Глинозем. Метод определения диоксида кремния

ГОСТ 25542.1-93
(ИСО 1232-76)

Группа А39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГЛИНОЗЕМ

Метод определения диоксида кремния

Alumina. Method for the determination of silicon dioxide

ОКСТУ 1711

Дата введения 1995-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 N 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 25542.1-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 01.01.95

4 ВЗАМЕН ГОСТ 25542.1-82

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ВНЕСЕНО Изменение N 1, принятое Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 14 от 12.11.98). Государство-разработчик Россия. Постановлением Госстандарта России от 21.05.99 N 174 введено в действие на территории РФ с 01.01.2000

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 8, 1999 год

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод определения диоксида кремния при массовой доле от 0,01 до 0,2%. Массовая доля оксида ванадия и оксида фосфора до 0,02%.

Дополнения и изменения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом.

2а. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25542.0.

Раздел 2а. (Введен дополнительно, Изм. N 1).

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Метод основан на щелочном разложении пробы, образовании при рН 0,85-0,95 желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты, восстановлении ее аскорбиновой кислотой до кремнемолибденовой сини и измерении оптической плотности раствора при длине волны 815 нм или в области светопропускания от 620 до 650 нм.

Раздел 3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4а. АППАРАТУРА И РЕАКТИВЫ

Обычная лабораторная аппаратура.

Чашка платиновая с плоским дном диаметром 70 мм, высотой 35 мм и прилагающаяся к ней платиновая крышка.

Печи электрические, обеспечивающие температуру нагрева (400±50) °С и от 1000 до 1025 °С.

рН-метр или иономер.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Примечание. Стеклянные детали следует осторожно промыть горячей хромовосерной кислотой, приняв все необходимые меры предосторожности.


Для щелочных растворов не следует использовать стеклянную посуду.

При анализе используют только реактивы ч.д.а. и дистиллированную воду.

Карбонат натрия безводный по ГОСТ 83.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 1:1.

Натрий или аммоний молибденово-кислый по ГОСТ 3765, раствор с массовой долей 5%. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой долей 10%.

Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор с массовой долей 1%.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор с концентрацией эквивалента 8 моль/дм.

Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы с концентрацией эквивалента 8 и 0,14 моль/дм.

Кремния диоксид по ГОСТ 9428.

Стандартные растворы кремния.

Раствор А: 0,2500 г тонко растертого предварительно прокаленного в течение 1 ч при температуре 1000 °С и охлажденного в эксикаторе диоксида кремния помещают в платиновый тигель, перемешивают с 5 г углекислого натрия и сплавляют 10-15 мин при температуре 900-950 °С до получения прозрачного плава. Плав выщелачивают при нагревании в воде в платиновой, серебряной или никелевой чашке, тигель ополаскивают в эту же чашку. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

1 см раствора А содержит 0,00025 г диоксида кремния.

Раствор Б: 20,0 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед применением.

1 см раствора Б содержит 0,00001 г диоксида кремния.

Раствор В: 20,0 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, добавляют 17,5 см раствора серной кислоты 8 моль/дм, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед применением.

1 см раствора В содержит 0,000005 г диоксида кремния.

Натрий тетраборно-кислый по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре 400 °С.

Раствор-фон I: 12 г углекислого натрия и 4 г борной кислоты или 10,3 г углекислого натрия и 3,3 г тетраборно-кислого натрия помещают в платиновую чашку, перемешивают и растворяют при нагревании в 100 см воды. Раствор охлаждают, переносят в стакан вместимостью 400 см, содержащий 48 см раствора азотной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор-фон II: 10 г борной кислоты и 24 г углекислого натрия перемешивают, растворяют при нагревании в 150 см воды в платиновой чашке вместимостью 200 см. Раствор охлаждают, переносят в стакан вместимостью 500 см, содержащий 74 см раствора серной кислоты 8 моль/дм. Фильтруют через плотный фильтр в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят до метки водой и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Определение массовой доли диоксида кремния при разложении пробы глинозема с использованием азотной кислоты

4.1.1. В зависимости от массовой доли диоксида кремния отбирают аликвотную часть азотно-кислого раствора пробы, приготовленного по методу разложения пробы сплавлением по ГОСТ Р 50332.1, согласно табл.1 или табл.2 и помещают в стакан вместимостью 100 см.

Таблица 1

Таблица 2

В стакан добавляют 5 см раствора молибденово-кислого аммония и перемешивают. Устанавливают рН раствора от 0,85 до 0,95 добавлением из бюретки раствора азотной кислоты или раствора аммиака.

Разбавляют, если необходимо, раствор так, чтобы объем раствора после прибавления раствора азотной кислоты или аммиака был 65 см, и снова измеряют рН.

Добавленное количество раствора азотной кислоты или аммиака записывают. Раствор выбрасывают.

