СССР
Государственный стандарт от 01 июля 1985 года № ГОСТ 13997.10-84*

Материалы и изделия огнеупорные цирконийсодержащие. Методы определения окиси иттрия

Утвержден
Государственным комитетом СССР по стандартам
18 сентября 1984 года
Разработан
Министерством черной металлургии СССР
01 июля 1985 года
    ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
    Сборник «Изделия огнеупорные. Методы испытаний. Часть 2» содержит стандарты, утвержденные до 1 августа 2004 г.
    В стандарты внесены изменения, принятые до указанного срока.
    Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, а также о принятых к ним изменениях публикуется в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты»
    МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
    МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ОГНЕУПОРНЫЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИЕ Методы определения окиси иттрия Zirconium containing refractory materials and products. Methods for determination of yttrium oxide ГОСТ 13997.10-84

    Дата введения 01.07.85
    Настоящий стандарт устанавливает методы определения окиси иттрия в материалах и изделиях огнеупорных цирконийсодержащих: фотометрический (при массовой доле окиси иттрия от 5 до 25 %) и комплексонометрический (при массовой доле окиси иттрия от 6 до 25 %).
    (Измененная редакция, Изм. № 1).
    ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ ИТТРИЯ
    1.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
    1.1.Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 13997.0.
    1.2.Сущность метода
    Метод основан на измерении интенсивности окраски комплексного соединения с арсеназо-1. Влияние ионов циркония, присутствующих в растворе, устраняют введением в анализируемый раствор сульфосалициловой кислоты, которая с ионами циркония образует бесцветный комплекс.
    (Введен дополнительно, Изм. № 1).
    2.АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
    Печь муфельная с нагревом 900 - 1000 °С.
    Тигли платиновые по ГОСТ 6563, № 100-7 или 100-9.
    pH-метр со стеклянным и каломельным электродами.
    Фотоэлектроколориметр типа КФК-2 или другие, обеспечивающие требуемую точность измерения.
    Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.
    Окись иттрия спектральной чистоты.
    Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и раствор молярной концентрации эквивалента кислоты 1 моль/дм3.
    Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор с массовой долей 25 %.
    Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 25 % и разбавленный 1:1 и 1:10.
    Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор с массовой долей 25 %.
    Арсеназо-1 (уранон), ч., раствор с массовой долей 0,2 %.
    Метиловый красный (индикатор), водно-спиртовой раствор с массовой долей 0,1 %: 0,1 г метилового красного растворяют в 60 см3 этилового спирта и разбавляют водой до 100 см3.
    Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
    Кислота борная по ГОСТ 9656, х.ч., раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм3 (12,4 г борной кислоты растворяют в 1000 см3 воды).
    Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, х.ч., раствор молярной концентрации натрия тетраборнокислого 0,05 моль/дм3 (19,1 г тетраборнокислого натрия растворяют в 1000 см3 воды).
    Раствор боратный буферный с pH 7,7 - 7,8: 175 см3 раствора тетраборнокислого натрия молярной концентрации 0,05 моль/дм3 доводят до 1000 см3 раствором борной кислоты, молярной концентрации 0,2 моль/дм3, перемешивают.
    Стандартный раствор соли иттрия: 0,1 г окиси иттрия спектральной чистоты, предварительно прокаленной при 1000 °С, сплавляют в платиновом тигле с 2 - 3 г пиросернокислого калия при 800 - 850 °С. Сплав переносят в стакан вместимостью 200 - 300 см3, в который предварительно налито 100 см3 раствора соляной кислоты (1:1), тигель тщательно обмывают горячей водой. Содержимое стакана нагревают до полного растворения сплава. Охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
    Стандартный раствор соли иттрия с массовой концентрацией окиси иттрия 0,0002 г/см3 (раствор А).
    Градуировочный стандартный раствор, используемый для построения градуировочного графика: 10 см3 раствора А переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят до метки раствором соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 1 моль/дм3, перемешивают (раствор Б).
    Градуировочный стандартный раствор Б с массовой концентрацией окиси иттрия 0,000010 г/см3.
    (Измененная редакция, Изм. № 1).
    3.ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
    3.1.Навеску материала массой 0,25 г сплавляют в платиновом тигле с 2 - 3 г пиросернокислого калия в муфельной печи при 800 - 850 °С. Сплав переносят в стакан вместимостью 200 - 300 см3, в который предварительно налито 40 см3 раствора соляной кислоты (1:1), тигель тщательно обмывают горячей водой. Содержимое стакана нагревают до полного растворения сплава, охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают (раствор 1).
    25 см3 раствора 1 отбирают пипеткой в мерную колбу вместимостью 250 см3, приливают 40 см3 соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают (раствор 2).
    5 см3 раствора 2 переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 15 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, перемешивают, через 5 - 10 мин нейтрализуют по метиловому красному до желтого цвета раствора сначала раствором аммиака (1:1), а в конце нейтрализации раствором (1:10). Приливают 2 см3 раствора арсеназо-1 с массовой долей 0,2 %, доводят до метки боратным буферным раствором с pH 7,7 - 7,9 и перемешивают. Оптическую плотность измеряют на фотоэлектроколориметре при длине волны (580 ± 10) нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 20 мм при массовой доле окиси иттрия от 5 до 10 %; 10 мм - при массовой доле окиси иттрия от 10 до 25 %. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, содержащий все используемые по ходу анализа реактивы в таких же концентрациях, кроме раствора окиси иттрия.
    Массу окиси иттрия в граммах находят по градуировочному графику.
    3.2.Построение градуировочного графика
    В мерные колбы вместимостью 50 см3 отбирают аликвотные части градуировочного стандартного раствора Б окиси иттрия; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 11,0; 12,0; 13,0 см3, добавляют по 15 см3 раствора сульфосалициловой кислоты и далее поступают, как описано выше. По найденным средним значениям оптической плотности из трех серий измерений и соответствующим им массам окиси иттрия в граммах строят градуировочный график.
    3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
    4.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
    4.1.Массовую долю окиси иттрия (X) в процентах вычисляют по формуле

