ГОСТ 5382-91

ГОСТ5382-91

УДК691.54:543.06:006.354 Группа Ж 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Цементыи материалы

цементногопроизводства

Методыхимического анализа

Cementsand materials for cement production.

Chemicalanalysis methods

ОКСТУ5709

Датавведения 1991-07-01

Информационныеданные

1. РАЗРАБОТАН ИВНЕСЕН Государственной ассоциацией "Союзстройматериалов"

РАЗРАБОТЧИКИ

И.В.Богданова,канд. хим. наук; И.Е.Ковалева, канд техн. наук; З.Б.Энтин, канд.техн. наук (руководители темы); С.Г.Незнамова; В.М.Арчекова;Г.А.Вдовиченко; Л.А.Ершова; И.К.Громозова, канд. техн. наук;В.Н.Максимов; Т.В.Аникеева, канд. техн. наук; А.Б.Морозов

2. УТВЕРЖДЕН ИВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительногокомитета СССР от 30.01.91 № 3

3. ВЗАМЕН ГОСТ5382-73, ГОСТ 9552-76

4. ССЫЛОЧНЫЕНОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ОбозначениеНТД, на который дана ссылка

Номерпункта, приложения

ГОСТ8.315-91

1.12

ГОСТ8.326-89

1.8

ГОСТ8.531-85

1.12

ГОСТ8.532-85

1.12

ГОСТ12.1.010-76

2.5

ГОСТ12.1.019-79

2.2

ГОСТ12.2.008-75

2.6

ГОСТ12.4.004-74

2.7

ГОСТ12.4.011-89

2.7

ГОСТ12.4.021-75

2.1

ГОСТ12.4.028-76

2.7

ГОСТ12.4.103-83

2.7.

ГОСТ61-75

8.5.1;9.2.1; 9.3.1; 19.2.1

ГОСТ83-789

5.2.1;6.3.1; 6.4.1; 8.6.1; 18.2.1

ГОСТ195-77

6.4.1;14.3.1

ГОСТ199-78

8.5.1;9.2.1; 9.3.1

ГОСТ1277-75

5.2.1;6.3.1; 11.2.1; 14.2.1; 17.2.1; 18.2.1; 18.3.1

ГОСТ1381-73

7.2.1;19.3.1

ГОСТ1625-89

14.2.1

ГОСТ1770-74

1.4

ГОСТ3118-77

5.2.1;6.2.1; 6.3.1; 6.4.1; 7.2.1; 7.3.1; 8.2.1; 8.3.1; 8.6.1; 9.2.1;10.2.1; 10.3.1; 11.2.1; 11.3.1; 11.4.1; 12.2.1; 14.3.1; 15.2.1;16.2.1; 17.2.1; 17.3.1; 19.2.1

ГОСТ3158-75

17.3.1

ГОСТ3639-79

13.2.2.1

ГОСТ3652-69

6.4.1

ГОСТ3757-75

19.2.1

ГОСТ3758-75

19.2.1

ГОСТ3760-79

7.2.1;8.2.1; 8.3.1; 8.5.1; 9.2.1; 11.2.1; 11.4.1; 14.3.1; 17.2.1;19.2.1

ГОСТ3765-78

6.4.1

ГОСТ3770-75

11.2.1

ГОСТ3771-74

12.2.1

ГОСТ3773-72

5.2.1;7.2.1

ГОСТ4108-72

11.2.1;11.3.1; 13.2.1

ГОСТ4139-75

8.4.1

ГОСТ4145-74

11.3.1;17.3.1

ГОСТ4147-74

8.2.1;9.2.1

ГОСТ4198-75

16.2.1

ГОСТ4199-76

6.4.1;18.3.1; 19.2.1

ГОСТ4204-77

5.2.1;6.2.1; 6.3.1; 8.6.1; 10.2.1; 11.4.1; 12.2.1; 16.2.1; 17.2.1

ГОСТ4217-77

6.4.1

ГОСТ4220-75

15.2.1

ГОСТ4221-76

6.4.1

ГОСТ4233-77

12.2.1;18.2.1; 18.3.1

ГОСТ4234-77

7.2.1;12.2.1; 18.2.1; 18.3.1;