4.1.2. Из того же раствора пробы вновь отбирают аликвотную часть согласно таблицам 1 и 2 и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют раствор азотной кислоты или аммиака в количестве, определенном в п.4.1.1, разбавляют при необходимости водой до 60 см и добавляют 5 см раствора молибденовокислого аммония. Раствор перемешивают и оставляют на 15-20 мин при температуре 20-25 °С. Затем к раствору добавляют 5 см винной кислоты, 22 см раствора серной кислоты 8 моль/см, 5 см раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают, доливают до метки водой и вновь перемешивают.

Через 20 мин, но не позднее чем через 40 мин, измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм или на фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 620 до 650 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через все стадии анализа.

Массу диоксида кремния в растворе находят по градуировочному графику

4.1, 4.1.1, 4.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.1.3. Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 100 см каждая помещают по 25 см раствора-фона I. Затем добавляют раствор азотной кислоты или раствор аммиака в количестве, определенном предварительно следующим образом: 25,0 см раствора-фона I помещают в стакан вместимостью 150 см, добавляют 10 см воды, 15 см стандартного раствора Б, 5 см раствора молибденовокислого аммония и перемешивают. Устанавливают рН раствора от 0,85 до 0,95 добавлением из бюретки растворов азотной кислоты или аммиака. Добавленное количество раствора аммиака или азотной кислоты записывают. Раствор отбрасывают.

После добавления раствора-фона I и необходимого количества раствора азотной кислоты или аммиака в мерные колбы отбирают 0; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 и 20,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,00005; 0,000075; 0,0001; 0,000125; 0,00015 и 0,0002 г диоксида кремния. Все колбы доливают водой до объема 60 см, добавляют по 5 см раствора молибденовокислого аммония, перемешивают, оставляют на 15-20 мин при температуре 20-25 °С и далее поступают согласно п.4.1.2. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора кремния.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам диоксида кремния строят градуировочный гра

фик.

4.2. Определение массовой доли диоксида кремния при разложении пробы с использованием серной кислоты

4.2.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в платиновый тигель, прибавляют 1 г борной кислоты, 2,4 г углекислого натрия, тщательно перемешивают и сплавляют при температуре 1000 °С в течение 15 мин, предварительно помещая тигель с содержимым на 5-10 мин в более холодную часть муфеля до прекращения потрескивания.

После охлаждения плав выщелачивают горячей водой в стакан, в который предварительно отмеряют бюреткой 13,1 см раствора серной кислоты 8 моль/дм. Остаток оксида железа в тигле растворяют в 1,7 см раствора серной кислоты 8 моль/дм, отмеренного бюреткой, нагревая содержимое тигля в течение 3-5 мин. Раствор присоединяют к основному раствору.

Тигель 2-3 раза ополаскивают горячей водой. Содержимое стакана нагревают до полного растворения осадка, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют водой до метки и перемешивают. Этот раствор используют также для определения массовой доли оксида железа.

Для проведения контрольного опыта смесь углекислого натрия с борной кислотой помещают в платиновом тигле в муфельную печь на 1-2 мин только для расплавления смеси. После охлаждения плав выщелачивают горячей водой в стакан, в который предварительно отмеривают бюреткой 7,4 см раствора серной кислоты 8 моль/дм.

В зависимости от массовой доли диоксида кремния отбирают пипеткой аликвотную часть основного раствора объемом 5-25 см в мерную колбу вместимостью 100 см. Если на определение отобрано менее 25 см раствора, то к нему добавляют раствор-фон II до объема 25 см. Затем раствор разбавляют до объема 55 см раствором серной кислоты 0,14 моль/дм, приливают 5 см молибденовокислого аммония, перемешивают и оставляют на 15 мин. Затем приливают 25 см раствора серной кислоты 8 моль/дм, обмывая стенки колбы, перемешивают, через 2-3 мин приливают при перемешивании 10 см раствора аскорбиновой кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

Через 20 мин, но не позднее чем через 40 мин, измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм или на фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 620 до 650 нм.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через все стадии анализа.

Массу диоксида кремния в растворе находят по градуировочно

му графику.

4.2, 4.2.1. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2.2. Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 100 см каждая приливают из бюретки 0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 см стандартного раствора В, что соответствует 0; 0,000025; 0,00005; 0,000075; 0,0001; 0,000125 и 0,00015 г диоксида кремния. В каждую колбу приливают по 25 см раствора-фона II и объем раствора в каждой колбе доводят до 55 см раствором серной кислоты 0,14 моль/дм, приливают по 5 см раствора молибденовокислого аммония и далее анализ продолжают, как указано в п.4.2.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора кремния.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам диоксида кремния строят градуировочный график.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Массовую долю диоксида кремния в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса диоксида кремния, найденная по градуировочному графику, г;

- объем основного раствора, см;

- масса навески глинозема, г;

- объем аликвотной части раствора, см.

5.2. Допускаемые расхождения наибольшего и наименьшего результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл.3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. N 1).