Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 21 июня 1985 г. N 1837

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ КАРБИДКРЕМНИЕВЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ

 

Silicon carbide refractory materials and products.

Methods for determination of silicon dioxide

 

ГОСТ 26564.3-85

(СТ СЭВ 4555-84)

 

Группа И29

 

ОКСТУ 1509

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 июня 1985 г. N 1837 срок действия установлен с 01.07.1986 до 01.07.1991.

 

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический (при массовой доле от 1,5 до 10%) и титриметрический (при массовой доле от 0,3 до 5%) методы определения двуокиси кремния в огнеупорных карбидкремниевых материалах и изделиях.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4555-84.

Стандарт не распространяется на огнеупорные карбидкремниевые изделия и материалы, содержащие связанный азот.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 26564.0-85.

 

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

2.1. Метод основан на окислении карбида кремния и свободного кремния до двуокиси кремния путем сплавления навески со смесью углекислого натрия и тетраборнокислого натрия, разложении плава соляной кислотой, определении суммарного количества двуокиси кремния и последующем вычислении двуокиси кремния.

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Печь муфельная с нагревом до температуры 1100 °C.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563-75.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79, безводный.

Натрий тетраборнокислый по ГОСТ 4199-76, безводный.

Смесь для сплавления, состоящая из безводного углекислого натрия и безводного тетраборнокислого натрия в соотношении 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и растворы 1:1 и 5:95.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор 1:4.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, раствор с массовой долей азотнокислого серебра 1%.

Абзац исключен с 1 сентября 1991 года. - Изменение N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 29.12.1990 N 3473.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293-89, раствор с массовой долей желатина 4%, свежеприготовленный.

2.3. Проведение анализа

В платиновом тигле сплавляют от 6 до 8 г смеси для сплавления. После охлаждения в тот же тигель добавляют 0,5 г пробы, тигель накрывают платиновой крышкой и нагревают, постепенно повышая температуру до (1000 +/- 50) °C. Нагревание продолжают до полного разложения пробы. Время от времени жидкий плав перемешивают, держа тигель в щипцах с платиновыми наконечниками.

Тигель с плавом охлаждают, переносят в фарфоровую чашку, приливают 50 см3 соляной кислоты (3:1), накрывают часовым стеклом и помещают на электроплитку. После полного растворения сплава снимают стекло, тигель и крышку обмывают горячей водой и содержимое чашки выпаривают досуха. Чашку охлаждают, прибавляют 30 см3 соляной кислоты и на плитке выдерживают 5 - 7 мин, приливают 3 - 5 см3 раствора желатина, энергично перемешивают содержимое чашки в течение 3 мин, оставляют на 5 - 7 мин и приливают 60 см3 теплой воды, перемешивают до полного растворения солей и фильтруют через фильтр средней плотности диаметром 9 см, собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 см3. Осадок на фильтре промывают 2 - 3 раза горячим раствором соляной кислоты (5:95) и затем горячей водой до удаления ионов хлора (проба с азотнокислым серебром).

Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, осторожно высушивают, озоляют и прокаливают при температуре (1000 +/- 50) °C в течение 40 мин. После охлаждения в эксикаторе взвешивают. Прокаливание повторяют по 10 мин до получения постоянной массы.

Прокаленный осадок в тигле увлажняют 5 каплями раствора серной кислоты и добавляют 10 см3 фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля осторожно выпаривают досуха. Тигель с остатком прокаливают в течение 15 мин при температуре (1000 +/- 50) °C до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

2.4. Обработка результатов

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

 

,

 

где  - массовая доля карбида кремния в пробе, %;

- массовая доля свободного кремния в пробе, %;

- масса тигля с прокаленным осадком двуокиси кремния до обработки кислотами, %;

- масса тигля с остатком после обработки кислотами и прокаливания, г;

m - масса навески, г;

1,5 - коэффициент пересчета карбида кремния на двуокись кремния;

2,14 - коэффициент пересчета кремния на двуокись кремния.

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли двуокиси кремния приведены в табл. 1.

 

Таблица 1

 

                                                                          %

────────────────────┬────────────┬─────────────────────────────────────────

   Массовая доля    │Погрешность │         Допускаемые расхождения

  двуокиси кремния  │результатов ├────────────┬────────────┬───────────────

                    │  анализа   │двух средних│    двух    │  результатов

                    │            │результатов │параллельных│    анализа

                    │            │  анализа,  │определений │  стандартного

                    │            │выполненных │            │   образца и

                    │            │в различных │            │ аттестованного

                    │            │  условиях  │            │    значения

────────────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼───────────────

От  1,5 до 5 включ. │    0,5     │    0,6     │    0,5     │      0,3

Св. 5  "  10   "    │    0,7     │    0,8     │    0,7     │      0,4

 

 

3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

3.1. Метод основан на образовании силикофторидкалия, гидролизации его горячей водой и титровании выделившегося фтороводорода раствором гидроокиси натрия.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Тигли платиновые по ГОСТ 6563-75.

