Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 21 апреля 1999 г. N 134

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА КАЛЬЦИЯ И ОКСИДА МАГНИЯ

 

Melted welding fluxes.

Methods of calcium and magnesium oxides determination

 

ГОСТ 22974.5-96

 

Группа В09

 

ОКСТУ 0809

 

Предисловие

 

1. Разработан Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 72; Институтом электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины.

Внесен Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации.

2. Принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.).

За принятие проголосовали:

 

┌──────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐

│ Наименование государства │Наименование национального органа по │

│                          │           стандартизации            │

├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤

│Азербайджанская Республика│Азгосстандарт                        │

│Республика Беларусь       │Госстандарт Беларуси                 │

│Республика Казахстан      │Госстандарт Республики Казахстан     │

│Российская Федерация      │Госстандарт России                   │

│Республика Таджикистан    │Таджикгосстандарт                    │

│Туркменистан              │Главная государственная инспекция    │

│                          │Туркменистана                        │

│Республика Узбекистан     │Узгосстандарт                        │

│Украина                   │Госстандарт Украины                  │

└──────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘

 

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. N 134 межгосударственный стандарт ГОСТ 22974.5-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 г.

4. Взамен ГОСТ 22974.5-85.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический комплексонометрический метод определения оксида кальция (при массовой доле оксида кальция от 1 до 60%), титриметрический комплексонометрический метод определения оксида магния (при массовой доле оксида магния от 0,5 до 20%) и атомно-абсорбционный метод определения оксида магния (при массовой доле оксида магния от 0,5 до 5%).

 

2. Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3773-72. Аммоний хлористый. Технические условия

ГОСТ 4234-77. Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4526-75. Магний оксид. Технические условия

ГОСТ 5457-75. Ацетилен растворенный и газообразный технический

ГОСТ 8677-76. Кальций оксид. Технические условия

ГОСТ 8864-71. Натрия N,N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия

ГОСТ 10652-73. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)

ГОСТ 24363-80. Калия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 22974.0-96. Флюсы сварочные плавленые. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 22974.1-96. Флюсы сварочные плавленые. Методы разложения флюсов

ГОСТ 22974.4-96. Флюсы сварочные плавленые. Метод определения оксида алюминия

ГОСТ 22974.11-96. Флюсы сварочные плавленые. Методы определения фторида кальция.

 

3. Общие требования

 

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 22974.0.

 

4. Титриметрический комплексонометрический метод определения

оксида кальция

 

4.1. Сущность метода

Метод основан на титровании ионов кальция трилоном Б в щелочной среде (рН 12 - 13). Для лучшей индикации конца титрования применяют смесь индикаторов флуорексона и тимолфталеина. В эквивалентной точке зеленая флуоресцирующая окраска изменяется на розовую.

Определяют массовую долю общего кальция в пересчете на оксид кальция, а затем вычитают массовую долю фторида кальция.

4.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Калия гидроксид по ГОСТ 24363, раствор массовой концентрации 0,2 г/см3.

Калий хлористый по ГОСТ 4234.

Натрия N,N-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864, раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,025 моль/дм3: 4,65 г трилона Б растворяют в 300 см3 воды. Раствор отфильтровывают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают.

Малахитовый зеленый (индикатор), раствор массовой концентрации 0,01 г/см3.

Флуорексон (индикатор).

Тимолфталеин (индикатор).

Смесь индикаторов: 0,2 г флуорексона и 0,05 г тимолфталеина растирают в ступке с 20 г хлористого калия.

Кальция оксид по ГОСТ 8677, предварительно прокаленный при 950 - 1000 °С в течение 1 ч.

Стандартный раствор: 0,5 г оксида кальция помещают в стакан вместимостью 300 см3, смачивают водой, прибавляют 10 см3 соляной кислоты (1:1), нагревают до полного растворения навески, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и разбавляют водой до метки. Раствор имеет массовую концентрацию оксида кальция 0,0005 г/см3.

Установление массовой концентрации раствора трилона Б.

Для установления массовой концентрации раствора трилона Б отбирают по 25 см3 стандартного раствора оксида кальция в три конические колбы вместимостью 250 см3, приливают по 5 - 6 капель индикатора малахитового зеленого и тонкой струей при энергичном перемешивании раствор гидроксида калия массовой концентрации 0,2 г/см3 до обесцвечивания раствора, добавляют 0,1 г смеси индикаторов и титруют раствором трилона Б до перехода зеленой флуоресцирующей окраски раствора в розовую.

