---

Соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди К вычисляют по формуле

₍₆₎

где V - объем раствора трилона Б, взятого для установления отношения, см³;

V₁ - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование, см³.

4.3. Проведение анализа.

Навеску пробы массой 0,1 - 0,25 г смешивают в платиновом тигле с 3 - 5 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре (1000 ± 50) °С в течение 10 - 30 мин. Тигель со сплавом помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см³, добавляют 60 см³ раствора соляной кислоты (1 : 3) и нагревают до полного растворения сплава.

Обмывают тигель небольшим количеством воды, охлаждают до 40 - 50 °С, вводят раствор гидроксида натрия до красного цвета бумаги Конго и приливают в избыток 30 см³.

Раствор с осадком кипятят 3 - 5 мин, быстро охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 - 300 см³, доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют через сухой складчатый фильтр средней пористости, отбрасывая две первые порции фильтрата.

Аликвотную часть раствора 100 см³ при массовой доле оксида алюминия до 55 % и 50 см³ при массовой доле оксида алюминия более 55 % переносят в коническую колбу вместимостью 250 - 300 см³, нейтрализуют соляной кислотой до синего цвета бумаги Конго и вводят 2 - 3 см³ в избыток. Раствор кипятят 2 - 3 мин. Приливают 15 - 20 см³ раствора трилона Б (в зависимости от массовой доли оксида алюминия), нагревают до кипения, дают остыть до 70 - 80 °С, нейтрализуют раствором аммиака до переходного цвета бумаги Конго, приливают 15 - 20 см³ ацетатного буферного раствора, 5 - 7 капель раствора индикатора ПАН и титруют избыточное количество трилона Б раствором сернокислой меди до перехода желто-зеленой окраски в сине-фиолетовую.

При использовании навески массой 0,1 г и аликвотной части раствора 50 см³, а также для анализа материалов с массовой долей оксида алюминия до 35 % применяют раствор сернокислой меди 0,025 моль/дм³.

При анализе глин, каолинов, полукислых шамотных и муллитокремнеземистых огнеупоров, если требуется определять массовую долю оксида железа (III) и оксида титана (IV), навеску пробы массой 0,5 г сплавляют и растворяют сплав, как описано выше. Полученный прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят водой до метки, перемешивают (раствор 1). Для определения массовой доли оксида алюминия отбирают аликвотную часть раствора, равную 100 см, в стакан и проводят определение по описанной выше методике, начиная с нейтрализации гидроксидом натрия. Оставшийся раствор 1 используют для определения оксида железа (III) и оксида титана (IV).

Для подготовки исходного раствора глин, каолинов, полукислых шамотных изделий допускается использование серебряных тиглей и обезвоженного гидроксида натрия в качестве плавня.

В серебряном тигле плавят 4 - 5 г гидроксида натрия при температуре (450 ± 20) °С до прекращения выделения пузырьков (спокойная поверхность расплавленной щелочи означает полное ее обезвоживание). На остывшую поверхность щелочи в тигель помещают навеску материала массой 0,5 г, присыпают около 0,5 - 1 г гидроксида натрия, закрывают тигель крышкой и сплавляют при температуре (650 ± 20) °С в течение 20 - 30 мин.

В стакан из жаростойкого стекла вместимостью 400 см³ помещают тигель, тщательно отмывают крышку горячей водой из промывалки и выщелачивают сплав горячей водой, отмывая тигель над стаканом.

Раствор с осадком накрывают часовым стеклом, кипятят 3 - 5 мин, быстро охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см³. Дальше определение проводят по описанной выше методике. Допускается для определения оксида алюминия использовать раствор 1 по ГОСТ 2642.3, раздел 4.

4.4. Обработка результатов.

4.4.1. Массовую долю оксида алюминия X, %, вычисляют по формуле

₍₇₎

где V - объем прилитого раствора трилона Б, см³;

V₁ - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см³;

K - соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди;

250 - объем исходного раствора, см³;

С₂ - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см³, по оксиду алюминия;

т - масса навески, г;

V₂ - объем аликвотной части раствора, взятого на титрование, см³.

