---

ГОСТ 21639.7—93

межгосударственный стандарт

ФЛЮСЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛ АКОВОГО ПЕРЕПЛАВА

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИСТОГО
КАЛЬЦИЯ

Издание официальное

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,

МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

МинскП реди с ловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Российской Федерацией — Техническим коми­тетом ТК 145 «Методы контроля металлопродукции»

*

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации,

метрологии и сертификации 17 февраля 1993 г.

За принятие проголосовали:

Н

Наименование государства

аименование национального органа
по стандартизации

Республика Беларусь-

Республика Казахстан

Туркменистан

Республика Узбекистан

Армгосстандарт

Белстандарт

Госстандарт Республики Казахстан

Молдовастандарт

Госстандарт России

Туркменгосстандарт

Узгосстандарт

Госстандарт Украины

Настоящий тиражирован и

Г

Республика Армения

Республика Молдова

Российская

Федерация

Украина

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандар-

тизации, метрологии и

сертификации от 14.06.95 № 302 меж­

государственный стандарт ГОСТ 21639.7—93 введен в действие

непосредственно в качестве государственного

стандарта Рос-

сийской Федерации с 1 января 1996 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 21639.7—76

© ИПК Издательство стандартов, 1995

стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,

распространен в качестве официального издания на территории

Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

ОСТ 21639.7—93 *

СОДЕРЖАНИЕ
т

1. Область применения , . . . . 1

2. Нормативные ссылки 1

3. Общие требования . . .2

4. Пирогидролизный метод 2

Титриметрический метод 6

Флюсы для електрошлакового переплава

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ

Fluxes lor electroslag remelting.

Methods for determination of calcium fluoride

ата введения 1996—01—01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает пирогидролизный и титри­метрический методы определения фтористого кальция в флюсах для электрошлакового переплава при массовой доле от 8 до 95%.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие

стандарты:

ГОСТ 61—75 Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 83—79 Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 1027—67 Свинец уксуснокислый. Технические условия

ГОСТ 3760—79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3770—75 Аммоний углекислый. Технические условия

ГОСТ 4233—77 Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4234—77 Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4328—77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461—77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4470—79 Марганца (IV) окись. Технические условия

ГОСТ 5817—77 Кислота винная. Технические условия

ГОСТ 5962—67 Спирт.атиловый ректификованный. Технические

условия

ГОСТ 9428—73 Кремний (IV) оксид. Технические условия

ГОСТ 10216—75 Висмута (III) окись. Технические условия

ГОСТ 10652—73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б)ГОСТ 18300—87 Спирт этиловый ректификованный техниче­ский. Технические условия

ГОСТ 21639.0—93 Флюсы для электрошлакового переплава. Общие требования к методам анализа

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 21639.0.

4 ПИРОГИДРОЛИЗНЫЙ МЕТОД

Метод основан на разложении фтористого кальция водяными парами в трубчатой печи при температуре 1250—1350 °С с катали­затором многокомпонентным или окисью алюминия.

Выделяющаяся при пирогидролизе фтористоводородная кисло­та поглощается титрованным раствором гидроокиси натрия.

Установка для определения массовой доли фтористого кальция (рисунок 1) состоит из баллона с кислородом /, снабженного ре­дукционным вентилем; промывной склянки для очистки кислоро­да 2, заполненной раствором гидроокиси натрия с массовой кон­центрацией 200 г/дм³; шарообразной трубки <?, заполненной ватой и служащей для улавливания гидроокиси, уносимой кислородом; колбы 4'для получения пара; трубки 5 (из нержавеющей стали или латуни) с внутренним диаметром 1,2—1,5 мм, соединяющейся ре­зиновой пробкой с кварцевой трубкой 6 с внутренним диаметром 20—22 мм, длиной 550 мм; платино-платинородиевой термопары 7, подключенной к автоматическому потенциометру типа КСП-2; фарфоровой лодочки 8 № 2—9 по ГОСТ 9147 (перед применением лодочку прокаливают при рабочей температуре в течение 4—5 мин); двухтрубчатой печи 9 с силитовыми нагревателями, обеспечивающими нагревание до температуры 1350 °С (печь долж­на иметь наклон 3—4° в сторону приемника)-; амперметра 10 со шкалой 50А для контроля силы тока нагревателя; холодильника //; держателя /2; бюретки 13 с автоматическим нулем; склянки 14 с титрованным раствором гидроокиси натрия; поглотительного сосуда /5; магнитной мешалки 16; барботера 17; шлифа М14 18, соединяющего кварцевую трубку с барботером; автотрансформа­тора 19 типа РНО-250—10.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор с молярной концент­рацией эквивалента 0,1 моль/дм³.