ГОСТ4328-77

5.2.1;7.3.1; 8.2.1; 9.2.1; 9.3.1; 11.3.1; 11.4.1; 13.2.1

ГОСТ4329-77

9.2.1

ГОСТ4332-76

18.3.1;19.2.1

ГОСТ4461-77

5.2.1;6.2.1; 6.3.1; 8.2.1; 8.4.1; 9.2.1; 14.2.1; 18.2.1; 18.3.1

ГОСТ4463-76

7.2.1;7.3.1; 14.3.1; 19.2.1; 19.3.1

ГОСТ4478-78

8.2.1;8.3.1; 9.2.1

ГОСТ4518-75

12.2.1

ГОСТ4523-77

7.2.1

ГОСТ4530-76

13.2.1;18.3.1

ГОСТ4919.2-77

5.2.1

ГОСТ5456-79

7.2.1;7.3.1; 8.5.1; 14.3.1

ГОСТ5632-72

Приложение3

ГОСТ5712-78

11.4.1

ГОСТ5841-74

16.2.1

ГОСТ6259-75

13.2.1

ГОСТ6552-80

10.2.1;11.3.1; 14.2.1; 15.2.1; 17.3.1

ГОСТ6563-75

1.4

ГОСТ6613-86

1.2

ГОСТ6709-72

1.5

ГОСТ7298-79

14.2.1

ГОСТ8429-77

6.4.1;19.2.1

ГОСТ8677-76

13.2.1

ГОСТ9147-80

1.4

ГОСТ9656-75

11.4.1;12.2.1; приложение 3

ГОСТ10163-76

7.3.1;11.3.1; 17.3.1; приложение 3

ГОСТ10164-75

13.2.1

ГОСТ10484-78

5.2.1;6.2.1; 6.3.1; 8.6.1; 12.2.1

ГОСТ10521-78

13.2.1

ГОСТ10652-73

7.2.1;8.2.1; 9.2.1

ГОСТ10929-76

10.2.1;14.2.1

ГОСТ10931-74

6.4.1;16.2.1

ГОСТ11293-89

6.3.1

ГОСТ18300-87

5.2.1;7.2.1; 7.3.1; 8.2.1; 9.2.1; 11.2.1; 13.2.1; 15.2.1

ГОСТ20292-74

1.4

ГОСТ20298-74

11.4.1

ГОСТ20478-75

14.2.1

ГОСТ20490-75

8.6.1;14.2.1; 14.3.1

ГОСТ22180-76

11.4.1

ГОСТ22867-77

5.2.1;6.4.1; 8.2.1; 12.2.1

ГОСТ24104-88

1.3

ГОСТ24363-80

7.2.1;8.2.1; 11.4.1; 16.2.1

ГОСТ25336-82

1.4

ГОСТ25664-83

6.4.1

ГОСТ27067-86

8.4.1;18.2.1

ГОСТ27654-88

2.7

ГОСТ29058-91

2.7

СТСЭВ 3477-81

1.1

ТУ6-09-07-574-75

14.3.1

ТУ6-09-07-979-77

7.3.1

ТУ6-09-07-996-77

7.2.1

ТУ6-09-246-74

9.3.1

ТУ6-09-1181-76

8.5.1

ТУ6-09-1368-78

7.2.1

ТУ6-09-1418-78

8.3.1;8.4.1; 8.5.1

ТУ6-09-1760-72

7.2.1

ТУ6-09-1887-77

7.2.1

ТУ6-09-2166-77

10.2.1;10.3.1

ТУ6-09-2448-79

7.2.1;14.3.1

ТУ6-09-3728-78

12.2.1;приложение 3

ТУ6-09-3835-77

10.3.1

ТУ6-09-3970-75

7.2.1

ТУ6-09-3973-75

19.2.1

ТУ6-09-4530-77

7.2.1

ТУ6-09-4756-79

Приложение3

ТУ6-09-4758-67

12.2.1;приложение 3

ТУ6-09-5360-87

7.2.1

НРБ- 76/87

2.4

ОСП- 72/87

2.4

Настоящийстандарт распространяется на цементы, клинкер, сырьевые смеси,минеральные добавки и сырье, применяемые в цементном производстве, иустанавливает нормы точности выполнения анализов химического состава,а также методы определения массовой доли влаги, потери припрокаливании, нерастворимого остатка, оксидов кремния, кальция (в томчисле свободного), магния, железа, алюминия, титана, серы, калия,натрия, марганца, хрома, фосфора, бария, хлор-иона, фтор-иона (далее- элементов).

Допускаетсяприменение других методов анализа, метрологически аттестованных исоответствующих нормам точности настоящего стандарта. При этом ошибкавоспроизводимости методов не должна превышать двух ошибокповторяемости, установленных в стандарте для соответствующихэлементов.

