УДК 621.791.048:006.354 Группа В09
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ | ГОСТ |
Методы определения фтористого кальция Melted welding fluxes. Methods of calcium fluoride determination | 22974.11-85 Взамен ГОСТ 22974.5—78 |
ОКСТУ 0809
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 декабря 1985 г. Н® 4475 срок действия установлен
с 01.01.87
до oi.oi)^>y
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает пирогидролизный и титри-метричеокий комплексонометрический методы определения фтористого кальция (при массовой доле фтористого кальция от 1,5 до 65,0 %).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 22974.0—85.
Издание официальное
★
Перепечатка воспрещена
Стр. 2 ГОСТ 22974.11—W
2. ПИРОГИДРОЛИЗНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на разложении фтористого кальция парами воды при 1300—1350 °C в присутствии катализатора. Выделившаяся фтористоводородная кислота с избытком пара увлекается в приемник, в котором титруется гидроокисью натрия.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для определения содержания фтористого кальция (см. чертеж) состоит: промывной склянки 1 для очистки воздуха или кислорода, заполненной раствором гидроокиси натрия с массовой концентрацией 0,2 г/см3; шарообразной трубки 2, заполненной стеклянной ватой для улавливания капель воды со щелочью; нержавеющей трубки 3 наружным диаметром 20 мм и внутренним 18 мм, длиной 220 мм, которая входит в фарфоровую трубку или кварцевую 10 и герметично крепится хомутом; нержавеющей трубки 4 диаметром 10 мм, приваренной к трубке 3; колбы 5 для получения пара, электрической плитки 6\ фарфоровой лодочки 7
№ 2 по ГОСТ 9147—80, предварительно прокаленной в муфельной печи при 900—1000 °C в течение 4—5 ч; трубчатой электропечи 8 с корундовым нагревом, обеспечивающей температуру (1300±20) °C, установленной с наклоном 4° в сторону приемника; пирометра Р; фарфоровой трубки 10 с внутренним диаметром 20—22 мм; резиновых уплотнителей 11 и /3; бачка 12 для охлаждения трубки водой; форштоса /4; приемника 15 для титрования фтористоводородной кислоты.
Крючок, с помощью которого лодочки помещают в трубку и извлекают из нее, изготовлен из жаропрочной проволоки диаметром 3—5 мм, длиной 500—600 мм.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор с массовой кон* центрацией 0,2 г/см3 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм3.
Алюминия оксид безводный, прокаленный при 1100 °C в течение 1 ч.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.
Метиловый красный индикатор.
Метиленовый голубой индикатор.
Смешанный индикатор: 0,125 г метилового красного и 0,0083 г метиленового голубого растворяют в 100 см3 этилового опирта; хранят в темной оклянке.
Массовую концентрацию раствора гидроокиси натрия устанавливают по стандартному образцу флюса. Анализ стандартного образца проводят в тех же условиях, что и анализ исследуемого образца.
Массовую концентрацию раствора гидроокиси натрия (Т), выраженную в г/см3 фтористого кальция, вычисляют по формуле
1 ~~ V-100 ’
где С —массовая доля фтористого кальция в стандартном образце, %;
m — масса навески стандартного образца, г;
V — объем раствора гидрооксида натрия, израсходованный на титрование, см3.
2.3. П р о в е д е н и е анализа
Навеску флюса массой 0,1—0,2 г помещают в фарфоровую лодочку, содержащую 0,2—0,4 г оксида алюминия. Содержимое лодочки тщательно перемешивают. Лодочку помещают в фарфоровую трубку, нагретую до 1250—1350 °C, и закрывают трубку резиновой пробкой. В фарфоровую трубку через отросток трубки 3 подают воздух или кислород со скоростью 3—5 пузырьков в секунду одновременно с водяным паром.
Образовавшаяся при пирогидролизе фтористоводородная кислота поступает в приемник /5, куда предварительно влито 50 см3 воды и 5—6 капель смешанного индикатора.
Фтористоводородную кислоту титруют раствором гидроокиси натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм3 до изменения окраски из сиреневой в зеленую. Титрование заканчивают, когда цвет раствора не меняется в течение 2 мин.
2.4. Об р а б о т к а результатов
2.4.1. Массовую долю фтористого кальция (X) в процентах вычисляют по формуле
Y ГУ-loo
где Т — массовая концентрация раствора гидрооксида натрия, выраженная в г/см3 фтористого кальция;
V — объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование, см3;
m — масса навески флюса, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р=0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице.
Массовая доля фтористого
кальция, %
Абсолютные допускаемые расхождения. %
От 1,5 до 3,0 включ.
0,2
Св. 3,0 > 5,0 >
0,3
> 5,0 > 10,0 >
0,4
>10,0 » 20,0 »
0,6
» 20,0 > 40,0 >
0,9
> 40,0 > 65,0 >
1,2
3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на осаждении ионов фтора в виде фторхлори-да свинца. Избыток свинца титруют раствором трилона Б.
3.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1. Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1. Аммоний углекислый по ГОСТ 3770—75.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77.
