Допускается осадок полуторных окислов озолить и сплавить со смесью для сплавления с последующим растворением сплава в 60 см3 соляной кислоты (1 : 3).
Полученные растворы используют для последовательного определения оксида алюминия по 5.3.1 и оксида железа по ГОСТ 2642.5, раздел 5. Допускается в качестве обратного титранта использовать хлорное железо. Для этого в раствор после титрования железа приливают точно отмеренный объем трилона Б в количестве от 15 до 40 см3, нагревают, нейтрализуют раствором аммиака до красного цвета бумаги Конго, добавляют 10 см3 буферного раствора с рН 4,8 - 5,0, охлаждают до комнатной температуры и титруют избыточный трилон Б раствором хлорного железа до появления желто-кирпичной окраски.
Массовую долю оксида алюминия X1, %, вычисляют по формуле
(11)
где V2 - объем прилитого раствора трилона Б, см ;
К - соотношение объемов растворов трилона Б и хлорного железа;
V3 - объем раствора хлорного железа, израсходованного на титрование, см3;
С2 - массовая концентрация раствора трилона Б по оксиду алюминия, г/см3;
т - масса навески, г.
При анализе магнезиальных огнеупоров с добавкой глинозема используют исходный раствор 2, а далее ведут последовательное определение оксида железа и оксида алюминия без отделения полуторных оксидов, как описано выше.
5.3.3. Определение оксида алюминия в магнезиально-шпинелидных и глиноземоизвестковых огнеупорных материалах и изделиях.
Навеску материала массой 0,2 - 0,25 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 - 30 мин. Остывший тигель со сплавом помещают в стакан, в который предварительно налито 60 см3 соляной кислоты (1 : 3), нагретой до кипения, и растворяют при нагревании на электроплитке.
В полученный раствор прибавляют 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. Осадок полуторных оксидов помещают в платиновый тигель, озоляют и сплавляют со смесью для сплавления. Тигель со сплавом опускают в стакан вместимостью 250 - 300 см3, в который предварительно налито 60 см3 соляной кислоты (1 : 3), нагретой до кипения, и дальнейшее растворение проводят при нагревании на электроплитке. Далее анализ проводят по 4.3, начиная с операции нейтрализации гидроксидом натрия.
5.3.4. Определение оксида алюминия в хромсодержащих огнеупорных материалах и изделиях.
5.3.4.1. Анализ проводят методом разложения пробы в смеси кислот с последующим удалением хрома в виде хлористого хромила. Для этого навеску материала массой 0,2 - 0,5 г растворяют в смеси 20 см3 хлорной и 10 см3 серной кислот при нагревании на электроплитке до полного разложения пробы.
При анализе необожженных огнеупорных материалов и изделий навеску пробы предварительно кипятят в 5 см3 азотной кислоты, после чего разлагают смесью хлорной и серной кислот, как описано выше. Затем для удаления хрома в виде хлористого хромила осторожно по каплям добавляют 5 - 6 капель соляной кислоты. После того как раствор снова пожелтеет, операцию повторяют.
Отгонку хрома проводят, обрабатывая раствор соляной кислоты до практически полного удаления хрома. Полученный раствор охлаждают, разбавляют водой до объема примерно 60 см3 и далее анализ ведут по 4.3, начиная с операции нейтрализации раствором гидроксида натрия.
5.3.4.2. Возможно проведение анализа разложением пробы смесью для сплавления, растворением сплава в сернокислой среде и отделением оксидов железа и алюминия от оксида хрома осаждением раствором аммиака.
Для этого навеску пробы массой 0,2 г смешивают с 5 - 7 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре 1000 - 1050 °С до полного разложения пробы. Остывший тигель со сплавом помещают в стакан, в который предварительно налито 70 см3 серной кислоты (1 : 5), нагретой до 70 - 80 °С. Растворение сплава заканчивают на электроплитке со слабым нагревом.
