ГОСТ 2642.8-97
Группа И29
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОГНЕУПОРЫ И ОГНЕУПОРНОЕ СЫРЬЕ
Методы определения оксида магния
Refractories and refractory raw materials.
Methods for determination of magnesium oxide
МКС 81.080
ОКСТУ 1509
Дата введения 2000-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации МТК 9; Украинским научно-исследовательским институтом огнеупоров (УкрНИИО)
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 11 от 23 апреля 1997 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Армения | Армгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизская Республика | Киргизстандарт |
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 15 декабря 1999 г. N 513-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 2642.8-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 2642.8-86
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ
1 Область применения
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на огнеупорное сырье, материалы и изделия кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, глиноземоизвестковые, высокомагнезиальные, магнезиально-шпинелидные, магнезиально-силикатные, известковопериклазовые и карбидкремниевые и устанавливает методы определения оксида магния:
- комплексонометрические - при массовой доле оксида магния от 0,5% до 99%;
- атомно-абсорбционный - при массовой доле оксида магния от 0,1% до 10% для кремнеземистых, алюмосиликатных и глиноземистых огнеупоров.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2642.0-86 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 2642.3-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кремния (IV)
ГОСТ 2642.4-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида алюминия
ГОСТ 2642.7-97 Огнеупоры и огнеупорное сырье. Методы определения оксида кальция
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия
ГОСТ 4165-78 Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия
ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4236-77 Свинец (II) азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 4523-77 Магний сернокислый 7-водный. Технические условия
ГОСТ 4526-75 Магний оксид. 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). Технические условия
ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 24523.4-80 Периклаз электротехнический. Методы определения окиси кальция
ГОСТ 24523.5-80 Периклаз электротехнический. Методы определения окиси магния
3 Общие требования
Общие требования к методам анализа и безопасности труда - по ГОСТ 2642.0.
4 Комплексонометрический метод определения оксида магния в огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 0,5% до 99%)
4.1 Сущность метода
Метод основан на:
- обратном комплексонометрическом титровании суммы оксидов кальция и магния с индикатором 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтолом при рН 10 в растворе после осаждения аммиаком или уротропином суммы полуторных оксидов вместе с кремниевой кислотой. Массовую долю оксида магния вычисляют по разности суммарной массовой доли оксидов кальция, магния и оксида кальция;
- прямом комплексонометрическом титровании суммы оксидов кальция и магния раствором трилона Б с индикатором эриохромом черным или метиловым голубым.
4.2 Реактивы и растворы
Магний сернокислый по ГОСТ 4523, х.ч.
Оксид магния марки 11-2 по ГОСТ 4526, х.ч. или ос.ч.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Триэтаноламин, разбавленный 1:1, способ очистки по ГОСТ 24523.4.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Калий хлористый по ГОСТ 4234.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор массовой долей 0,2%.
Стандартный раствор оксида магния молярной концентрации 0,05 моль/дм
: 12,3245 г сернокислого магния растворяют в воде и переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см.
Стандартный раствор с массовой концентрацией оксида магния 0,002016 г/см (
).
Для приготовления стандартного раствора допускается применять оксид магния, предварительно прокаленный при температуре (950±50) °С до постоянной массы.
Раствор аммиачный буферный с рН 10: 67,5 г хлористого аммония растворяют в воде, приливают 570 см раствора аммиака и доводят водой до 1000 см.
Медь (II) сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165, раствор молярной концентрации 0,05 моль/дм: 12,5 г сернокислой меди растворяют в воде, приливают 2 см серной кислоты, доводят водой до 1000 см, перемешивают.
Индикатор 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтол (ПАН), спиртовой раствор массовой долей 0,2%.
Индикаторная смесь метилтимолового синего: 0,1 г индикатора тщательно растирают с 100 г хлористого калия или натрия.
Индикатор эриохром черный Т.
Индикаторная смесь: 0,1 г эриохрома черного растирают в ступке с 10 г хлористого натрия.
Остальные реактивы и растворы - по ГОСТ 2642.7.
Устанавливают соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди: отмеряют бюреткой 10 см раствора трилона Б в коническую колбу вместимостью 300 см, прибавляют примерно 100 см воды, 15-20 см аммиачного буферного раствора с рН 10, 5-7 капель индикатора ПАН и титруют раствором сернокислой меди до перехода окраски из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для определения отношения между объемами растворов проводят не менее трех титрований и берут среднеарифметическое значение объемов раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование.
Отношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди 
вычисляют по формуле
, (1)
где 
- объем раствора трилона Б, взятого для установления отношения, см;
- объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование, см.
4.2.1 Массовая концентрация раствора трилона Б по оксиду магния устанавливается следующим образом. В коническую колбу вместимостью 300 см отбирают пипеткой 10 см стандартного раствора оксида магния, приливают примерно 100 см воды, 35 см раствора трилона Б, 10-15 смаммиачного буферного раствора с рН 10 и 5-7 капель раствора индикатора ПАН. Избыток раствора трилона Б оттитровывают раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую. Для установления массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду магния проводят не менее трех титрований.
