водяные бани, термометры, маг­нитные мешалки, титраторы, фотоэлектроти-триметры, иономеры, рН-метры, пламенные фотометры, концентрационные фотоэлектро-колориметры, спектрофотометры.

Применяемые средства анализа должны соответствовать требованиям нормативной и технической документации на них.

4.1.7 Применяемые стандартизированные средства измерения должны быть проверены и аттестованы по ГОСТ 8.513, ГОСТ 8.326, ГОСТ 24555.

4.1.8 Концентрацию растворов выража­ют:

- в процентах по массе, численно равной массе растворенного вещества в грам­мах в 100 г раствора;

-          массой растворенного вещества в грам­мах в 1 л раствора, г/л;

- массой растворенного вещества (или эквивалентного ему количества опре­деляемого вещества) в граммах в 1 мл раствора, г/мл;

- в молях растворенного вещества в 1 л раствора (молярная концентрация М);

- в грамм-эквивалентах растворенного вещества в 1 л раствора (нормальная концентрация Н):

- соотношением объемных частей, на­пример, 1:2, где первые числа означа­ют объемные части концентрирован­ной кислоты или иного реактива, а вто­рые - объемные части воды (если не указан другой растворитель).

Если в методике проведения анализа не указана концентрация или разбавление кис­лоты или водного раствора аммиака, то это концентрированная кислота или концентри­рованный раствор водного аммиака.

4.1.9 Массовую концентрацию стандарт­ных растворов, а также титр титранта по опре­деляемому веществу в г/мл и соотношение объемов растворов (в титриметрических мето­дах) рассчитывают как среднеарифметическое по результатам не менее трех параллельных определений. Расчет проводят до четвертого знака после запятой.

4.1.10 Допускается последовательное оп­ределение нескольких элементов из одной на­вески, переведенной в раствор.

4.1.11 Для контроля погрешности резуль­татов анализа используют изготовленные и аттестованные в соответствии с ГОСТ 8.315 и ГОСТ 8.532 стандартные образцы состава ве­ществ и материалов: государственные и отрас­левые стандартные образцы (ГСО и ОСО), стандартные образцы предприятия (СОП). При этом результат анализа стандартного об­разца считают удовлетворительным, если сре­днеарифметическое двух параллельных опре­делений отличается от аттестованного значе­ния массовой доли определяемого элемента не более чем на 0,7 ошибки повторяемости, уста­новленной в стандарте для соответствующего элемента.

При отсутствии стандартных образцов контроль осуществляют по стандартным рас­творам.

4.1.12 Массовую долю элементов в ана­лизируемой пробе определяют параллельно в двух навесках. За результат анализа прини­мают среднеарифметическое двух параллель­ных определений. При этом максимальное аб­солютное расхождение между крайними ре­зультатами анализа не должно превышать аб­солютных допустимых расхождений, установ­ленных для конкретного метода.

4.1.13 В качестве норм точности (мет­рологических характеристик) определения со­держания элемента используют расхождение между параллельными определениями.

Максимальные абсолютные расхождения результатов параллельных определений не до­лжны превышать величину абсолютного до­пустимого расхождения для доверительной вероятности Р = 0,95.

Средний результат анализа стандартного образца не должен отличаться от массовой доли определяемого компонента более чем на половину величины абсолютного допустимо­го расхождения для соответствующего интер­вала концентраций.

В случае, если соответствующими норма­тивными документами установлено предель­ное значение для определяемого элемента, а полученный результат анализа отличается от этого предельного значения более чем на ве­личину допустимой ошибки повторяемости, следует произвести повторный анализ не ме­нее трех навесок.

За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение этих опреде­лений.

Если предельное значение установлено для суммы элементов (оксидов), то отличие полученного результата определения этой суммы от предельного значения оценивают по сумме допустимых ошибок повторяемости, ус­тановленных для элементов, умноженных на соответствующую долю элементов в получен­ной сумме.

4.1.14 Расхождение результатов определе­ний в двух лабораториях не должно превы­шать допустимого расхождения между резуль­татами двух параллельных определений.