В остывшем прозрачном растворе осаждают сумму полуторных оксидов раствором аммиака до слабого запаха. Осадок отфильтровывают на фильтр «красная лента» и промывают 7 - 8 раз горячим раствором азотнокислого аммония. Фильтр с осадком опускают в стакан, в котором проводилось осаждение, приливают 10 - 15 см3 раствора соляной кислоты и нагревают на электроплитке со слабым нагревом в течение 1 - 2 мин. Затем фильтр разбивают стеклянной палочкой и раствор разбавляют горячей водой до 60 см3. Полученный раствор нейтрализуют раствором гидроксида натрия до красного цвета бумаги Конго и приливают избыток 30 см3. Раствор с осадком кипятят 3 - 4 мин, осаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Далее анализ ведут по 4.3.
5.3.4.3. Допускается готовить анализируемый раствор сплавлением навески пробы с пиросульфатом калия. Для этого навеску материала массой 0,2 г сплавляют с 3 - 4 г пиросульфата калия в муфельной печи при температуре (800 ± 20) °С в течение 20 - 30 мин до полного разложения пробы. Охлажденный сплав растворяют в небольшом количестве горячей воды и переводят в стакан вместимостью 300 см3, приливают 10 см3 серной кислоты и растворяют на закрытой электроплитке до появления паров серной кислоты. После охлаждения к раствору приливают 150 - 200 см3 воды, 10 см3 раствора серебра азотнокислого, 20 см3 аммония надсернокислого; раствор хорошо перемешивают и кипятят до полного окисления хрома (оранжево-желтая окраска). К раствору добавляют 4 - 5 капель соляной кислоты (1 : 1), выдерживают на электроплитке 10 мин до разрушения окраски и коагуляции хлористого серебра, охлаждают и нейтрализуют раствором аммиака до слабого запаха. Прокипятив раствор и дав осадку гидроксидов отстояться, фильтруют через фильтр «красная лента». Стакан и осадок на фильтре промывают 8 - 10 раз горячим раствором азотнокислого аммония. Фильтр помещают в стакан, в котором вели осаждение, и растворяют при нагревании в 30 - 40 см3 соляной кислоты (1 : 20). Далее анализ ведут по 5.3.2.
5.3.5. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида алюминия приведены в таблице 1.
6.1. Сущность метода.
Метод основан на определении алюминия по разности после комплексонометрического титрования его в сумме с железом и титаном.
В качестве индикатора используют 1,2-(пиридил-азо)-2-нафтол (ПАН).
6.2. Аппаратура, реактивы и растворы.
Аппаратура, реактивы и растворы - по 4.2.
Установление массовой концентрации раствора трилона Б по оксиду алюминия - по 4.2.1.
Установление отношения между объемами растворов трилона Б и сернокислой меди - по 4.2.2.
6.3. Проведение анализа.
При проведении анализа навеску пробы массой 0,5 г (при массовой доле оксида алюминия до 45 %) и массой 0,25 г (при массовой доле оксида алюминия свыше 45 %) смешивают в платиновом тигле с 3 - 5 г смеси для сплавления (тройной или двойной) и сплавляют в муфельной печи в течение 10 - 15 мин при температуре (1000 ± 50) °С. Остывший сплав вместе с тиглем опускают в стакан, в который предварительно налито 60 см3 раствора соляной кислоты (1 : 3), нагретой до кипения. Растворение сплава заканчивают на электроплитке со слабым нагревом. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают.
Для определения суммы оксидов алюминия, железа и титана в алюмосиликатных огнеупорных материалах и изделиях используют аликвотную часть исходного раствора после удаления оксида кремния (IV) по ГОСТ 2642.3, раздел 4 (раствор 1).
При анализе сырьевых и необожженных огнеупорных материалов допускается использовать серебряные тигли и обезвоженный гидроксид натрия в качестве плавня для подготовки исходного раствора.
Для определения суммы оксидов алюминия, железа (III) и титана (IV) отбирают в коническую колбу вместимостью 300 см3 аликвотную часть раствора, равную 50 или 100 см3, прибавляют 20 - 45 см3 раствора трилона Б, нагревают до кипения, нейтрализуют раствором аммиака до переходного цвета бумаги Конго, приливают 15 - 20 см3 ацетатного буферного раствора, 5 - 6 капель раствора индикатора ПАН и титруют избыточное количество трилона Б раствором сернокислой меди от желто-зеленой до сине-фиолетовой окраски. Массовую долю оксида железа определяют по ГОСТ 2642.5, массовую долю оксида титана (IV) - по ГОСТ 2642.6.
