Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 21 апреля 1999 г. N 134

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА ЦИРКОНИЯ

 

Melted welding fluxes.

Methods of zirconium oxide determination

 

ГОСТ 22974.8-96

 

Группа В09

 

ОКСТУ 0809

 

Предисловие

 

1. Разработан Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 72; Институтом электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины.

Внесен Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации.

2. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.).

За принятие проголосовали:

 

┌───────────────────────────┬────────────────────────────────────┐

│ Наименование государства  │Наименование национального органа по│

│                           │           стандартизации           │

├───────────────────────────┼────────────────────────────────────┤

│Азербайджанская Республика │Азгосстандарт                       │

│Республика Беларусь        │Госстандарт Беларуси                │

│Республика Казахстан       │Госстандарт Республики Казахстан    │

│Российская Федерация       │Госстандарт России                  │

│Республика Таджикистан     │Таджикгосстандарт                   │

│Туркменистан               │Главная государственная инспекция   │

│                           │Туркменистана                       │

│Республика Узбекистан      │Узгосстандарт                       │

│Украина                    │Госстандарт Украины                 │

└───────────────────────────┴────────────────────────────────────┘

 

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. N 134 межгосударственный стандарт ГОСТ 22974.8-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 г.

4. Взамен ГОСТ 22974.8-85.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения оксида циркония при содержании от 0,5 до 5% и титриметрический комплексонометрический метод определения оксида циркония при содержании от 3,0 до 25%.

 

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 3773-72. Аммоний хлористый. Технические условия

ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4328-77. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5456-79. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия

ГОСТ 10652-73. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)

ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 22974.0-96. Флюсы сварочные плавленые. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 22974.1-96. Флюсы сварочные плавленые. Методы разложения флюсов

ГОСТ 22974.4-96. Флюсы сварочные плавленые. Метод определения оксида алюминия

ГОСТ 22974.9-96. Флюсы сварочные плавленые. Методы определения оксида титана (IV).

 

3. Общие требования

 

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 22974.0.

 

4. Фотометрический метод определения оксида циркония

 

4.1. Сущность метода

Метод основан на образовании комплексного соединения циркония с арсеназо III, окрашенного в синий цвет. Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют при длине волны 665 нм (красный светофильтр).

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:4, 1:10.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, 1:5, с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор массовой концентрации 0,2 г/см3 и 0,03 г/см3.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор массовой концентрации 0,2 г/см3.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Метиловый красный (индикатор), спиртовый раствор массовой концентрации 0,001 г/см3.

Арсеназо III, раствор массовой концентрации 0,001 г/см3: 0,1 г арсеназо III растворяют в воде, добавляют 15 см3 соляной кислоты (1:5), переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и водой доводят до метки.

Стандартные растворы оксида циркония.

Раствор А: 2,77 г циркония хлороксида 8-водного растворяют в воде, добавляют 70 см3 соляной кислоты, доливают в мерной колбе до 1000 см3 водой и перемешивают. Раствор А имеет массовую концентрацию оксидов циркония 0,001 г/см3.

Проверяют массовую концентрацию стандартного раствора А: 25 см3 раствора помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3 и проводят осаждение гидроксида циркония аммиаком. Раствор с осадком оставляют на 20 - 25 мин, затем осадок отфильтровывают на фильтр "белая лента" и промывают 4 - 5 раз раствором хлористого аммония массовой концентрации 0,03 г/см3.

Фильтр с осадком помещают в прокаленный до постоянной массы фарфоровый или платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 1000 - 1050 °С до постоянной массы. Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов. Массовую концентрацию раствора оксида циркония С, г/см3, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где  - масса тигля с осадком оксида циркония, г;

- масса тигля без осадка оксида циркония, г;

- масса тигля с осадком в контрольном опыте, г;

- масса тигля без осадка в контрольном опыте, г;

V - объем раствора А, взятого для анализа, см3.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Раствор Б имеет массовую концентрацию оксида циркония 0,00001 г/см3.

4.3. Проведение анализа

После разложения флюса по ГОСТ 22974.1 аликвотную часть раствора 20 - 50 см3 помещают в стакан вместимостью 300 - 400 см3 (если разложение навески производилось плавлением), добавляют 3 - 5 см3 концентрированной азотной кислоты и осторожно приливают 10 см3 концентрированной серной кислоты. Раствор упаривают до густых паров серной кислоты. Стакан с раствором охлаждают, хорошо обмывают стенки стакана водой и выпаривание повторяют. Затем раствор охлаждают, приливают 20 см3 соляной кислоты (1:1), 10 см3 воды и нагревают до полного растворения сернокислых солей. К раствору приливают 20 см3 раствора хлористого аммония массовой концентрации 0,2 г/см3, нагревают до 70 - 80 °С, добавляют 2 - 3 капли метилового красного и раствор аммиака до изменения цвета индикатора. Для выделения осадка раствор нагревают 3 - 5 мин, не доводя до кипения. Осадок отфильтровывают на фильтр "белая лента", промывают 2 - 4 раза горячей водой. Осадок полуторных оксидов смывают с фильтра горячей соляной кислотой с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм3 в стакан, в котором производилось осаждение. Раствор нагревают до полного растворения осадка, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доводят до метки раствором соляной кислоты 2 моль/дм3.

Отбирают аликвотную часть раствора 0,5 - 5,0 см3 (в зависимости от массовой доли оксида циркония во флюсе) в мерную колбу вместимостью 50 см3, прибавляют 10 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3, 0,5 см3 раствора гидроксиламина солянокислого, нагревают до кипения. Раствор в колбе охлаждают, прибавляют из бюретки 1 см3 раствора арсеназо III, доводят до метки раствором соляной кислоты 2 моль/дм3. Оптическую плотность измеряют на спектрофотометре при длине волны 665 нм на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, проведенный через все стадии анализа. Массу оксида циркония в граммах находят по градуировочному графику.