Если расхождения между результатами параллельных испытаний пробы или стандар­тного образца, проводимых в лаборатории, превышают допускаемые величины, проводят повторные испытания.

Если при повторных испытаниях хотя бы одно из указанных расхождений превысит до­пустимую величину, результаты анализа при­знают неверными, испытания прекращают до выявления и устранения причин, вызвавших нарушения нормального хода анализа.

4.1.15 При применении физико-химичес­ких методов анализа, например, фотоэлектро-колориметрического, требующих постро­ения градуировочных графиков, графики строят в прямоугольных координатах. На оси абсцисс откладывают величину массы опреде­ляемого элемента, г, мг, или массовую долю, %, на оси ординат - соответствующий аналитический сигнал (величину оптической плотности, силу тока и др.).

Для построения графиков используют ГСО, ОСО, состав которых близок к составу исследуемого материала, или реактивы, из ко­торых готовят градуировочные растворы.

Способ и условия построения графиков указаны в соответствующих методиках насто­ящего стандарта.

График строят не менее чем по пяти точ­кам, которые равномерно распределяют по диапазону измерений.

Минимальную и максимальную навески рассчитывают таким образом, чтобы обеспе­чить весь необходимый диапазон измерений. Каждую точку находят как среднеарифмети­ческое значение не менее трех параллельных определений. Не допускается строить градуировочный график методом экстраполяции.

При использовании аликвотных частей массовую долю элемента (оксида) Х0 , %, опре­деляют по формуле

                                               (2)

где m1 - масса элемента (оксида) в аликвотной части раствора, определенная по градуировочному графику, мг;

V- общий объем исходного раствора, мл;

m - масса навески, мг;

 V1 - аликвотная часть исходного раство­ра, мл.

4.1.16 При выполнении анализа навеску анализируемой пробы, разведение и аликвотные части необходимо принимать такими же, как при изготовлении основного градуировочного раствора.

В случае необходимости изменения навес­ки, разведения или аликвотной части по срав­нению с условиями приготовления основного градуировочного раствора вводят поправки, учитывающие эти изменения.

4.1.17 При фотоколориметрическом ана­лизе вводят поправку на изменение условий фотометрирования по сравнению с условиями градуировки. Для этого одновременно с ана­лизируемым образцом измеряют оптическую плотность вновь приготовленного окрашен­ного градуировочного раствора.

Измерение оптической плотности раст­вора выполняют с погрешностью не более ±0,002. Поправку вносят с обратным знаком: если оптическая плотность градуировочного раствора увеличилась на несколько единиц, то это значение отнимают от величины

оптичес­кой плотности анализируемого раствора и на­оборот. После введения поправки находят по графику искомую массовую долю элемента.

4.1.18 Проверка градуировочных графи­ков должна проводиться периодически по стандартным образцам по соответствующим методикам настоящего стандарта не реже од­ного раза в полугодие, а также после каждого ремонта используемых приборов.

4.1.19 В фотоколориметрических методах содержание определяемого оксида допускает­ся находить методом сравнения оптической плотности исследуемого раствора  (или его аликвотной части) с оптической плотностью стандартного раствора близкой концентра­ции.

Концентрация колориметрируемого раст­вора не должна отличаться от концентрации стандартного более чем в 1,2 раза.

В случае нарушения этого условия меняют навеску, разведение или аликвотную часть анализируемой пробы или стандартного об­разца раствора.

Массовую долю оксида Х0, %, определяют по формуле

 

                                                     (3)

где  V- объем окрашенной фотометрируемой части исследуемого раствора, мл;

V0 - общий объем исследуемого раствора, мл;

m - масса навески, г;

Va - объем аликвотной части исследуемо­го раствора, взятого для          приготовления окра­шенного раствора при фотометрировании, мл;

Сх - концентрация окрашенной фото­метрируемой части исследуемого раствора, мг/мл, определяемая по формуле

Cx =Ccm                                                           (4)

где  Сcm - концентрация стандартного раство­ра, мг/мл;

Дх и Дст - оптические плотности соответ­ственно исследуемого и стандартного раство­ров.