4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида алюминия приведены в таблице 1.

Таблица 1

В процентах

5. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ОТ 0,5 ДО 70 %).

5.1. Сущность метода.

Метод основан на комплексонометрическом определении оксида алюминия после предварительного отделения оксида кремния (IV) в кварцитах, кремнеземистых, карбидкремниевых огнеупорных материалах и изделиях, оксидов кальция и магния в высокомагнезиальных, глиноземисто-известковых, магнезиально-известковых, магнезиально-шпинелидных, магнезиально-силикатных, оксида хрома в магнезиально-шпинелидных огнеупорах.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая нагрев до температуры 950 - 1000 °С.

Тигли платиновые № 100-7 и № 100-10 по ГОСТ 6563.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота хлорная.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор массовой долей 25 %.

Гексаметилентетрамин (уротропин), раствор массовой долей 30 %.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Натрий пиросернокислый.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор массовой долей 2 %, с добавлением нескольких капель аммиака до изменения цвета по метиловому красному.

Остальные реактивы и растворы - по 4.2.

Установление массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду алюминия проводят по 4.2.1.

Установление отношения между объемами растворов трилона Б и сернокислой меди проводят по 4.2.2.

Метиловый красный, водно-спиртовой раствор массовой долей 0,1 %: 0,1 г метилового красного растворяют в 60 см³ этилового спирта и разбавляют до 100 см³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор массовой долей 0,5 %.

Аммоний над сернокислый по ГОСТ 20478, раствор массовой долей 20 %.

Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор молярной концентрации 0,05 или 0,025 моль/дм³: 13,52 или 6,76 г хлорного железа растворяют в 1000 см³ солянокислого раствора, приготовленного из расчета 1,5 см³ соляной кислоты на 1 см³ воды.

5.2.1. Для установления массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду алюминия в коническую колбу вместимостью 300 см³ помещают 10 см³ стандартного раствора оксида алюминия, приготовленного по 4.2, приливают 2 - 3 см³ соляной кислоты, около 100 см³ воды, 25 см³ раствора трилона Б. Раствор нагревают до кипения, дают немного остыть и нейтрализуют раствором аммиака до красного цвета индикаторной бумаги Конго, добавляют 10 см³ буферного раствора с рН 4,8 - 5,0, 1 см³ сульфосалициловой кислоты, охлаждают до комнатной температуры и оттитровывают избыток раствора трилона Б раствором хлорного железа до появления желто-кирпичной окраски. Проводят три параллельных титрования.

Массовую концентрацию раствора трилона Б С₁, г/см³, вычисляют по формуле

₍₈₎

где 10 - объем стандартного раствора оксида алюминия, взятого по 4.2, см³;

С - массовая концентрация стандартного раствора оксида алюминия, г/см³;

М₁ - объем прилитого раствора трилона Б, см ;

К ~ соотношение объемов растворов трилона Б и хлорного железа;

V₂ - объем раствора хлорного железа, израсходованного на титрование, см³.

5.2.2. Отношение между объемами растворов трилона Б и хлорного железа устанавливают следующим образом: 10 см³ раствора трилона Б помещают в коническую колбу вместимостью 300 см³, приливают примерно 100 см³ воды, 10 см³ буферного раствора с рН 4,8 - 5,0, 1 см³ раствора сульфосалициловой кислоты и титруют раствором хлорного железа до желто-кирпичной окраски.

Проводят три параллельных титрования. Соотношение объемов растворов трилона Б и хлорного железа вычисляют по формуле

₍₉₎

где V₃ - объем раствора трилона Б, см³;

V₄ - объем раствора хлорного железа, см.

5.3. Проведение анализа.

5.3.1. Определение оксида алюминия в кварцитах и кремнеземистых огнеупорных материалах и изделиях.