4.4. Построение градуировочного графика

В девять мерных колб вместимостью 50 см3 последовательно вносят из микробюретки 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5; 1,7 и 1,9 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000003; 0,000005; 0,000007; 0,000009; 0,000011; 0,000013; 0,000015; 0,000017; 0,000019 г диоксида циркония, в десятую колбу вносят 2 - 3 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3. Затем приливают по 10 см3 соляной кислоты 2 моль/дм3 и далее анализ ведут по 4.3. Раствором сравнения служит раствор без стандартного раствора оксида циркония.

4.5. Обработка результатов

4.5.1. Массовую долю оксида циркония Х, %, вычисляют по формуле

 

, (2)

 

где m - масса оксида циркония, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.5.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида циркония приведены в таблице 1.

 

Таблица 1

 

                                                       В процентах

┌──────────────────────┬─────────┬───────────────────────┬───────┐

│Массовая доля оксида  │ Дельта  │Допускаемое расхождение│дельта │

│      циркония        │         ├────────┬────────┬─────┤       │

│                      │         │   d    │   d    │  d  │       │

│                      │         │    к   │    2   │   3 │       │

├──────────────────────┼─────────┼────────┼────────┼─────┼───────┤

│От 0,5 до 1 включ.    │0,07     │0,08    │0,07    │0,08 │0,04   │

│Св. 1  "  2 "         │0,09     │0,12    │0,10    │0,12 │0,08   │

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

│"   5  " 10 "         │0,21     │0,26    │0,22    │0,27 │0,14   │

│"  10  " 25 "         │0,30     │0,40    │0,30    │0,40 │0,20   │

└──────────────────────┴─────────┴────────┴────────┴─────┴───────┘

 

5. Титриметрический комплексонометрический метод

определения оксида циркония

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на титровании ионов циркония (IV) трилоном Б в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого при 80 - 90 °С. Наличие в растворе до 30 мг алюминия, титана, до 10 мг железа определению циркония не мешает.

5.2. Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, растворы массовой концентрации 0,2 г/см3 и 0,01 г/см3.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.

Ксиленоловый оранжевый (индикатор), раствор массовой концентрации 0,002 г/см3.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3: 9,30 г трилона Б растворяют в 300 см3 воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и разбавляют водой до метки.

Стандартный раствор оксида циркония готовят по 4.2.

Стандартный раствор оксида алюминия готовят по ГОСТ 22974.4.

Стандартный раствор оксида титана (IV) готовят по ГОСТ 22974.9.

Массовую концентрацию трилона Б, выраженную в г/см3 оксида циркония, устанавливают по стандартному раствору оксида циркония: в три конические колбы вместимостью 250 - 300 см3 отбирают по 10 см3 стандартного раствора А оксида циркония и аликвотные части стандартных растворов оксида алюминия и оксида титана (IV) в зависимости от их массовой доли в пробе. Раствор разбавляют до 100 - 110 см3 и осаждают цирконий раствором гидроксида натрия массовой концентрации 0,2 г/см3 до начала выпадения гидроксида циркония, дав избыток гидроксида натрия 15 см3. Раствор с осадком доводят до кипения и кипятят 3 - 5 мин.

Осадок гидроксида циркония отфильтровывают на фильтр "белая лента", промывают 3 - 4 раза горячим раствором гидроксида натрия массовой концентрации 0,01 г/см3 и 3 - 4 раза горячей водой. Осадок гидроксида с фильтра смывают в ту же колбу, где производилось осаждение, фильтр промывают 50 см3 горячей соляной кислоты (1:1) (общий объем воды и кислоты 70 - 80 см3). Раствор в колбе нагревают до кипения, приливают 5 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, в кипящий раствор осторожно при помешивании приливают 20 см3 раствора гидроксида натрия массовой концентрации 0,2 г/см3, шесть капель раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из малиновой в желтую.

Массовую концентрацию трилона Б С, г/см3 оксида циркония, вычисляют по формуле

 

, (3)

 

где m - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г;

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

5.3. Проведение анализа

После разложения флюса по ГОСТ 22974.1 50 см3 раствора помещают в стакан вместимостью 300 - 400 см3 (если разложение навески проводилось плавлением), приливают 5 см3 азотной кислоты, осторожно приливают 10 см3 концентрированной серной кислоты и выпаривают до густых паров серной кислоты. Стакан охлаждают, обмывают стенки стакана водой и выпаривание повторяют. Стакан охлаждают, добавляют воду до 100 см3 и осаждают гидроксиды раствором гидроксида натрия массовой концентрации 0,2 г/см3 до начала выпадения гидроксида циркония, дав избыток гидроксида натрия 15 см3. Раствор с осадком доводят до кипения и кипятят 3 - 5 мин.

Выпавший осадок гидроксидов фильтруют на фильтр "белая лента", промывают 3 - 4 раза горячим раствором гидроксида натрия массовой концентрации 0,01 г/см3 и 3 - 4 раза горячей водой. Осадок с фильтра смывают в стакан, в котором производилось осаждение, фильтр промывают 50 см3 горячей соляной кислоты (1:1) и несколько раз водой.

Раствор нагревают до полного растворения осадка, доводят до кипения, приливают 5 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, а затем прибавляют (порциями) 20 см3 раствора гидроксида натрия массовой концентрации 0,2 г/см3, приливают шесть капель раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из малиновой в желтую.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю оксида циркония Х, %, вычисляют по формуле

 

, (4)

 

где V - объем трилона Б, израсходованного на титрование, см3;

С - массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 оксида циркония;

m - масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г.

5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида циркония приведены в таблице 1.