---

где 20 - объем стандартного раствора железа, см³;

0,001 - массовая концентрация стандартного раствора оксида железа (III), г/см³;

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

Выполняют не менее трех титрований и вычисляют средний результат.

5.3. Проведение анализа.

Исходные растворы готовят по 4.3.1 или по ГОСТ 2642.4, 3.3.1; 3.3.2; 3.3.4.3.

Полученные исходные растворы нагревают до 60 - 70 °С и нейтрализуют раствором аммиака до изменения цвета бумаги Конго (выпадение легкой мути).

Затем прибавляют 10 см³ раствора соляной кислоты 1 моль/дм³, несколько капель раствора сульфосалициловой кислоты и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из красно-фиолетовой в соломенно-желтую.

5.4. Обработка результатов.

5.4.1. Массовую долю оксида железа (III) X₁, %, вычисляют по формуле

₍₃₎

где V₁ - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см³;

С - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см³;

т - масса навески, г.

5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида железа (III) приведены в таблице 2.

6. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ ТИТАНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА (III) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 2,5 ДО 20 %).

6.1. Сущность метода.

Метод основан на восстановлении роданидного комплекса железа раствором сернокислой или солянокислой соли титана (III). Метод имеет большие преимущества при анализе хромсодержащих огнеупоров, так как не требует предварительного отделения хрома.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы.

Установка для хранения раствора соли титана (III) приведена на рисунке 1.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563 № 100-10.

1 - аппарат Киппа; 2 - промывалка для газа, заполненная раствором сернокислого титана (III) 50 г/дм³; 3 - сосуд с рабочим раствором; 4 - бюретка.

Рисунок 1.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Титан (III) сернокислый, раствор с массовой долей 15 % по нормативной документации, разбавленный 1 : 10. На каждый 1 дм³ разбавленного раствора соли титана прибавляют 10 см³ серной кислоты. Раствор хранят в среде водорода или углекислого газа в установке, показанной на рисунке 1.

Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор с массовой долей 10 %.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор с массовой долей 5 %.

Железа оксид по нормативной документации, х. ч., или железо карбонильное по ГОСТ 13610.

Стандартный раствор оксида железа (III) В (см. 5.2).

Массовую концентрацию раствора сернокислого титана (III) по оксиду железа (III) устанавливают следующим образом.

Отмеряют 25 см³ стандартного раствора оксида железа (III) в коническую колбу вместимостью 300 см³, прибавляют 10 см³ раствора соляной кислоты (1 : 1), 50 - 70 см³ воды, 5 см³ раствора роданистого калия или роданистого аммония, 0,3 - 0,5 г углекислого натрия и титруют при энергичном перемешивании раствором сернокислого титана (III) до исчезновения красной окраски.

Массовую концентрацию раствора сернокислого титана (III) C₁, г/см³, оксида железа (III), вычисляют по формуле

₍₄₎

где 25 - объем стандартного раствора В оксида железа (III), см³;

0,001 - массовая концентрация стандартного раствора В по оксиду железа (III), г/см³;

V - объем раствора сернокислого титана (III), израсходованного на титрование, см³.

6.3. Проведение анализа.

Для проведения анализа исходные растворы готовят по 4.3.1 (кроме хромсодержащих материалов). После растворения сплавов полученные растворы переводят в коническую колбу вместимостью 300 см³.

При анализе хромсодержащих материалов навеску материала массой 0,5 г смешивают в платиновом тигле № 100-10 с 7 - 10 г пиросернокислого калия и сплавляют в муфельной печи при температуре 850 - 900 °С до полного разложения пробы. Сплав охлаждают и растворяют горячей водой с добавлением 15 - 20 см³ соляной кислоты.

В полученные исходные растворы прибавляют по 5 см³ раствора роданистого калия или роданистого аммония, 0,3 - 0,5 г углекислого натрия и сразу титруют раствором сернокислого титана (III) до исчезновения красной окраски раствора.

6.4. Обработка результатов.

6.4.1. Массовую долю оксида железа (III) Х₂, %, вычисляют по формуле

₍₅₎

где V - объем раствора сернокислого титана (III), израсходованного на титрование, см³;

С₁ - массовая концентрация раствора сернокислого титана (III), выраженная в г/см³ оксида железа (III);

т - масса навески, г.

6.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида железа (III) приведены в таблице 2.

7. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА (III) С О-ФЕНАНТРОЛИНОМ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,01 ДО 2,5 %).

7.1. Сущность метода.

Метод основан на предварительном восстановлении общего железа гидроксиламином соляно-кислым. Двухвалентные ионы железа образуют с 1,10-фенантролином оранжево-красный комплекс, оптическую плотность которого измеряют при длине волны 510 нм или при использовании зеленого светофильтра.

7.2. Аппаратура, реактивы и растворы.