Пояснения ктерминам, применяемым в настоящем стандарте, приведены в приложении1.

1.Общие требования

1.1. Отбор пробцемента - по СТ СЭВ 3477, отбор проб других материалов - всоответствии с нормативно-технической или технологическойдокументацией на эти материалы.

1.2. Отобраннуюпробу материала сокращают несколькими последовательными квартованиямидо 25 г и подсушивают. Твердые зернистые материалы предварительноизмельчают в металлической ступке до полного прохождения через сито05 по ГОСТ 6613, после чего магнитом удаляют попавшие в пробуметаллические частицы. Не допускается обработка магнитом, еслиматериал содержит магнитные минералы. Дальнейшим квартованиемотбирают для анализа среднюю аналитическую пробу массой около 10 г,которую растирают в агатовой, яшмовой или корундовой ступке досостояния пудры (при контрольном просеивании проба должна полностьюпроходить через сито 008 по ГОСТ 6613).

Подготовленнуюпробу хранят в стеклянном бюксе с притертой крышкой для защиты отвоздействия окружающей среды.

Перед взятиемнавески пробу высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы притемпературе (110±5)°С (за исключением случая, когдавыполняют анализ по определению содержания влаги), охлаждают вэксикаторе и тщательно перемешивают. Масса считается постоянной, еслиразность двух последовательных взвешиваний после сушки не превышает0,0004 г. Допускается производить анализ из воздушно-сухой навески споследующим пересчетом на сухую навеску. Массу сухой навески (m) вграммах вычисляют по формуле

где

массанавески материала в воздушно-сухом состоянии, г;

массоваядоля влаги в материале, определенная по разд. 3, %.

1.3. Длявзвешивания навесок в зависимости от допускаемой погрешностивзвешивания применяют лабораторные весы общего назначения 2-го классаточности (типа ВЛР-200 или аналогичные) или 4-го класса точности(типа ВЛТК-500 или аналогичные) по ГОСТ 24104.

Массу навесоканализируемых проб, осадков в гравиметрических методах, исходныхвеществ для приготовления стандартных растворов взвешивают спогрешностью не более 0,0002 г, навесок индикаторов для приготовлениярастворов и индикаторных смесей - с погрешностью не более 0,001 г,навесок реактивов для приготовления титрованных и вспомогательныхрастворов - с погрешностью не более 0,01 г, а плавней - спогрешностью не более 0,1 г.

1.4. Дляпроведения анализа применяют мерную лабораторную посуду не ниже 2-гокласса точности по ГОСТ 20292 (бюретки, пипетки) и ГОСТ 1770(цилиндры, мензурки, колбы), а также стеклянную посуду (стаканы,колбы конические, воронки конические, эксикаторы и др.) по ГОСТ25336, фарфоровую посуду и оборудование (тигли, лодочки, вставки дляэксикаторов и др.) по ГОСТ 9147, тигли и чашки из платины по ГОСТ6563, беззольные фильтры по соответствующей нормативно-техническойдокументации (НТД).