Висмута (III) окись по ГОСТ 10216.

ІГco

Рисунок

І — Установка для определения

тористого калия

ГОСТ 21639.7—93

Вольфрама окись.

Марганца (IV) окись по ГОСТ 4470.

Катализатор многокомпонентный (WO3:Bi₂Os:MnO2 — 1:1:0,8). Алюминия окись.

Индикатор метиловый красный.

Индикатор метиленовый синий (медицинский).

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962 или ГОСТ 18300.

Индикатор смешанный: 0,125 г метилового красного растирают в фарфоровой ступке с 0,083 г метиленового синего, затем раство­ряют в 100 см³ этилбвого спирта. При растворении индикатор рас­тирают в ступке пестиком.

Индикаторная вода: к 1 дм³ кипяченой воды приливают 2 см³ смешанного индикатора.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы с молярной кон­центрацией 0,05 моль/дм³ и массовой концентрацией 200 г/дм³.*

Массовую концентрацию раствора гидроокиси натрия (Г), выраженную в г фтора на 1 см³, проверяют по соляной кислоте и рассчитывают по формуле

1

(1)

8,998-М

1000

где 18,998 — грамм-эквивалент фтора;

М — молярность раствора гидроокиси натрия.

Массовую концентрацию раствора гидроокиси натрия (Т), вы­раженную в г фтористого кальция на 1 см³ раствора, вычисляют по формуле

(2)

, Ст

(Ґ-- Ід) • 100

где С — массовая доля фтористого кальция в стандартном об­разце, %;

т — масса навески стандартного образца, г;

V — объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на

титрование выделившейся фтористоводородной кислоты, см³;

— объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³.

4.3 Проведение анализа

Навеску флюса массой 0,1— 0,2 г (0,1 г — при массовой доле тористого кальция более 50,0 %) помещают в фарфоровую ло­дочку, в которую предварительно внесено двукратное количество катализатора и тщательно перемешивают. Лодочку помещают в кварцевую трубку, нагретую до температуры 1250—1350 °С. Труб-

* ■

ку быстро закрывают резиновой пробкой с металлическим соплом, через которое пропускают кислород, насыщенный водяным паром со скоростью 2—3 см³/с.

Образовавшаяся в процессе пирогидролиза фтористоводород­ная кислота уносится кислородом с водяным паром через холо­дильник в приемник. л

В приемник предварительно приливают 100—150 см³ индика­торной воды при массовой доле фтористого кальция до 30 % и 150—250 см³ при массовой доле фтористого кальция более 30 %. Выделившуюся фтористоводородную"кислоту оттитровывают гид­роокисью натрия с массовой концентрацией 0,05 моль/дм³ до из­менения окраски раствора из сиреневой в зеленый цвет. Время гид­ролиза выбирается экспериментально для каждой установки, с увеличением массовой доли фтористого кальция время гидролиза увеличивается с 10 до 20 мин.

По количеству связанной фтористоводородной кислоты с гид­роокисью натрия определяют массовую долю фтористого кальция.

Массовую концентрацию гидроокиси натрия устанавливают по стандартному образцу флюса с соответствующим содержанием фтористого кальция.

4.4 Обработка результатов

т

где Т ~ массовая концентрация раствора гидроокиси натрия, выравненная в г фтористого кальция на 1 см³ раствора;

5. — объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см³;

L

5. — объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³;

т — масса навески, г. г ►

Если массовая концентрация гидроокиси натрия выражается в г/см³ фтора, вводится коэффициент пересчета с фтора на фто­ристый кальций-2,0547.