Навеску материала массой 0,5 г помещают в платиновый тигель, смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 0,5 см³ серной кислоты, 10 см³ фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха на электроплитке со слабым нагревом при периодическом помешивании с помощью щипцов. Сухой остаток нагревают в муфельной печи при температуре (600 ± 20) °С до полного удаления паров серной кислоты. Осадок в тигле смешивают с 3 - 5 г пиросернокислого калия или пиросернокислого натрия и сплавляют в муфельной печи до получения прозрачного расплава. Сплав помещают в стакан, растворяют горячей водой с добавлением 20 см³ раствора соляной кислоты (1 : 3) (раствор 1).

Допускается остаток сплавлять со смесью для сплавления, состоящую из углекислого натрия, безводного тетраборнокислого натрия и углекислого калия в соотношении 1 : 1 : 1 и растворять в 60 см³ соляной кислоты (1 : 3).

Полученный прозрачный раствор охлаждают до 40 - 50 °С, нейтрализуют раствором гидроксида натрия до красного цвета бумаги Конго и добавляют 15 - 20 см³ в избыток. Раствор с осадком кипятят 3 - 5 мин, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой складчатый фильтр, отбросив первые две порции фильтрата, отбирают аликвотную часть раствора 100 см³, помещают в коническую колбу вместимостью 300 см³, нейтрализуют соляной кислотой до синего цвета бумаги Конго и дают 3 - 5 см³ в избыток.

В полученный кислый раствор приливают от 15 до 40 см³ 0,025 моль/дм³ раствора трилона Б в зависимости от массовой доли оксида алюминия и далее анализ проводят по 4.3.

В случае необходимости контроля оксида железа допускается последовательное определение оксида железа и оксида алюминия. При массовой доле оксида алюминия до 5 % раствор 1 переводят в коническую колбу вместимостью 300 см³, при массовой доле свыше 5 % - в мерную колбу вместимостью 250 см³ и отбирают аликвотную часть раствора 100 см³.

Определение оксида железа ведут по ГОСТ 2642.5, раздел 5.

В раствор после титрования железа прибавляют от 15 до 40 см³ раствора трилона Б, нагревают до 70 - 80 °С, нейтрализуют раствором аммиака до переходного цвета бумаги Конго, приливают 10 - 15 см³ буферного раствора с рН 4,8 - 5,0, 5 - 7 капель индикатора ПАН и оттитровывают избыток трилона Б раствором сернокислой меди до перехода окраски раствора из желтой в сине-фиолетовую.

Массовую долю оксида алюминия X, %, вычисляют по формуле

₍₁₀₎

где V - объем прилитого раствора трилона Б, см³;

К - соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди;

V₁ - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование, см³;

С₂ - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см оксида алюминия;

т - масса навески, г.

Допускается использовать растворы 1 или 3, полученные по ГОСТ 2642.3, разделы 4, 7.

5.3.2. Определение оксида алюминия в высокомагнезиальных и магнезиально-известковых огнеупорных материалах и изделиях.

Навеску материала массой 0,2 - 0,5 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 5 - 6 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре (1000 ± 50) °С в течение 15 - 20 мин. Остывший тигель со сплавом помещают в стакан, в который предварительно налито 60 см³ соляной кислоты (1 : 3), нагретой до кипения, и ведут дальнейшее растворение при нагревании на электроплитке (раствор 2).

Допускается готовить анализируемый раствор без сплавления навески. Для этого навеску материала массой 0,5 г растворяют в 30 см³ соляной кислоты (1 : 3) с добавлением 5 - 6 капель азотной кислоты. Растворение ведут при нагревании до полного растворения навески. В стакан добавляют 50 - 70 см³ горячей воды и доводят до кипения (раствор 3).

В полученный раствор 2 или 3 приливают 15 см³ раствора хлористого аммония и осаждают сумму полуторных оксидов и кремниевую кислоту раствором аммиака или уротропина. Отфильтровывают осадок на неплотный фильтр «красная лента», промывают его 7 - 8 раз горячим раствором азотнокислого аммония. Фильтрат собирают в мерную колбу вместимостью 500 см³ (раствор 4); он может быть использован для определения оксидов кальция и магния.

Промытый осадок вместе с фильтром помещают в стакан, где велось осаждение, и растворяют в 20 - 30 см³ соляной кислоты (1 : 20). Раствор разбавляют водой до 100 см³ и нагревают до кипения.