Допускаетсяприменение аналогичной импортной посуды и материалов.

1.5. Дляприготовления растворов и проведения анализов применяют реактивы нениже ч.д.а., если не указана иная классификация, и дистиллированнуюводу, которая должна соответствовать ГОСТ 6709 в части требований кмассовой доле ионов хлора и кальция.

1.6. Дляпрокаливания и сплавления навесок анализируемых проб с плавнямиприменяют муфельные лабораторные электропечи или печи аналогичноготипа с температурой нагрева до 1100°С.

Для сушкиматериалов в воздушной среде используют сушильные шкафы стерморегулятором.

Для проведенияанализов используют электрические плитки, песчаные и водяные бани,термометры, магнитные мешалки, титраторы, фотоэлектротитриметры,иономеры, pH-метры, пламенные фотометры, концентрационныефотоэлектроколориметры.

1.7. Применяемыесредства анализа должны соответствовать требованиям НТД на них.

1.8. Применяемыесредства измерений должны быть поверены, а оборудование аттестованопо ГОСТ 8.326.

1.9.Концентрацию раствора выражают:

массовой долей впроцентах, численно равной массе вещества в граммах в 100 г раствора;

массовойконцентрацией в граммах на кубический дециметр или граммах накубический сантиметр;

молярнойконцентрацией вещества в молях на кубический дециметр (М);

молярнойконцентрацией вещества эквивалента в молях на кубический дециметр;

соотношениемобъемных частей (например, 1:2), где первые числа означают объемныечасти концентрированной кислоты или иного реактива, а вторые -объемные части воды (если не указан другой растворитель).

1.10.Допускается последовательное определение нескольких элементов изодной навески, переведенной в раствор, отбирая аликвотные частираствора. Схема систематического анализа цемента приведена вприложении 2.

1.11. Массовуюконцентрацию стандартных растворов, а также титранта по определяемомуэлементу (далее - титр) и соотношение объемов растворов (втитриметрических методах) рассчитывают как среднее арифметическое порезультатам не менее трех параллельных определений. Расчет проводятдо четвертого значащего знака.

1.12. Дляконтроля погрешности результатов анализа используют изготовленные всоответствии с ГОСТ 8.531 и ГОСТ 8.315 и аттестованные в соответствиис ГОСТ 8.316 и ГОСТ 8.532 стандартные образцы состава вещества иматериалов: государственные и отраслевые стандартные образцы (ГСО иОСО), стандартные образцы предприятий (СОП). При этом результатанализа стандартного образца считают удовлетворительным, если среднееарифметическое двух параллельных определений отличается отаттестованного значения массовой доли определяемого элемента не болеечем на 0,7 ошибки повторяемости, установленной в стандарте длясоответствующего элемента.

1.13. Массовуюдолю элементов в анализируемой пробе определяют параллельно в двухнавесках. За результат анализа принимают среднее арифметическое двухпараллельных определений.

1.14. В качественорм точности (метрологических характеристик) определение содержанияэлемента используют:

ошибкуповторяемости, характеризующую возможные расхождения междурезультатами анализа одного образца, полученными одним лаборантом прииспользовании одного метода, одной и той же аппаратуры и реактивов иза возможно более короткий срок;

ошибкувоспроизводимости, характеризующую возможные расхождения междурезультатами анализа одного образца, полученными при использованииодного метода, но в разных лабораториях, разными лаборантами и сиспользованием разной аппаратуры и реактивов;

расхождениемежду параллельными определениями.

1.14.1. Длявычисления ошибки повторяемости используют результаты параллельныхопределений массовой доли элементов, выполненных в данной лабораторииза последнее время. Используют не менее 20 пар результатовпараллельных определений.

Среднююквадратическую (стандартную) ошибку повторяемости (Sп) вычисляют по формуле

где

среднийразмах по всем парам параллельных определений.

Средний размах вычисляют по формуле

где

абсолютноезначение разности между результатами i-й пары параллельныхопределений (размах);

общеечисло пар анализов .