    где m1 - масса окиси иттрия, найденная по градуировочному графику, г;
    250 - объем исходного раствора анализируемого материала, см3;
    10 - коэффициент разбавления аликвотной части раствора;
    V - аликвотная часть раствора, см3;
    m - масса навески, г.
    4.2.Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли окиси иттрия приведены в таблице.
    Массовая доля окиси иттрия, % Δ, % Допускаемое расхождение, %
    dк d2 δ
    От 5 до 10 включ. 0,3 0,4 0,3 0,2
    Св. 10 до 25 включ. 0,4 0,5 0,4 0,3

    (Измененная редакция, Изм. № 1).
    КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ ИТТРИЯ
    5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСИ ИТТРИЯ В ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ НА ОСНОВЕ ДВУОКИСИ ЦИРКОНИЯ И ОКИСИ ИТТРИЯ
    5.1.Сущность метода
    Метод основан на разложении навески в серной кислоте в присутствии аммония сернокислого и последовательном комплексонометрическом выделении окиси циркония и окиси иттрия. Окись иттрия определяют путем обратного титрования избытка трилона Б раствором сернокислой меди в присутствии индикатора ПАН при pH 5.
    5.2.Реактивы и растворы
    Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
    Кислота серная по ГОСТ 4204 и раствор 0,5 моль/дм3 и 1 моль/дм3.
    Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор с массовой долей 20 %.
    Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, 1:10.
    Кислота уксусная по ГОСТ 61, раствор 2 моль/дм3.
    Аммиак водный по ГОСТ 3760, 1:1.
    Медь сернокислая по ГОСТ 4165, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3.
    Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199.
    Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.
    Уротропин фармакопейный, раствор с массовой долей 20 %.
    Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3.
    Индикатор 1,2-(пиридил-азо)-2 нафтол, ПАН спиртовой раствор с массовой долей 0,1 %.
    Индикатор ксиленоловый, раствор с массовой долей 0,5 %.
    Окись иттрия спектральной чистоты.
    Стандартный раствор соли иттрия:
    0,5 г окиси иттрия спектральной чистоты предварительно прокаленного при температуре 1000 °С растворяют при нагревании в 70 см3 соляной кислоты (1:1). Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 80 см3 соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 стандартного раствора содержит 0,001 г окиси иттрия.
    Ацетатный буферный раствор с pH 4,8 - 5,0:
    1 дм3 раствора 2 моль/дм3 уксусной кислоты смешивают с 1 дм3 раствора, содержащего 540 г натрия уксуснокислого.
    5.3.Установка массовой концентрации раствора трилона Б по окиси иттрия
    К 10 см3 стандартного раствора соли иттрия приливают 15 см3 раствора трилона Б, 1 - 2 капли индикатора ксиленолового оранжевого и аммиаком нейтрализуют до малиновой окраски.
    Раствором серной кислоты 1 моль/дм3 возвращают устойчивую желтую окраску, добавляют 10 - 15 см3 ацетатного буферного раствора и титруют раствором сернокислой меди в присутствии 1 - 2 капель спиртового раствора индикатора ПАН до перехода желтой окраски в красно-фиолетовую.
    Массовую концентрацию (C) трилона Б, выраженную в г/см3 окиси иттрия, вычисляют по формуле

    где m - масса окиси иттрия в 1 см3 стандартного раствора, г;
    Vа - аликвотная часть стандартного раствора соли иттрия, см3;
    V - объем раствора трилона Б, см3;
    K - соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди;
    V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, см3.
    5.4.Соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди устанавливают:
    К 10 - 15 см3 раствора трилона Б прибавляют 1 - 2 капли индикатора ксиленолового оранжевого и нейтрализуют раствор аммиаком до малиновой окраски. Раствором серной кислоты 1 моль/дм3 возвращают устойчивую желтую окраску, добавляют 10 - 15 см3 ацетатного буферного раствора, 3 - 5 капель индикатора ПАН и титруют раствором сернокислой меди до перехода окраски из желтой в красно-фиолетовую.
    Соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди (K) рассчитывают по формуле