6.4. Обработка результатов.
6.4.1. Массовую долю оксида алюминия X1, %, при определении ее из суммы оксидов алюминия, железа (III) и титана (IV) вычисляют по формуле
(12)
где V - объем раствора трилона Б, см3;
К - соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди;
V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см3;
т - масса навески, соответствующая аликвотной части, г;
т1 - массовая доля оксида железа, %;
С - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3 оксида железа;
т2 - массовая доля оксида титана, %;
С1 - массовая концентрация раствора трилона Б по оксиду титана (IV), г/см3 (находят умножением C2 на 1,565);
С2 - массовая концентрация раствора трилона Б по оксиду алюминия, г/см3.
6.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида алюминия приведены в таблице 1.
7.1. Сущность метода.
В растворе в присутствии тиогликолевой кислоты и ацетатного буферного раствора алюминий образует с эриохромцианином соединение красно-фиолетового цвета, оптическую плотность которого измеряют при длине волны 535 нм или при употреблении зеленого светофильтра.
7.2. Аппаратура, реактивы и растворы.
Спектрофотометр или колориметр фотоэлектрический лабораторный.
рН-метр со стеклянным и насыщенным каломельным электродом или другими соответствующими электродами.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Смесь для сплавления, состоящая из безводных углекислого и тетраборнокислого натрия в отношении 2 : 1.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, насыщенный раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1 : 1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 4, и раствор молярной концентрации эквивалента 1 моль/дм3 (70,0 см3 азотной кислоты разбавляют водой до 1000 см3 и перемешивают).
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Индикатор метиловый красный, спиртовой раствор с массовой долей 1 %.
Кислота тиогликолевая, раствор 1 : 1.
Мочевина.
Эриохромцианин R, индикатор: 0,14 г эриохромцианина растирают в фарфоровой чашке в 0,3 см3 азотной кислоты. Смесь после добавления воды и 0,05 г мочевины переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в бутыли из темного стекла (устойчив приблизительно 4 месяца).
Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.
Ацетатный буферный раствор рН 6: 278 г уксуснокислого аммония и 109 г уксуснокислого натрия отдельно растворяют в воде. После растворения растворы смешивают и разбавляют водой до 1000 см3. Рабочий раствор готовят разбавлением этого раствора в отношении 1 : 5, рН полученного раствора должен находиться в интервале от 5,9 до 6,0. рН раствора корректируется с помощью уксусной кислоты.
Водорода пероксид по ГОСТ 177, раствор с массовой долей 30 %.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 0,1 моль/дм3.
Стандартный раствор оксида алюминия: 0,5291 г металлического алюминия помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 50 см3 соляной кислоты и 2 - 3 см3 раствора пероксида водорода, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки, перемешивают.
1 см3 стандартного раствора содержит 1,000 мг оксида алюминия (раствор А).
Разбавленный стандартный раствор: отбирают пипеткой 50 см3 раствора в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят раствором соляной кислоты до метки и перемешивают.
1 см3 разбавленного стандартного раствора содержит 0,100 мг оксида алюминия (раствор Б).
Градуировочный разбавленный стандартный раствор оксида алюминия: отбирают пипеткой 50 см3 раствора Б в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят раствором соляной кислоты 0,1 моль/дм3 до метки и перемешивают. Раствор готовят в день применения.
1 см3 градуировочного раствора содержит 0,010 мг оксида алюминия (раствор В).
7.3. Проведение анализа.
В стакан вместимостью 250 см3 отбирают пипеткой аликвотную часть 50 см3 исходного раствора после выделения оксида кремния по ГОСТ 2642.3, раздел 4 (раствор 1), добавляют несколько капель азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и доводят до кипения. Затем в стакан добавляют 10 см3 насыщенного раствора хлористого аммония и раствор аммиака (1 : 1) до слабого запаха. Осадок гидроксидов выдерживают 10 - 15 мин на электрической плитке со слабым нагревом.
Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают горячей водой, растворяют на фильтре подогретым раствором азотной кислоты (1 : 4) и промывают фильтр горячей водой, собирая весь раствор в стакан, в котором проводилось осаждение. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см , доводят водой до метки, перемешивают.