Размах вычисляют по формуле

гдеи

соответственнорезультаты 1-го и 2-го определения в i-й паре параллельныханализов.

1.14.2. Длявычисления ошибки воспроизводимости выполняют анализы одноготщательно усредненного образца в разных лабораториях или в одной, норазными лаборантами и с использованием разной аппаратуры и реактивов.

Ошибкувоспроизводительности вычисляютпо формуле

где

результатi-го отдельного анализа;

среднийрезультат анализа по всем данным;

числоанализов .

1.14.3. Дляоценки правильности проведения единичного определения используютрасхождение между двумя параллельными определениями при доверительной вероятности 95%, которое вычисляют по формуле

Значения и для соответствующего метода зависят от массовой доли определяемогоэлемента и устанавливаются дифференцированно для конкретногоинтервала его содержания.

При попаданиирезультатов параллельных определений в смежные интервалы содержанияопределяемого элемента для данного анализа принимают как среднее арифметическое значениевеличин расхождений, установленных для этих интервалов.

1.15. В случае,если соответствующей НТД установлено предельное значение дляопределяемого элемента, а полученный результат анализа отличается отэтого предельного значения менее чем на величину ошибкиповторяемости, следует произвести повторный анализ не менее чем изтрех навесок. За окончательный результат принимают среднееарифметическое этих определений.

Если предельноезначение установлено для суммы элементов, то отличие полученногорезультата определения этой суммы от предельного значения оцениваютпо сумме ошибок повторяемости, установленных для элементов,умноженных на соответствующую долю элементов в полученной сумме.

1.16. Притекущем контроле материалов производства цемента допускается невыполнять параллельных определений для каждого анализа. В этом случаедля контроля погрешности анализа параллельные определения (из двухнавесок) следует выполнять не менее чем для 10% анализируемых проб.

1.17. Приприменении физико-химических методов анализа, например,фотоэлектроколориметрического, спектрофотометрического,атомно-эмиссионного, атомно-абсорбционного и др., требующихпостроения градуировочных графиков, графики строят в прямоугольныхкоординатах. На оси абсцисс откладывают массу определяемого элемента(г, мг) или массовую долю (%), а на оси ординат - соответствующийаналитический сигнал (оптическую плотность, силу тока и др.).

Для построенияграфиков используют ГСО или ОСО состава веществ и материалов, изкоторых готовят градуировочные растворы. Способ и условия построенияграфиков указаны в соответствующих разделах стандарта.

График строят неменее чем по пяти точкам, полученным переведением в растворразличающихся по массе навесок стандартного образца. Точки равномернораспределяют по диапазону измерений. Минимальную и максимальнуюнавески рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить весь необходимыйдиапазон измерений. Каждую точку находят как среднее арифметическоезначение не менее чем трех параллельных определений. Не допускаетсястроить градуировочный график методом экстраполяции.

Прииспользовании аликвотных частей массовую долю элемента в процентах вычисляют по формуле

где

массанавески образца, мг;

массаэлемента в аликвотной части раствора, определенная поградуировочному графику, мг;

общийобъем исходного раствора, куб.см;

аликвотнаячасть исходного раствора, куб.см.

1.18. Привыполнения анализа навеску анализируемой пробы, разведение иаликвотные части принимают такими же, как при изготовлении основногоградуировочного раствора.

В случаенеобходимости изменения навески, разведения или аликвотной части посравнению с условиями приготовления основного градуировочногораствора массовую долю элемента ()в процентах вычисляют по формуле

где

массоваядоля элемента, найденная по градуировочному графику, %;

отношениенавески анализируемого образца к навеске основного градуировочногораствора;

отношениеразведения основного градуировочного раствора к разведениюанализируемого раствора;

отношениеаликвотной части анализируемого раствора к аликвотной частиосновного градуировочного раствора.