4.1.20 При выполнении анализов рекомен­дуется параллельно проводить "глухой" опыт для учета загрязнений реактивов, дистиллиро­ванной воды и др.

4.1.21 Содержание вредных веществ в воз­духе рабочей зоны лаборатории, образую­щихся в ходе анализа, не должно превышать предельно допустимых концентраций, указан­ных в ГОСТ 12.1.005.

4.1.22 Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны лаборатории проводят по ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007.

4.1.23 При работе с горючими и взрыво­опасными веществами должны соблюдать­ся требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.010.

4.1.24 Все используемые электрические приборы должны соответствовать правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

Эксплуатацию электрических приборов проводят в соответствии с правилами тех­ники безопасности при эксплуатации электро­установок, а также правилами электро- безопас­ности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019.

4.1.25 Пожарная безопасность лаборатор­ных помещений должна обеспечиваться в со­ответствии с ГОСТ 12.1.004, безопасность тру­да - в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

4.1.26 При использовании в качестве ре­активов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями без­опасности, изложенными в нормативных или технических документах на эти реактивы, при­менять индивидуальные

средства защиты (ре­спираторы) по ГОСТ 12.4.011 или ГОСТ 12.4.028, резиновые перчатки по ГОСТ 12.4.103, одежду по ГОСТ 27654 и ГОСТ 29058.

 
^ 4.2 Определение влаги
 

Содержание влаги определяют весовым методом по разности между массой бюксы с навеской до и после высушивания.

4.2.1 Средства контроля и вспомогатель­ное оборудование

Весы аналитические по ГОСТ 24104 с по­грешностью измерения ± 0,0002г.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Шкаф сушильный.

Бюксы по ГОСТ 23932.

Кальций хлористый (хлорид кальция) по ГОСТ 450, прокаленный при температуре 700-800 °С для заполнения эксикатора.

4.2.2 Порядок проведения испытания

Навеску массой 1 г помещают в предва­рительно высушенную до постоянной массы бюксу, ставят в сушильный шкаф, нагретый до температуры (105± 5) °С, сушат 1,5-2 ч, после чего охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Перед взвешиванием крышку бюксы при­открывают и быстро закрывают. Высушива­ние и охлаждение повторяют до тех пор, пока разность массы между двумя последователь­ными взвешиваниями будет не более 0,0004 г.

Если при повторном высушивании масса навески увеличится, для расчета принимают массу, предшествующую ее увеличению.

4.2.3 Обработка результатов испытания

 Массовую долю влаги X, %, определяют по формуле

 

X=                                             (5)

где   m1 - масса бюксы с навеской до сушки, г;

m2 - масса бюксы с навеской после сушки, г;

m0 - масса навески, г.

Абсолютное допускаемое расхождение между результатами двух параллельных опре­делений не должно превышать, %:

- 0,10 при содержании влаги до 1,0 % по массе;

- 0,20 при содержании влаги свыше 1,0% по массе.

 
^ 4.3 Определение потери массы при про­каливании
 

Потерю массы при прокаливании опреде­ляют весовым методом по разности массы ти­гля с навеской исследуемой пробы щебня (гра­вия) до и после прокаливания.

4.3.1 Средства контроля и вспомогатель­ное оборудование

Весы аналитические по ГОСТ 24104 с пог­решностью взвешивания ± 0,0002 г.

Печь муфельная с номинальной темпера­турой (1000 ± 50) °С.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Фарфоровый тигель по ГОСТ 9147.

4.3.2 Порядок проведения испытания

Пробу подготавливают в соответствии с 4.1.2. Из подготовленной пробы, находящейся в сухом состоянии, отбирают навеску массой 1 г, которую помещают в предварительно про­каленный до постоянной массы фарфоровый тигель и взвешивают.