Массовую концентрацию раствора трилона Б 
, г/см оксида магния, вычисляют по формуле
, (2)
где - массовая концентрация стандартного раствора, г/см оксида магния;
10 - объем аликвотной части стандартного раствора оксида магния, см;
- объем раствора трилона Б, см ; - отношение между объемами растворов трилона Б и сернокислой меди;
- объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см
.
4.3 Проведение анализа
Аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.7, равную 50 или 100 см в зависимости от массовой доли оксида магния, или соответствующую аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.4, раздел 5, помещают в коническую колбу вместимостью 300 см, прибавляют 25-60 см раствора трилона Б (в зависимости от суммарной массовой доли оксидов кальция и магния), приливают 10-15 см аммиачного буферного раствора, 5-7 капель раствора индикатора ПАН и оттитровывают избыточное количество раствора трилона Б раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желто-зеленой в сине-фиолетовую.
Допускается определять массовую долю суммы оксидов магния и кальция методом прямого комплексонометрического титрования с индикатором эриохромом черным Т. Для этого к аликвотной части раствора, нагретого до температуры 50 °С - 60 °С, приливают 10 см раствора аммиака, добавляют 0,2 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из малиновой в синюю.
Для определения суммы оксидов кальция и магния могут быть использованы аликвотные части растворов, полученных по ГОСТ 2642.3, разделы 4, 7, 9. Для этого раствор подкисляют 1 см соляной кислоты, при перемешивании приливают 20 см триэтаноламина, 25 см аммиака, 5 см гидроксиламина солянокислого, разбавляют водой до 150 см, добавляют 0,1 г индикаторной смеси метилтимолового синего и титруют раствором трилона Б до исчезновения голубой окраски раст
вора.
4.4 Обработка результатов
4.4.1 Массовую долю оксида магния 
, %, вычисляют по формуле
, (3)
где - объем раствора трилона Б, добавленного с избытком для связывания кальция и магния, см; - отношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди;
- объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см;
- масса навески пробы, взятой для титрования, в аликвотной части, г;
- массовая доля оксида кальция, % (определяют по ГОСТ 2642.7);
- массовая концентрация раствора трилона Б, г/см оксида кальция; - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см оксида ма
гния.
4.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
Массовая доля оксида магния | Нормы точности и нормативы контроля точности | |||
|
|
|
| |
0,1 до 0,2 включ. | 0,04 | 0,05 | 0,04 | 0,03 |
0,2 " 0,5 " | 0,06 | 0,08 | 0,06 | 0,04 |
0,5 " 1 " | 0,08 | 0,10 | 0,08 | 0,05 |
1 " 2 " | 0,09 | 0,12 | 0,10 | 0,06 |
2 " 5 " | 0,14 | 0,20 | 0,15 | 0,10 |
5 " 10 " | 0,20 | 0,25 | 0,20 | 0,15 |
10 " 20 " | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
20 " 50 " | 0,5 | 0,6 | 0,5 | 0,3 |
50 " 99 " | 0,6 | 0,7 | 0,6 | 0,4 |
5 Ускоренный метод прямого комплексонометрического определения оксида магния в высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 10% до 98%)
5.1 Сущность метода
Метод основан на определении оксида магния комплексонометрическим титрованием с эриохромом черным Т в качестве индикатора.
5.2 Реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор массовой долей 10%.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:4.
Калия гидроксид по ГОСТ 24363, раствор массовой долей 20%, хранят в полиэтиленовом сосуде.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Индикатор эриохром сине-черный Р.
Индикатор эриохром черный Т.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома сине-черного Р растирают в фарфоровой ступке с 30 г хлористого натрия.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома черного Т растирают в фарфоровой ступке с 10 г хлористого натрия.
Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236.
Индикатор ксиленоловый оранжевый.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора ксиленолового оранжевого растирают в фарфоровой ступке с 10 г хлористого натрия.
Аммиачный буферный раствор с рН 10: 54 г хлористого аммония растворяют в воде, добавляют 350 см раствора аммиака и доводят водой до 1000 см.
Индикаторная бумага Конго.
Триэтаноламин, разбавленный 1:1.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,05 и 0,0125 моль/дм.
Магний сернокислый по ГОСТ 4523, х.ч. или оксид магния по ГОСТ 4526, х.ч.
Стандартный раствор оксида магния молярной концентрации 0,05 моль/дм, готовят по 4.2.
Массовую концентрацию раствора трилона Б по оксиду магния устанавливают по стандартному раствору оксида магния.
Аликвотную часть стандартного раствора оксида магния помещают в коническую колбу вместимостью 300 см, приливают 20 см буферного раствора и разбавляют водой до 100 см. Добавляют 0,15-0,20 г индикаторной смеси эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски в синюю. Для улучшения контрастности изменения цвета добавляют 2-3 см раствора триэтаноламина (1:1).
Для определения массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду магния проводят не менее трех титрований.