Калий хлористый твердый по НТД.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Раствор соляной кислоты (1:4), насыщенный хлористым калием. 2000 см3 раствора соляной кислоты (1:4) насыщают твердым хлористым калием (примерно 350 г на 1000 см3). Периодически перемешивая раствор, оставляют на 24 ч.

Кислота соляная, раствор 0,1 моль/дм3.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78, раствор с массовой долей кислоты 40%, насыщенный хлористым калием. 100 см3 раствора с массовой долей фтористоводородной кислоты 40% помещают в полиэтиленовый сосуд, добавляют 10 г измельченного и высушенного при температуре (130 +/- 5) °C хлористого калия, перемешивают. По истечении 24 ч содержимое сосуда фильтруют на полиэтиленовой воронке через фильтр средней плотности в полиэтиленовый стакан.

Натрия гидроокись 0,1 моль/дм3.

Спирт этиловый по ГОСТ 4448-71, раствор с массовой долей спирта 96%.

Раствор для промывки: 3000 см3 воды насыщают хлористым калием (примерно 370 г на 1000 см3) и добавляют 3000 см3 этилового спирта. Смесь оставляют на 24 ч. Перед применением ее фильтруют, добавляют в расчете на 1000 см3 раствора 3 - 5 см3 раствора метилового оранжевого и раствора гидроокиси натрия или раствор соляной кислоты 0,1 моль/дм3.

Метиловый оранжевый по ГОСТ 10816-64, раствор с массовой долей 0,1%.

Фенолфталеин по НТД, раствор с массовой долей фенолфталеина 0,5%.

3.3. Проведение анализа

Навеску массой 1,0 г помещают в платиновый тигель и добавляют 5 см3 соляной кислоты и 5 см3 раствора фтористоводородной кислоты, насыщенного хлористым калием.

Содержимое тигля нагревают на водяной бане в течение 15 мин, затем охлаждают и добавляют 20 см3 раствора соляной кислоты, насыщенного хлористым калием, а затем фильтруют через полиэтиленовую воронку диаметром 30 - 40 мм. На воронку сначала кладут фильтр средней плотности, а затем бумажную массу толщиной 3 - 4 мм, изготовленную из фильтровальной бумаги.

При фильтровании используют водовакуумный насос. Сначала при слабом отсосе фильтр промывают раствором для промывки в объеме 510 см3, а затем фильтруют. Платиновый тигель и фильтр отмывают от остатков кислоты раствором для промывки. За один прием используют около 10 см3 раствора, который полностью профильтровывают. Операцию промывки повторяют около 10 раз.

Удаление остатков кислоты контролируют добавлением к раствору для промывки раствора метилового оранжевого, цвет которого в случае присутствия кислоты становится оранжево-желтым.

После окончания промывки остатки раствора для промывки тщательно отсасывают насосом, а фильтровальную бумагу вместе с осадком с помощью пинцета вынимают из воронки и переносят в колбу Эрленмейера вместимостью 1000 см3, в которой находится кипящая вода. Воду, применяемую при титровании, готовят непосредственно перед титрованием: в колбу Эрленмейера вместимостью 1000 см3 помещают 400 см3 воды и кипячением в течение 3 мин удаляют из нее растворенную углекислоту, а затем добавляют 1 см3 раствора фенолфталеина и по каплям раствор гидроокиси натрия до тех пор, пока цвет воды не станет слабо-розовым.

В процессе титрования фильтровальную бумагу вместе с осадком энергичным встряхиванием распускают в воде и раствор титруют раствором гидроокиси натрия до появления слабо-розового окрашивания.

Затем добавляют 0,1 моль/дм3 раствора соляной кислоты и повторяют титрование.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю двуокиси кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где  - объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3;

- объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;

K - поправочный коэффициент на концентрацию гидроокиси натрия;

0,0015 - масса в граммах, эквивалентная 1 см3, 0,1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия;

m - масса навески, г.

3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли двуокиси кремния приведены в табл. 2.

 

Таблица 2

 

                                                                          %

────────────────────┬───────────┬──────────────────────────────────────────

   Массовая доля    │Погрешность│         Допускаемые расхождения

  двуокиси кремния  │результатов├──────────────┬────────────┬──────────────

                    │  анализа  │ двух средних │    двух    │ результатов

                    │           │ результатов  │параллельных│   анализа

                    │           │   анализа,   │определений │ стандартного

                    │           │ выполненных  │            │  образца и

                    │           │ в различных  │            │аттестованного

                    │           │   условиях   │            │   значения

────────────────────┼───────────┼──────────────┼────────────┼──────────────

От  0,3 до 1 включ. │   0,07    │     0,08     │    0,07    │     0,04

Св. 1   "  2   "    │   0,09    │     0,12     │    0,10    │     0,06

 "  2   "  5   "    │   0,15    │     0,19     │    0,15    │     0,10