Массовую концентрацию трилона Б С, г/см3 оксида кальция, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где m - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г;

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

4.3. Проведение анализа

К фильтрату в мерной колбе вместимостью 500 см3 после отделения полуторных оксидов по ГОСТ 22974.4 прибавляют 50 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия (при массовой доле оксида марганца (II) до 25%) или 75 см3 (при массовой доле оксида марганца (II) от 25 до 50 см3). Колбу закрывают пробкой и энергично взбалтывают в течение 4 - 5 мин для быстрой коагуляции карбамата марганца. Раствор в колбе доводят водой до метки и дают отстояться в течение 1 ч, после чего отфильтровывают через два сухих фильтра в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

Отбирают 100 см3 раствора в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 5 - 6 капель индикатора малахитового зеленого и тонкой струей при энергичном помешивании прибавляют раствор гидроксида калия массовой концентрации 0,2 г/см3 до обесцвечивания раствора. К раствору прибавляют 0,1 г смеси индикаторов и титруют раствором трилона Б до перехода зеленой флуоресцирующей окраски раствора в розовую.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю общего кальция в пересчете на оксид кальция Х, %, вычисляют по формуле

 

, (2)

 

где V - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование аликвотной части раствора, см3;

С - массовая концентрация трилона Б, г/см3 оксида кальция;

m - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли общего кальция в пересчете на оксид кальция приведены в таблице 1.

 

Таблица 1

 

                                                       В процентах

┌─────────────────────┬─────────┬───────────────────────┬────────┐

│Массовая доля оксида │ Дельта  │Допускаемое расхождение│ дельта │

│       кальция       │         ├───────┬───────┬───────┤        │

│                     │         │   d   │   d   │   d   │        │

│                     │         │    k  │    2  │    3  │        │

├─────────────────────┼─────────┼───────┼───────┼───────┼────────┤

│От  1 до 2 включ.    │0,13     │0,17   │0,14   │0,17   │0,09    │

│Св. 2 "  4 "         │0,20     │0,30   │0,20   │0,30   │0,10    │

│"   4 " 10 "         │0,30     │0,40   │0,30   │0,40   │0,20    │

│"  10 " 20 "         │0,40     │0,50   │0,40   │0,50   │0,30    │

│"  20 " 50 "         │0,70     │0,80   │0,70   │0,80   │0,40    │

│"  50 " 60 "         │0,90     │1,20   │1,00   │1,20   │0,60    │

└─────────────────────┴─────────┴───────┴───────┴───────┴────────┘

 

4.4.3. Массовую долю свободного оксида кальция в пробе , %, вычисляют по формуле

 

, (3)

 

где Х - массовая доля общего кальция в пересчете на оксид кальция, %;

- массовая доля фторида кальция, найденная по ГОСТ 22974.11, %;

0,718 - коэффициент пересчета фторида кальция на оксид кальция.

4.4.4. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли свободного оксида кальция приведены в таблице 2.

 

Таблица 2

 

                                                       В процентах

┌─────────────────────────┬──────┬────────────────────────┬──────┐

│Массовая доля свободного │Дельта│Допускаемое расхождение │дельта│

│     оксида кальция      │      ├───────┬────────┬───────┤      │

│                         │      │   d   │   d    │   d   │      │

│                         │      │    k  │    2   │    3  │      │

├─────────────────────────┼──────┼───────┼────────┼───────┼──────┤

│От  1 до 2 включ.        │0,17  │0,22   │0,18    │0,22   │0,12  │

│Св. 2 "  5 "             │0,30  │0,40   │0,30    │0,40   │0,20  │

│"   5 " 10 "             │0,40  │0,50   │0,40    │0,50   │0,30  │

│"  10 " 20 "             │0,50  │0,70   │0,50    │0,70   │0,40  │

│"  20 " 50 "             │0,90  │1,10   │1,00    │1,10   │0,50  │

└─────────────────────────┴──────┴───────┴────────┴───────┴──────┘

 

5. Титриметрический комплексонометрический метод

определения оксида магния

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на образовании в растворе ионами кальция и магния комплексного соединения с эриохромом черным Т, окрашенного в сиреневый цвет. При введении в раствор трилона Б (рН 9 - 10) это комплексное соединение разрушается, а кальций и магний связываются с трилоном Б в прочное соединение.

В эквивалентной точке сиреневая окраска комплексного соединения кальция и магния с эриохромом черным Т разрушается и появляется голубой цвет свободного индикатора.

Объем трилона Б, израсходованного на титрование оксида магния в пробе, вычисляют по разности между объемами трилона Б, израсходованного на титрование суммы общего кальция и оксида магния и общего кальция.

5.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Калий хлористый по ГОСТ 4234.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор трилона с молярной концентрацией эквивалента 0,025 моль/дм3, приготовленный по 4.2.