При прямомфотоколориметрическом анализе вводят поправку на изменение условийфотометрирования по сравнению с условиями градуировки. Для этогоодновременно с анализируемым образцом измеряют оптическую плотностьвновь приготовленного окрашенного градуировочного раствора. Измерениеоптической плотности раствора выполняют с погрешностью не более0,002. Поправку вносят с обратным знаком, то есть, если оптическаяплотность градуировочного раствора увеличилась на несколько единиц,то это значение отнимают от оптической плотности анализируемогораствора и наоборот. После введения поправки находят по графикуискомую массовую долю элемента.

1.19. Примассовой работе, если имеется линейная зависимость между искомоймассовой долей элемента и соответствующим аналитическим сигналом (оптической плотностьюраствора, интенсивностью излучения, силой тока и т. п.),рекомендуется составлять калибровочное уравнение

гдеи

соответственномассовая доля определяемого элемента в основном градуировочномрастворе (образце) и его аналитический сигнал;

аналитическийсигнал анализируемого элемента;

угловойкоэффициент градуировочной прямой или калибровочный фактор,значение которого, учитывая близость калибровочного уравнения куравнению математической регрессии, вычисляют по формулам:

гдеи

соответственномассовая доля определяемого элемента в i-м градуировочном растворе(образце) и его аналитический сигнал;

соответственносредние арифметические значения массовых долей определяемогоэлемента в n-м ряду градуировочных растворов (образцов) и иханалитических сигналов

или

гдеи

соответственносредние квадратические отклонения массовых долей и аналитическихсигналов в использованном ряду градуировочных растворов(образцов).

Правильностьсоставления (линейность) калибровочного уравнения проверяют,подставляя в него измеренные аналитические сигналы, полученные наградуировочных растворах (образцах).

1.20. Дляудобства расчетов по градуировочным графикам или на основании данных,полученных из калибровочных уравнений, составляют соответствующиетаблицы.

1.21. Прииспользовании фотоколориметрического метода анализа для определениявысоких концентраций элемента с целью уменьшения погрешности анализапроводят дифференциальное фотоколориметрирование, основанное наизмерении оптической плотности анализируемого раствора относительнооптической плотности раствора стандартного образца с известнойконцентрацией определяемого элемента.

Обязательнымусловием этого метода является использование равноценных кювет, чтопроверяют получением одинаковой оптической плотности при измеренииодного и того же окрашенного раствора в обеих кюветах.

1.22. Массоваядоля определяемого элемента не должна отличаться от массовой долиэтого же элемента в основном растворе при прямом фотометрированииболее чем в 1,5 раза, а при дифференциальном - более чем в 1,2 раза.При нарушении этого условия меняют навеску, разведение или аликвотнуючасть анализируемого или стандартного образца.

1.23. Проверкуградуировочных графиков по стандартным образцам проводятпериодически, не реже одного раза в полугодие, а также после каждогоремонта используемых приборов.

1.24. Привыполнении анализа рекомендуется параллельно проводить холостой опытдля учета загрязнений реактивов, дистиллированной воды и др.

1.25. Дляосуществления текущего контроля производства цемента допускаетсяприменение рентгеноспектрального метода определения элементов,приведенного в приложении 3. При этом ошибка повторяемости ирасхождение между результатами параллельных определений не должныпревышать значений, установленных в стандарте для соответствующихэлементов. Аттестованные значения массовых долей элементов в СОП,используемых для построения градуировочного графика, рассчитывают наосновании данных межлабораторной аттестации, выполненной лабораториейпредприятия и головной (базовой) организацией по стандартизации.

2.Требования безопасности

2.1.Лабораторные помещения, в которых выполняют работы по определениюхимического состава цемента и материалов цементного производства,должны быть оборудованы вентиляционными системами по ГОСТ 12.4.021.

2.2. Приэксплуатации электроустановок и электроприборов, используемых впроцессе анализа, должны выполняться правила электробезопасности поГОСТ 12.1.019.

2.3. При работес кислотами и щелочами должны быть соблюдены правила безопасности,действующие в химических лабораториях.