Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр, обеспечивающий измерение коэффициента пропускания от 100 до 5% с абсолютной погрешностью +-1%.
Цилиндры 1-25(50) по ГОСТ 1770-74.
Печь муфельная с автоматическим регулированием температуры.
Потенциометр по ГОСТ 7164-78.
Стаканы из фторопласта вместимостью 500 см3.
Стаканы Н-1-150 ТХС по ГОСТ 25336-82.
Чашки платиновые N 6-7 по ГОСТ 6563-75.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, раствор с (HNO3) = 8 моль/дм3 (8 н.).
Кислота аскорбиновая, раствор концентрации 20 г/дм3 свежеприготовленный.
Кислота борная по ГОСТ 9656-75.
Кислота винная по ГОСТ 5717-81, раствор концентрации 100 г/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор с (1/2H2SO4) = 16 моль/дм3 (16 н.).
Натрий кремнекислый мета 9 водный раствор, содержащий 1 г SiO2 в 1 дм3, готовят по ГОСТ 4212-76 (раствор А) или кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.
Раствор массовой концентрации 0,25 мг SiO2 в 1 см3 готовят следующим образом: 0,2500 г тонко измельченной и предварительно прокаленной в течение 1 ч при 1000°С SiO2 помещают в платиновый тигель, перемешивают с 4 г безводного углекислого натрия и сплавляют при 900°С в течение 15 мин. После охлаждения плав выщелачивают водой при нагревании в платиновой, серебряной или стеклоуглеродной чашке. Тигель тщательно промывают. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде (раствор А1). Раствор массовой концентрации 0,005 мг SiO2 в 1 см3 готовят разбавлением раствора А1 перед употреблением: 20 см3 раствора А1 переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и тщательно перемешивают (раствор Б).
Раствор массовой концентрации 0,005 мг SiO2 в 1 см3 готовят следующим образом: 5 см3 раствора А (массовой концентрации 1 г SiO2 в 1 дм3) помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доводят водой до метки (раствор. Б). Применяют свежеприготовленный раствор.
Натрий молибденовокислый по ГОСТ 10931-74, раствор концентрации 195 г/дм3, готовят растворением реактива в горячей воде в стакане из полимерного материала; при необходимости раствор фильтруют.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.7.2. Подготовка к анализу
4.7.2.1. Приготовление раствора фона
12 г углекислого натрия и 4 г борной кислоты взвешивают (результат взвешивания в граммах записывают с точностью до второго десятичного знака), помещают в платиновую чашку и перемешивают палочкой из полимерного материала. Ставят чашку в муфельную печь, нагретую до температуры (550+-25)°С и выдерживают 30 мин. Затем температуру поднимают до (750+-25)°С и вновь выдерживают также 30 мин. Затем чашку с плавом вынимают, охлаждают, добавляют в чашку горячую воду и нагревают чашку с плавом до полного растворения плава. Содержимое чашки слегка охлаждают и переносят в стакан из фторопласта, содержащий 20 см3 раствора азотной кислоты. Осторожно промывают чашку около 18 см3 раствора азотной кислоты, затем несколько раз горячей водой, собирая промывные воды в стакан из фторопласта. После этого содержимое стакана осторожно нагревают в течение нескольких минут, но не кипятят (допускается нагревание на водяной бане, если раствор плава перенесен в посуду из полиэтилена).
Содержимое стакана охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят объем водой до метки и перемешивают.
4.7.2.2. Проверка и установление рН
5 см3 раствора фона, приготовленного по п. 4.7.2.1, помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 раствора Б, приготовленного по п. 4.7.1, 5 см3 раствора молибденовокислого натрия, 40 см3 воды, раствор перемешивают и измеряют величину рН раствора. Величину рН доводят до 0,9, прибавляя раствор азотной кислоты из пипетки медленно, по каплям при перемешивании. Записывают пошедший объем раствора азотной кислоты.