Затем навеску помеща­ют в муфельную печь и прокаливают в течение 2 ч при темпера-

туре (1000 ± 50) °С.

После прокаливания тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание по­вторяют до достижения постоянной массы. Если при повторном прокаливании масса на­вески увеличивается, для расчета принимают величину массы до ее увеличения.

4.3.3 Обработка результатов анализа Потерю массы при прокаливании (п.п.п.), %, определяют по формуле

                               (6)

где m1 - масса исходной навески в сухом сос­тоянии, вычисленная по разности масс тигля с пробой и без нее до прокаливания, г;

m2 - масса прокаленного остатка, вычис­ленная по разности масс тигля с пробой и без нее по окончании прокаливания, г.

Абсолютное допустимое расхождение ре­зультатов параллельных определений не до­лжно превышать значений, указанных в таб­лице 1.

В случае, когда масса навески увеличива­ется после первого прокаливания, что возмож­но при наличии двухвалентного железа, мар­ганца и других элементов низких степеней окисления, потери при прокаливании опреде­ляют по разности между 100 % (принятая мас­са навески) и суммой всех определенных эле­ментов.

 

Таблица1                                                                                          В процентах

Втрата маси при прожарюванні

Потеря массы при прокаливании

Абсолютне допустиме розходження Абсолютное допустимое расхождение

До   1,0 включ.

0,10

От   0 до 10,0

0,20

Св.  10,0

0,30

 
^ 4.4 Определение диоксида кремния
 

Метод основан на разложении анализи­руемой пробы сплавлением и определении ди­оксида кремния весовым методом с обязатель­ным последующим удалением его в виде фто­рида кремния.

4.4.1 Средства контроля и вспомогатель­ное оборудование

Весы аналитические по ГОСТ 24104 с пог­решностью взвешивания ± 0,0002 г.

Печь муфельная.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Стаканы вместимостью 150-200 мл по ГОСТ 25336.

Воронки по ГОСТ 25336.

Натрий углекислый (карбонат натрия) безводный по ГОСТ 83.

Калий углекислый (карбонат калия) по ГОСТ 4221.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотно­стью 1,19, раствор 5:95.

Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84.

Кислота фтористоводородная (плавико­вая) по ГОСТ 10484, 40 %-ная.

Желатин пищевой, 1 %-ный раствор.

Серебро азотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277, 1 %-ный раствор, подкисленный 2-3 каплями азотной концентрированной ки­слоты на 100 мл раствора.

Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 4461.

Аммоний углекислый (карбонат аммо­ния) по ГОСТ 3762.

Фильтры "белая лента".

Плавень - натрий углекислый (карбонат натрия) или смесь равных количеств по

массе карбонатов натрия и калия.

4.4.2 Порядок проведения анализа

 Навеску массой 0,3 г помещают в плати­новый тигель, перемешивают с плавнем, взя­тым в шестикратном (по массе) количестве, накрывают крышкой и ставят в муфельную печь.

При применении в качестве плавня угле­кислого натрия навеску сплавляют при темпе­ратуре 1000 °С, смеси щелочных карбонатов -при 800 °С.

При высоком содержании в пробе двухва­лентного железа для обеспечения полного пе­рехода его в трехвалентную форму в плавень можно добавить нитрат аммония в количестве 1 % массы плавня. Плав выдерживают в му­фельной печи 15 мин. После этого тигель опус­кают в холодную воду так, чтобы в него не попала вода.

Охлажденный плав извлекают из тигля следующим образом. В тигель наливают око­ло 7-10 мл горячей воды, накрывают крышкой и выдерживают. Если в плаве образуется коро­лек, его переносят в стакан вместимостью 150-200 мл. Если королек не

образовался, плав извлекают постепенно, добавляя в тигель ма­ленькими порциями (по несколькo капель) со­ляную кислоту, помешивая палочкой.

Чтобы кислота не разбрызгивалась, ти­гель следует прикрывать крышкой. На все из­влечение плава расходуется 25-30 мл соляной кислоты.