    где V2 - объем раствора трилона Б, взятый для установления соотношения, см3;
    V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, см3.
    5.5.Проведение анализа
    К оттитрованному раствору, полученному после определения окиси циркония по ГОСТ 13997.4, п. 6.3 (раствор А), прибавляют избыток (15 - 20 см3) раствора трилона Б и нейтрализуют аммиаком до малиновой окраски. Раствором серной кислоты 1 моль/дм3 возвращают устойчивую желтую окраску, добавляют 10 - 15 см3 ацетатного буферного раствора, 3 - 5 капель индикатора ПАН и титруют раствором сернокислой меди до перехода желтой окраски в красно-фиолетовую.
    5.6.Обработка результатов
    Массовую долю окиси иттрия (X1) в процентах вычисляют по формуле

    где V - объем трилона Б, см3;
    K - соотношение между растворами трилона Б и сернокислой меди;
    V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованный на титрование, см3;
    T - массовая концентрация трилона Б, выраженная в г/см3 окиси иттрия;
    m - масса навески образца, г.
    Разд. 5. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
    6.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСИ ИТТРИЯ В СЫРЫХ СМЕСЯХ ДВУОКИСИ ЦИРКОНИЯ И ОКИСИ ИТТРИЯ
    6.1.Сущность метода
    Метод основан на растворении окиси иттрия в разбавленной соляной кислоте с последующим прямым комплексонометрическим титрованием окиси иттрия трилоном Б при pH 5,5 - 6 в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого.
    6.2.Реактивы и растворы - по п. 3.1.2.
    6.3.Установка массовой концентрации раствора трилона Б по окиси иттрия
    В коническую колбу вместимостью 250 - 300 см3 отмеряют пипеткой 20 см3 стандартного раствора окиси иттрия, добавляют 5 см3 сульфосалициловой кислоты и нейтрализуют по бумаге «конго» аммиаком (1:1) до переходного цвета бумаги конго, затем приливают 10 см3 уротропина и быстро титруют в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого до исчезновения малиновой окраски.
    Массовую концентрацию (С1) трилона Б, выраженную в г/см3 окиси иттрия, вычисляют по формуле

    где 20 - объем стандартного раствора окиси иттрия, см3;
    m - масса окиси иттрия в 1 см3 стандартного раствора;
    V - объем трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
    6.4.Проведение анализа
    Навеску массой 0,25 г помещают в стакан емкостью 150 см3, прибавляют 50 см3 раствора соляной кислоты (1:10), нагревают на плите и кипятят 10 - 15 мин.
    После охлаждения раствор отфильтровывают через фильтр «синяя лента» в коническую колбу на 250 см3, промывают холодной дистиллированной водой 5 - 6 раз. Затем к фильтрату прибавляют 5 см3 сульфосалициловой кислоты и нейтрализуют аммиаком (1:1) до переходного цвета бумаги конго, приливают 10 см3 уротропина и титруют в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого до исчезнования малиновой окраски.
    6.5.Обработка результатов
    Массовую долю окиси иттрия (X) в процентах вычисляют по формуле

    где C1 - массовая концентрация трилона Б, выраженная в г/см3 окиси иттрия;
    V - объем трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
    m - масса навески, г.
    6.6.Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли окиси иттрия приведены в п. 4.2.
    Разд. 6. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
    ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
    1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР РАЗРАБОТЧИКИ
    Л.А. Коробка, Г.И. Дмитренко, Л.А. Павлова
    2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.09.84 № 3244
    3.ВЗАМЕН ГОСТ 13997.8-78
    4.ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
    Обозначение НТД, на который дана ссылка Номер пункта, раздела Обозначение НТД, на который дана ссылка Номер пункта, раздела
    ГОСТ 61-75 5.2 ГОСТ 4204-77 5.2
    ГОСТ 199-78 5.2 ГОСТ 4478-78 Разд. 2, 5.2
    ГОСТ 3118-77 Разд. 2, 5.2 ГОСТ 6563-75 Разд. 2
    ГОСТ 3760-79 Разд. 2, 5.2 ГОСТ 7172-76 Разд. 2
    ГОСТ 3769-78 5.2 ГОСТ 9656-75 Разд. 2
    ГОСТ 3773-72 Разд. 2 ГОСТ 10652-73 5.2
    ГОСТ 4165-78 5.2 ГОСТ 13997.0-84 1.1
    ГОСТ 4166-76 5.2 ГОСТ 13997.4-84 5.5
    ГОСТ 4199-76 Разд. 2 ГОСТ 18300-87 Разд. 2

    5.Ограничение срока действия снято по протоколу № 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
    6.ИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2-90)