4.7.2.3. Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика готовят градуировочные растворы: в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают из бюретки 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 см3 раствора Б, полученного по п. 4.7.1, что соответствует 0,025; 0,050; 0,075; 0,100; 0,125 мг SiO2 при содержании SiO2 более 0,2% или отбирают из бюретки 2,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0; 13,0 см3 раствора Б, полученного по п. 4.7.1, что соответствует 0,010; 0,015; 0,025; 0,035; 0,050; 0,065 мг SiO2 при содержании SiO2 менее 0,2%. Затем приливают воды до 50 см3, 5 см3 раствора фона, полученного по п. 4.7.2.1 и объем азотной кислоты, установленный по п. 4.7.2.2 и перемешивают.
После этого в каждую колбу приливают 5 см3 раствора молибденовокислого натрия, перемешивают и выдерживают в течение 20 мин при температуре 20-25°С, затем быстро добавляют 5 см3 раствора винной кислоты, 11 см3 серной кислоты и тотчас же 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты. Доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. Одновременно готовят раствор сравнения, в который приливают все реактивы, кроме раствора Б.
Через 30 мин измеряют величину оптической плотности градуировочных растворов по отношению к раствору сравнения на фотоэлектроколориметре в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм или 50 мм при ламбда=597+-10 нм или спектрофотометре в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм или 20 мм при лямбда=815 нм. По полученным данным строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс массу SiO2 в миллиграммах, а на оси ординат - соответствующую оптическую плотность.
4.7.3. Проведение анализа
1 г фтористого алюминия взвешивают (результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака), помещают в платиновую чашку, содержащую 12 г углекислого натрия и 4 г борной кислоты и перемешивают палочкой из полимерного материала. Ставят чашку в муфельную печь, нагретую до температуры (550+-25)°С и выдерживают 30 мин. Затем температуру повышают до (750+-25)°С и вновь выдерживают 30 мин. После этого чашку с плавом вынимают, охлаждают, добавляют в чашку горячую воду и нагревают чашку до полного растворения плава. Содержимое чашки слегка охлаждают и переносят в стакан из фторопласта, содержащий 20 см3 раствора азотной кислоты. Осторожно промывают чашку около 18 см3 раствора азотной кислоты, затем несколько раз горячей водой, собирая промывные воды в стакан из фторопласта. После этого стакан с содержимым осторожно нагревают в течение нескольких мин, но не кипятят (допускается нагревание на водяной бане, если раствор плава перенесен в посуду из полиэтилена).
Содержимое стакана охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят объем водой до метки и перемешивают (раствор 1). После этого раствор 1 из колбы переливают в сухую склянку из полимерного материала и сохраняют для определения массовой доли окиси железа и пятиокиси фосфора.
5 см3 раствора 1 помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 40 см3 воды, 5 см3 молибденовокислого натрия, перемешивают и измеряют величину рН, которую доводят до 0,9, прибавляя раствор азотной кислоты из пипетки медленно, по каплям при перемешивании. Записывают пошедший объем азотной кислоты.
5 см3 раствора 1 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 40 см3 воды, объем азотной кислоты, определенный при доведении рН до 0,9, 5 см3 молибденовокислого натрия, перемешивают и выдерживают в течение 20 мин при температуре 20-25°С, затем быстро добавляют 5 см3 раствора винной кислоты, 11 см3 серной кислоты и тотчас же 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты. Доводят объем водой до метки и вновь перемешивают.
Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт с тем же количеством реактивов, но без анализируемой пробы.
Через 30 мин измеряют оптическую плотность анализируемого раствора по отношению к раствору контрольного опыта.
4.7.2.1-4.7.3. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
4.7.4. Обработка результатов
Массовую долю двуокиси кремния (Х_4) в процентах вычисляют по формуле
m x 250 x 100
1
X = ───────────────,
4 m x 5 x 100
где m - масса двуокиси кремния, найденная по градуировочному графику,
1
мг;
m - масса навески, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,04% при доверительной вероятности Р = 0,95.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.8. Определение массовой доли железа в пересчете на Fe2O3 фотометрическим методом