После того, как весь плав будет перенесен, тигель обмывают кислотой и обтирают кусоч­ками фильтра. В стакан наливают 5 мл раство­ра желатина и в течение 5 мин хорошо пере­мешивают.

Тигель с крышкой, стекло и стенки стака­на обмывают горячей водой (30-50 мл). Ста­кан накрывают стеклом и ставят в теплое мес­то на 25-30 мин для коагуляции осадка.

Когда раствор над осадком станет проз­рачным, его отфильтровывают через неплот­ный фильтр. Осадок промывают 2-3 раза го­рячим раствором соляной кислоты (5:95) де­кантацией, а затем на фильтре - горячей водой до исчезновения реакции на ион хлора.

Несколько капель фильтрата помещают на часовое стекло. Если при добавлении капли раствора азотнокислого серебра (нитрата се­ребра) образуется взвесь, то проба не отмыта.

Как только реакция на ион хлора станет отрицательной, фильтрат выпаривают для вторичного осаждения диоксида кремния. Фильтрат выпаривают досуха, затем налива­ют 20 мл соляной кислоты, добавляют 5 мл раствора желатина и перемешивают в течение 5 мин. После этого стенки стакана обмывают горячей водой и ставят его на 30 мин в теплое место для коагуляции осадка.

Затем осадок отфильтровывают через не­плотный фильтр, как при первом осаждении. Осадки от первого и второго осаждения со­единяют и помещают во взвешенный плати­новый тигель. Осторожно озоляют и прока­ливают в муфельной печи при температуре 1000-1100 °С в течение 45-60 мин до получения постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Прокаленный осадок смачивают несколь­кими каплями воды, прибавляют 1-2 мл сер­ной и 5-7 мл плавиковой кислоты и выпари­вают на плитке не сильного накала (чтобы кислота не разбрызгивалась) до прекращения выделения паров серной кислоты. После это­го тигель прокаливают при температуре 1000-1100 °С в течение 15 мин, охлаждают в эксика­торе и взвешивают.

Если масса осадка более 0,01 мг, его сплав­ляют и присоединяют к фильтрату, который переносят в мерную колбу емкостью 250 мл, доводят водой до метки и в дальнейшем ис­пользуют для определения оксидов железа, алюминия, кальция и магния.

4.4.3 Обработка результатов анализа Массовую долю диоксида кремния SiO2 , %, определяют по формуле

SiO2=                                         (7)

 

где m1 - масса осадка до отгонки плавиковой кислоты, г;

m2 - масса осадка после отгонки плави­ковой кислоты, г;

m - масса сухой навески, г.

Абсолютное допустимое расхождение ре­зультатов параллельных определений не до­лжно превышать значений, указанных в таб­лице 2.

 

Таблица 2                                                                                                    В процентах

Массовая доля диоксида кремния

Абсолютное допустимое расхождение

От       1,0 до 5,0 включ.

0,15

Св.      5,0 до 18,0      "

0,25

"          18,0  "  25,0     "

0,30

"           25,0  "  40,0     "

0,40

"           40,0  "  70,0     "

0,50

"          70,0

0,60

 
^ 4.5 Определение оксидов железа и алюми­ния
 

Метод основан на комплексометрическом определении оксидов железа и алюминия по­сле предварительного отделения диоксида кремния по 4.5.1 или непосредственно из отдельной навески по 4.5.2.

Сущность метода заключается в способ­ности комплексона III (динатриевой соли этилендиамин - N, N, N1, N1 - тетрауксусной кислоты - трилона Б) образовывать комплек­сы с ионами Fe3+ и А13+. Комплексонат железа (III) возникает при РН 1-1,5.

В качестве индикатора применяют сульфосалициловую кислоту, которая в сильно ки­слой среде дает с ионами трехвалентного же­леза растворимый сульфосалицилат железа, окрашенный в фиолетовый цвет.

В точке эквивалентности окраска сульфосалицилата железа исчезает.