Спектрофотометр или колориметр фотоэлектрический лабораторный.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 9.

Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199, раствор с массовой долей 20 % или аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор с массовой долей 20 %.

о-Фенантролин, раствор с массовой долей 0,25 %.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор с массовой долей 10 %.

Пероксид водорода по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3 %.

Бумага индикаторная универсальная по нормативной документации.

Железа оксид по нормативной документации, х. ч.

Стандартный раствор железа массовой концентрации оксида железа (III) 0,0001 г/см³ (раствор А), готовят по 4.2.

Градуировочный стандартный раствор железа массовой концентрации оксида железа (III) 0,00001 г/см : 20 см³ стандартного раствора А переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 200 см³, прибавляют 2 см³ серной кислоты (1:9), доводят до метки водой и перемешивают (раствор Б).

7.3. Проведение анализа.

7.3.1. Исходные растворы для проведения анализа готовят по 4.3.1, можно также использовать аликвотную часть раствора, полученного после отделения оксида кремния (IV) по ГОСТ 2642.3, разделы 4, 6, 7, 9.

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают аликвотную часть раствора, объем которой приведен в таблице 3.

Таблица 3

Приливают 2 см³ раствора гидроксиламина солянокислого, перемешивают и оставляют стоять на 10 мин. Затем добавляют 5 см³ раствора о-фенантролина, 10 - 15 см³ раствора натрия уксуснокислого или аммония уксуснокислого, рН раствора 3,5 - 4 (по универсальной индикаторной бумаге). Доводят водой до метки, перемешивают и через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 510 нм или при использовании зеленого светофильтра в кювете толщиной поглощающего слоя 30 мм.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, содержащий все применяемые реактивы. Массу оксида железа (III) в граммах находят по градуировочному графику, который строят в тех же условиях.

7.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см³ отмеряют аликвотные части градуировочного стандартного раствора Б: 0,5; 1,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0 см³, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025; 0,0003 г оксида железа (III).

Далее поступают, как указано в 7.3.1. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам оксида железа (III) в граммах строят Градуировочный график.

7.4. Обработка результатов.

7.4.1. Массовую долю оксида железа (III) Х₃, %, вычисляют по формуле

₍₆₎

где т - масса оксида железа (III), найденная по градуировочному графику, г;

V - общий объем исходного раствора, см³;

m₁ - масса навески, г;

V₁ - объем аликвотной части раствора, см³.

7.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида железа (III) приведены в таблице 2.

8. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА (III) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,01 ДО 10 %).

8.1. Сущность метода.

Метод основан на измерении атомной абсорбции железа в пламени воздух-ацетилен при длине волны 248 нм.

8.2. Аппаратура, реактивы и растворы.

Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для железа.

Фоновый раствор: около 5 г смеси для сплавления растворяют в 60 см³ раствора соляной кислоты (1 : 3). Затем раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

Стандартный раствор оксида железа (III) и остальные реактивы - по 4.2.

8.3. Проведение анализа.

8.3.1. Исходные растворы для проведения анализа готовят по 4.3.1.

8.3.2. Для определения массовой доли оксида железа (III) аликвотную часть раствора от 5 до 50 см³ в зависимости от массовой доли оксида железа (III) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки, перемешивают и измеряют атомную абсорбцию железа в пламени воздух-ацетилен при длине волны 248 нм.

Массу оксида железа (III) в граммах находят по градуировочному графику.

8.3.3. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см³ отмеряют аликвотные части градуировочного стандартного раствора Б: 1,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 см³, что соответствует 0,00002; 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г оксида железа (III), приливают по 25 см³ фонового раствора, доводят водой до метки, перемешивают и измеряют атомную абсорбцию железа в пламени воздух-ацетилен при длине волны 248 нм.

По найденным значениям абсорбции, за вычетом абсорбции контрольного опыта, и соответствующим им массам оксида железа (III) в граммах строят градуировочный график. Градуировочный график строят для каждой партии проб.

8.4. Обработка результатов.

8.4.1. Массовую долю оксида железа (III) Х₄, %, вычисляют по формуле

₍₇₎

где m₁ - масса оксида железа (III), найденная по градуировочному графику, г;

т - масса навески, содержащаяся в 100 см³ конечного раствора, г.

8.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида железа (III) приведены в таблице 2.

9. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА В МУЛЛИТОВЫХ, МУЛЛИТОКОРУНДОВЫХ И КОРУНДОВЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОТ 0,01 ДО 0,6 %).

9.1. Определение массовой доли металлического железа проводят по ГОСТ 13997.5, раздел 3.

9.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли металлического железа в пересчете на оксид железа (III) приведены в таблице 2.

Ключевые слова: огнеупоры, огнеупорное сырье, оксид железа (III), комплексонометрический метод, титриметрический метод, фотометрический метод, атомно-абсорбционный метод