Массовую концентрацию раствора трилона Б , г/см по оксиду магния, вычисляют по формуле
, (4)
где - объем аликвотной части стандартного раствора оксида магния, см; - массовая концентрация стандартного раствора, г/см оксида магния; - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см .
Массовую концентрацию раствора трилона Б по оксиду магния допускается устанавливать по азотнокислому свинцу.
В коническую колбу вместимостью 300 см помещают навеску массой 0,2-0,3 г свинца азотнокислого, добавляют 100 см воды, нагретой до температуры 50 °С - 60 °С, 10 см буферного раствора с рН 4,8-5,0, 0,2 г индикаторной смеси ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из малиновой в желтую. Проводят не менее трех титрований.
Массовую концентрацию раствора трилона Б , г/см оксида магния, вычисляют по формуле
, (5)
где - масса навески азотнокислого свинца, г;
40,305 - молекулярная масса оксида магния, г;
- объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см;
331,21 - молекулярная масса азотнокислого свинца, г.
5.3 Проведение анализа
Навеску материала массой 0,1 г, взятую в стакан вместимостью 100 см, растворяют в 15 см раствора соляной кислоты (1:1), выпаривают до объема 1,5-2 см на электроплитке закрытого типа.
Добавляют в стакан 30 см горячей воды, 2-3 см раствора хлористого аммония, раствор кипятят и осторожно, по каплям, добавляют раствор аммиака, осаждают гидроксиды железа и алюминия. Полноту осаждения контролируют по бумаге Конго. Затем раствор снова кипятят и отфильтровывают осадок на фильтр "красная лента". Небольшим количеством горячей воды обмывают стакан 3-4 раза, осадок на фильтре промывают 5-6 раз.
Полученный фильтрат объемом около 100 см подогревают до кипения, добавляют 10 см раствора гидроксида калия, 0,2 г индикаторной смеси эриохрома сине-черного и титруют кальций раствором 0,0125 моль/дм трилона Б до перехода окраски из малиновой в голубую.
В оттитрованный раствор добавляют раствор соляной кислоты (1:1) до полного растворения гидроксида магния (изменение цвета бумаги Конго до синего). Добавляют 10 см аммиачного буферного раствора, 0,2 г индикаторной смеси эриохрома черного и титруют магний раствором 0,05 моль/дм трилона Б до перехода окраски из малиновой в синюю. Для усиления контрастности изменения цвета добавляют 2-3 см раствора триэтаноламина (
1:1).
5.4 Обработка результатов
5.4.1 Массовую долю оксида магния 
, %, вычисляют по формуле
, (6)
где 
- объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование магния, см; - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см оксида магния; - масса навески, г.
5.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
6 Комплексонометрический метод определения оксида магния в высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 50% до 99%)
6.1 Определение массовой доли оксида магния проводят по ГОСТ 24523.5.
6.2 Допускается применять аликвотную часть раствора, полученного по ГОСТ 2642.3, раздел 5.
6.3 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.
7 Атомно-абсорбционный метод определения оксида магния в огнеупорном сырье, кремнеземистых, алюмосиликатных и глиноземистых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 0,1% до 10%)
7.1 Сущность метода
Метод основан на разложении пробы смесью фтористоводородной и серной кислот и измерении атомной абсорбции магния в пламени воздух-ацетилен при длине волны 285,2 нм.
7.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для магния.
Магния оксид по ГОСТ 4526.
Стандартный раствор оксида магния массовой концентрации оксида магния 0,001 г/см: 1 г оксида магния, прокаленного при температуре (950±50) °С до постоянной массы, растворяют в 40 см соляной кислоты (1:1) при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки, перемешивают (раствор А).
Стандартный раствор оксида магния массовой концентрации оксида магния 0,000025 г/см: 5 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см, доливают водой до метки, перемешивают (раствор Б).
Серию градуировочных стандартных растворов оксида магния готовят следующим образом. В мерные колбы вместимостью 100 см помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0 см стандартного раствора Б оксида магния, что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000150; 0,000200; 0,000250; 0,000300; 0,000350 и 0,000400 г оксида магния. К растворам добавляют 5 см лантана, доливают до метки водой, перемешива
7.3 Проведение анализа
7.3.1 Подготовку исходного раствора проводят по ГОСТ 2642.7, раздел 7.
7.3.2 Аликвотная часть фильтрата в зависимости от предполагаемой массовой доли оксида магния указана в таблице 2.
Таблица 2
Массовая доля оксида магния, % | Аликвотная часть раствора, см |
0,1 до 0,8 включ. | 10 |
0,8 " 1,5 " | 5 |
1,5 " 10 " | 2 |
Аликвотную часть фильтрата помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 5 см раствора лантана, доливают до метки водой, перемешивают.
Измеряют абсорбцию магния при длине волны 285,2 нм в пламени воздух-ацетилен.
7.4 Обработка результатов
7.4.1 Обработку результатов проводят по ГОСТ 2642.7, раздел 7.
7.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида магния приведены в таблице 1.