Содержание оксида алюминия находят в той же пробе обратным титрованием. Для это­го после определения железа в раствор прили­вают трилон Б в количестве большем, чем на­до для связывания алюминия в комплекс, а избыток трилона Б оттитровывают хлоридом железа (III).

4.5.1 Определение оксидов железа и алю­миния после предварительного отделения ди­оксида кремния

4.5.1.1 Средства контроля и вспомогатель­ное оборудование

Весы аналитические по ГОСТ 24104 с пог­решностью взвешивания ± 0,0002 г.

Печь муфельная.

Колбы мерные вместимостью 1 л по ГОСТ 1770.

Бюретки по ГОСТ 29251 и ГОСТ 29252.

Пипетки по ГОСТ 29227 или ГОСТ 29228.

Колбы конические вместимостью 250 мл по ГОСТ 25336.

Стаканы вместимостью 150 мл по ГОСТ 25336.

Воронки по ГОСТ 25336.

Электроплитка.

Бутыль полиэтиленовая вместимостью 10 л.

Тигли фарфоровые по ГОСТ 9147.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотно­стью 1,19, раствор 1:3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, 10 и 25 %-ные водные растворы.

Железо (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147.

Кислота сульфосалициловая 2-водная по ГОСТ 4478.

Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069, стружка.

Кислота уксусная по ГОСТ 18270.

 Натрий уксуснокислый 3-водный (ацетат натрия) по ГОСТ 199.

Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N1, N1 - тетрауксусной кислоты 2-водная (три­лон Б) по ГОСТ 10652, раствор 0,025 М.

Индикаторная бумага Конго.

Аммоний азотнокислый (нитрат аммо­ния) по ГОСТ 22867, 2 %-ный раствор.

Индикатор метиловый красный, 2 %-ный спиртовой раствор.

Титрованный раствор соли трехвалентно­го железа:

6,76 г хлорида железа (III) FеСl3 × 6Н2О ра­створяют в 300 мл воды. Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 л, добавляют 15 мл соляной кислоты плотностью 1,19 и до­ливают водой до метки.

Титр раствора хлорида железа (III) уста­навливают весовым методом. Для этого отби­рают пипеткой 50 мл раствора хлорида железа (III), переносят его в стакан, добавляют 2-3 капли индикатора метилового красного, ста­вят его на плитку и нагревают до кипения. Затем, сняв стакан с плитки, осаждают гидроксид железа раствором аммиака.

Раствор аммиака добавляют в таком ко­личестве, которое обеспечит изменение окрас­ки раствора из розовой в желтую и появление слабого запаха аммиака. Стакан выдержива­ют в теплом месте для коагуляции осадка 10 мин, после чего отфильтровывают осадок че­рез неплотный фильтр "красная лента".

Оса­док на фильтре промывают 8-10 раз горячим раствором азотнокислого аммония (нитратом аммония). Затем осадок вместе с фильтром пе­реносят в тигель, подсушивают и прокалива­ют в муфельной печи при температуре 1000 °С в течение 20-25 мин до постоянной массы.

Титр раствора хлорида железа (III) по Fe2O3, г/мл, определяют по формуле

 

= ,                                                                  (8)

 

где m - масса прокаленного осадка, г.

Сульфосалициловая кислота, 20 %-ный раствор: 20 г кислоты растворяют в 50 мл во­ды, нейтрализуют 25 %-ным раствором амми­ака до изменения окраски индикаторной бу­маги Конго из синего в фиолетовый цвет и разбавляют водой до 100 мл.

Точный раствор соли алюминия: 0,6745 г чистого металлического алюминия растворя­ют в 11,2 мл 25 %-ного раствора соляной кис­лоты и доводят водой до 1 л. Титр полученно­го раствора по Аl2О3 равен 0,0012745 г/мл.

Буферный раствор: 270 г уксуснокислого натрия (ацетата натрия) растворяют в 300 мл воды, фильтруют, разбавляют водой до 500 мл, добавляют 500 мл раствора уксусной кислоты, содержащего 70 мл концентрированной или 90 мл 30 %-ной уксусной ки