Нормы точности й нормативы контроля точности опреде­ления массовой доли фтористого кальция приведены в таблице 1.Таблица 1 — Нормативы контроля точности

Допускаемые расхождения. %

Массовая доля фторис-
того кальция, %

От 8 до 20 включ.

Св. 20 » 50 »

» 50' » 95 »

0,5

0,8

1,1

0,6 1,0 1,4

0,5

0,8

1,2

0,6 4,0 '1,4

0,3 0,5 '0,7

5 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на осаждении ионов фтора в виде фторхлорида свинца. Избыток свинца титруют раствором трилона Б. Пробы флюса переводят в раствор сплавлением их с натрием углекислым в платиновых тиглях. Алюминий отделяют в виде гидроокиси уг­лекислым аммонием.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:4.

Аммоний углекислый по ГОСТ 3770.

Метиловый оранжевый индикатор, водный раствор с массовой концентрацией 1 г/дм³.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Натрий хлористый по ГОСТ 4232, раствор с массовой концент­рацией 50 г/дм³.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой концентра­цией 50 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Калий хлористый по ГОСТ 4234.

Индикатор эриохром черный Т: 0,2 г индикатора растирают с 20 г хлористого калия.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463.

Стандартный раствор: 2,21 г фтористого натрия растворяют в 200 см³ воды и раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.1 см³ стандартного раствора содержит 0,001 г фтора.

Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027, раствор с массовой кон­центрацией 25 г/дм³: 25 г уксуснокислого свинца растворяют в 200—300 см³ воды с добавлением 10 см³ уксусной кислоты.

Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, дово­дят водой до метки, перемешивают, если раствор мутный — фильт­руют.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N^z, N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с моляр­ной концентрацией 0,025 моль/дм³: 9,3 г трилона Б растворяют в 250—300 см³ воды. Раствор отфильтровывают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора трилона Б устанавливают следующим образом: 3 г углекислого натрия помещают в платино­вый тигель, прибавляют 0,2 г растертой двуокиси кремния, сверху присыпают 0,5 г углекислого натрия, тигель закрывают крышкой и сплавляют в муфеле при температуре от 950 до 1000 °С в течение 15 мин. Тигель и крышку помещают в стакан вместимостью 250—300 см³; приливают 50 см³ горячей воды, выщелачивают при нагревании. Тигель и крышку извлекают из стакана, обмывают не­сколько раз водой и приливают 25 см³ стандартного раствора фто­ра, переносят содержимое' стакана в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают до метки водой, перемешивают. Раствор фильт­руют в сухую колбу через сухой фильтр средней плотности, отбра­сывая первые порции фильтрата.

Аликвотную часть раствора 50 см³ помещают в стакан вмес­тимостью 300 см³, приливают 2—3 капли метилового оранжевого, нейтрализуют азотной кислотой до перехода окраски раствора из красной в оранжевую. Прибавляют 5 г углекислого аммония и ки­пятят до удаления запаха аммиака, добавляют 20 см³ горячей во­ды, отфильтровывают в стакан вместимостью 300 см³ через фильтр средней плотности, промывают 8—10 раз горячей водой. Фильт­рат нейтрализуют по метиловому оранжевому азотной кислотой до перехода окраски раствора из оранжевой в красную. Прибав­ляют 10 капель уксусной кислоты, 20 см³ раствора хлористого нат­рия и из бюретки приливают 30 см³ уксуснокислого свинца. Раст­вор перемешивают, нагревают до температуры 60—70 °С, снова перемешивают до выпадения осадка и оставляют на 12 ч. Содер­жимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают, затем фильтруют в сухую колбу вместимостью 250 см³ через сухой фильтр. Аликвот­ную часть раствора 50 см³ помещают в коническую колбу вмести­мостью 250 см³, приливают 10 см³ винной кислоты, 10 см³ аммиа­ка, 0,1 г индикатора эриохром черного Т и титруют избыток свин­ца раствором трилона Б до перехода окраски раствора из сирене­во-фиолетовой в голубую.