Эриохром черный Т (индикатор): 0,2 г индикатора растирают в ступке с 20 г хлористого калия.

Аммиачный буфер: 57,5 г хлористого аммония растворяют в 200 см3 воды, добавляют 570 см3 аммиака, разбавляют до 1000 см3 и перемешивают.

Магния оксид по ГОСТ 4526, стандартный раствор: 0,5 г оксида магния, предварительно прокаленного при 850 - 900 °С до постоянной массы, помещают в стакан вместимостью 200 - 300 см3, смачивают 10 см3 воды, прибавляют 25 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор нагревают до полного растворения оксида магния, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и разбавляют водой до метки. Раствор имеет массовую концентрацию оксида магния 0,0005 г/см3.

Установление массовой концентрации раствора трилона Б: в три конические колбы вместимостью 250 см3 отбирают по 25 см3 стандартного раствора оксида магния, приливают по 100 см3 воды, 10 см3 аммиачного буферного раствора, добавляют по 0,1 г индикатора эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из сиреневой в голубую.

Массовую концентрацию раствора трилона Б С, г/см3 оксида магния, вычисляют по формуле

 

, (4)

 

где m - масса навески оксида магния, соответствующая аликвотной части раствора, г;

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

5.3. Проведение анализа

Для определения суммы общего кальция и оксида магния отбирают 100 см3 раствора (см. 4.3 после отделения марганца) в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 50 см3 воды, 10 см3 аммиачного буферного раствора, добавляют 0,1 г индикатора эриохрома черного Т и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора в голубую.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю оксида магния Х, %, вычисляют по формуле

 

, (5)

 

где V - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование суммы общего кальция и оксида магния, см3;

- объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование общего кальция, см3;

С - массовая концентрация трилона Б, г/см3 оксида магния;

m - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида магния приведены в таблице 3.

 

Таблица 3

 

                                                       В процентах

┌──────────────────────┬───────┬────────────────────────┬────────┐

│ Массовая доля оксида │Дельта │Допускаемое расхождение │ дельта │

│        магния        │       ├───────┬───────┬────────┤        │

│                      │       │   d   │   d   │   d    │        │

│                      │       │    k  │    2  │    3   │        │

├──────────────────────┼───────┼───────┼───────┼────────┼────────┤

│От  0,5 до 1,0 включ. │0,08   │0,10   │0,09   │0,10    │0,05    │

│Св. 1,0 "  2,0 "      │0,11   │0,14   │0,12   │0,15    │0,07    │

│"   2,0 "  5,0 "      │0,20   │0,20   │0,20   │0,20    │0,10    │

│"   5,0 " 10,0 "      │0,30   │0,30   │0,30   │0,30    │0,20    │

│"  10,0 " 20,0 "      │0,40   │0,50   │0,40   │0,50    │0,30    │

└──────────────────────┴───────┴───────┴───────┴────────┴────────┘

 

6. Атомно-абсорбционный метод определения оксида магния

 

6.1. Сущность метода

Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами магния, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламя воздух-ацетилен.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Лампа с полым катодом для определения магния.

Ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ 5457.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Калий хлористый по ГОСТ 4234, раствор массовой концентрации 0,35 г/см3.

Магния оксид по ГОСТ 4526, стандартный раствор: готовят, как указано в 5.2, и разбавляют водой в 10 раз. Раствор имеет массовую концентрацию оксида магния 0,00005 г/см3.

6.3. Подготовка к анализу

Перед работой настраивают прибор на резонансную линию 285,2 нм.

6.4. Проведение анализа

После разложения флюса по ГОСТ 22974.1 5 см3 раствора переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 50 см3 раствора хлористого калия для погашения ионизации магния, 10 см3 соляной кислоты (1:1), доводят водой до метки и перемешивают. Распыляют в пламя раствор контрольного опыта, а затем анализируемый раствор.

Перед введением в пламя каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки.

6.5. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 см3 стандартного раствора, что соответствует 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005; 0,00006; 0,00007; 0,00008; 0,00009 и 0,00010 г оксида магния, добавляют 10 см3 хлористого калия, 2 см3 соляной кислоты (1:1), доводят водой до метки и перемешивают. Далее поступают по 6.4.

6.6. Обработка результатов

Определяют среднее значение оптической плотности растворов контрольного опыта и вычитают это значение из среднего значения оптической плотности испытываемых растворов. По градуировочному графику находят массу (г) оксида магния в испытываемом растворе.

6.6.1. Массовую долю оксида магния Х, %, вычисляют по формуле

 

, (6)

 

где m - масса оксида магния, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески флюса, соответствующая аликвотной части раствора, г.

6.7. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида магния приведены в таблице 3.