Натрий углекислый по ГОСТ 83—79.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, раствор с массовой концентрацией 0,05 г/см3.
Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027—67, раствор с массовой концентрацией 0,025 г/см3.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор с массовой концентрацией 0,05 г/см3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.
Метиловый оранжевый индикатор, раствор с массовой концентрацией 0,001 г/см3.
Эриохром черный Т (индикатор): 0,2 г индикатора растирают с 20 г хлористого калия.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,05. моль/дм3: 9,3 г трилона Б растворяют в 300 см3 воды. Раствор отфильтровывают в мерную юолбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и пере-мешивают.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, стандартный раствор: 2,210 г фторида натрия растворяют в воде и разбавляют до 1000 см3 водой в мерной колбе. Раствор с массовой концентрацией 0,001 г фтора в 1 см3.
Массовую концентрацию раствора трилона Б устанавливают по фтору: 50 см3 стандартного раствора переносят в стакан вмести^ мостью 300 см3, прибавляют 10 капель уксусной кислоты, 20 см3 раствора хлористого натрия и из бюретки 25 см3 раствора уксуснокислого свинца. Раствор перемешивают, Нагревают до 60— —70 °C, снова перемешивают до выпадения осадка, после чего оставляют на 12 ч.
Раствор с выпавшим осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют водой до метки и фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая первые порции фильтрата.
Отбирают 50—100 см3 фильтрата в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 см3 винной кислоты, 10 см3 аммиака (1:1), добавляют 0,1 г индикатора эриохром черного Т и титруют избыток свинца раствором трилона Б до перехода окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.
Массовую концентрацию трилона Б (С), выраженную в г/см3 фтористого кальция, вычисляют по формуле
п 0,031 • -2,055
где Vi — объем стандартного раствора фтористого натрия, см3;,
У2— объем раствора уксуснокислого свинца, взятый с избытком, см3;
Уз — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование избытка уксуснокислого свинца, см3;
2,055—коэффициент пересчета фтора на фтористый кальций;
К— соотношение между растворами уксуснокислого свинца и трилона Б.
Определяют соотношение К; 5 см3 раствора уксуснокислого свинца помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 50 см3 воды, 10 см3 винной кислоты, 10 см3 аммиака, 1:1, 0,1 г индикатора эриохром черного Т и титруют до перехода окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.
Соотношение К вычисляют по формуле
где V4—объем раствора уксуснокислого свинца, взятый на титрование, ом3;
У5— объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, ом3.
3.3. Проведение анализа
Навеску флюса массой 0,5 г (три массовой доле фтористого кальция 1,5—40 %) или 0,25 г (три массовой доле фтористого кальция 40—65 %) смешивают с 0,2 г двуокиси кремния и 5 г безводного углекислого натрия и сплавляют в платиновом тигле с крышкой при температуре 950—1050 °C в течение 20—30 мин. Плав выливают на полированную пластину из нержавеющей стали.
Тигель и лепешку плава помещают в стакан вместимостью 300—400 см3, приливают 50 см3 горячей воды, накрывают стеклом и выдерживают в теплом месте до полного разложения плава.
Тигель извлекают из стакана и обмывают несколько раз водой. Раствор с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор фильтруют в сухую колбу через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая первую порцию фильтрата. Отбирают 50 см3 фильтрата в стакан вместимостью 300 ом3, прибавляют 2—3 капли метилового оранжевого и подкисляют азотной кислотой (1:1) до оранжевой окраски, прибавляют 4—5 г углекислого аммония и кипятят до удаления запаха аммиака (при этом кремниевая кислота выделяется в виде студенистого осадка). Раствор отфильтровывают в стакан вместимостью 300 см3 через вату и промывают 8—10 раз горячей водой. Фильтрат подкисляют по метиловому оранжевому азотной кислотой (1:1) до изменения окраски раствора, прибавляют 10 капель уксусной кислоты, 20 см3 раствора хлористого натрия из бюретки 25 см3 раствора уксуснокислого свинца. Раствор перемешивают, нагревают до 60—70 °C, снова перемешивают до выпадения осадка, после чего оставляют на 12 ч. Раствор с выпавшим осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют водой до метки и фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр «белая лента», отбрасывая первые порции фильтрата.
50—100 см3 фильтрата переносят в коничеокую колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 ом3 винной кислоты, 10 см3 аммиака (1:1), добавляют 0,1 г индикатора эриохром черного Т и титруют избыток свинпа раствором трилона Б до перехода окраски из сиренево-фиолетовой в ярко-голубую.
3.4. О б р а б о TIK а результатов
3.4.1. Массовую долю фтористого кальция (X) в процентах вычисляют по формуле
ГОСТ 2W4.11—85 Стр. 7
где V — объем раствора уксуснокислого свинца, взятый для осаждения фтор-иона, см3;
Vi — объем раствора трило>на Б, израсходованный на титрование избытка уксуснокислого свинца, см3;
К — соотношение между раствором уксуснокислого свинца и трмлона Б;
С — массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 фтористого кальция;
т — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице.
71