Текст ГОСТа 9808-84 на Двуокись титана пигментная. Технические условия

Настоящий стандарт распространяется на пигментную двуокись титана - синтетический неорганический пигмент белого цвета, анатазной и рутильной форм, получаемый гидролизом растворов сернокислого титана с последующим прокаливанием гидратированной двуокиси титана. Качество пигментной двуокиси титана регулирует ГОСТ 9808-84.

ГОСТ 9808-84

Группа Л18

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДВУОКИСЬ ТИТАНА ПИГМЕНТНАЯ

Технические условия

igment titanium dioxide. Specifications

МКС 87.060.10
ОКП 23 2110

Дата введения 1986-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

К.У.Кнотопчик, Л.М.Ленев, В.А.Тюстин, Н.Е.Заровнятных, З.А.Коншина, М.Ф.Красильникова, Э.Калаус

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 19.12.84 N 4693

3. В стандарт введен международный стандарт ИСО 591-77

4. ВЗАМЕН ГОСТ 9808-75

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

7. ИЗДАНИЕ (август 2004 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в сентябре 1986 г., августе 1990 г. (ИУС 12-86, 11-90)


Настоящий стандарт распространяется на пигментную двуокись титана - синтетический неорганический пигмент белого цвета, анатазной и рутильной форм, получаемый гидролизом растворов сернокислого титана с последующим прокаливанием гидратированной двуокиси титана.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. МАРКИ

1.1. В зависимости от кристаллической структуры выпускают две формы двуокиси титана: Р - рутильная и А - анатазная. При наличии поверхностной обработки в условное обозначение марки добавляется индекс "0".

В зависимости от области применения двуокись титана изготовляют марок, указанных в табл.1.

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Пигментная двуокись титана должна выпускаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

2.2. Пигментная двуокись титана должна соответствовать нормам, указанным в табл.2.

Таблица 2

Примечания: 1. По согласованию с потребителями допускается до 1 января 1989 г. двуокись титана марок Р-1, Р-02, А-1, А-01 с диспергируемостью на 5 мкм выше, с белизной на две единицы ниже и с разбеливающей способностью на 50 условных единиц ниже. При этом продукция считается 2-го сорта.

2. Остаток на сите с сеткой 016 нормируется при поставке двуокиси титана для производства резины.

3. Для пластических масс и полиграфических красок массовая доля летучих веществ должна быть не более 0,3%.

4. Значения белизны и разбеливающей способности, заключенные в скобках, нормируются при определении на приборах типа "Радуга".


(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.3. Диспергируемость в воде марок двуокиси титана, предназначенных для вододисперсионных красок, приведена в приложении 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Пигментная двуокись титана пожаро-, взрывобезопасна.

3.2. Двуокись титана в соответствии с ГОСТ 12.1.007 относится к 4-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация двуокиси титана в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м.

Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны - по ГОСТ 12.1.005.

3.3. Требования, предъявляемые к процессам производства двуокиси титана, к производственному оборудованию и помещениям, должны соответствовать ГОСТ 12.3.002.

3.4. Работающие с двуокисью титана должны быть обеспечены специальной одеждой, обувью и средствами защиты рук по ГОСТ 12.4.103, противопылевым респиратором ШБ-1 "Лепесток-200" по ГОСТ 12.4.028 и защитными очками по ГОСТ 12.4.013*.

_________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.4.013-97.

4. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

4.1. Правила приемки - по ГОСТ 9980.1. Партия состоит из пигмента одной марки массой не более 24 т.

4.2. Норму по показателю 1 (табл.2) изготовитель определяет периодически в каждой пятой партии.

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Отбор проб - по ГОСТ 9980.2.

5.1а. Для анализов и приготовления растворов применяют реактивы квалификации ч.д.а., x.ч. или ос.ч.

При взвешивании применяют лабораторные весы 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой деления 0,0002 г и 3-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 1000 г и ценой деления 0,01 г.

Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже указанных.

При обработке окончательный результат округляют до числового значения того же разряда, что и нормируемый показатель марочного состава.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

5.2. Определение массовой доли двуокиси титана

5.2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для определения соединений титана (черт.1).

1, 5 - краны; 2 - трубка для подачи углекислого газа; 3 - колба для титрования;
4 - трубка для слива анализируемого раствора; 6 - редуктор для восстановления титана

Черт.1

Электрошкаф сушильный лабораторный, обеспечивающий нагрев до температуры 105 °С и выше, точность автоматического регулирования температуры ±3%.

Электроплитка с переключателем мощности.

Вата стеклянная.

Стекло часовое диаметром 40-70 мм.

Бюретка 3-2-50 ГОСТ 29251.

Колба 1-1000-2 ГОСТ 1770.

Мензурка 50 ГОСТ 1770.

Колба Кн-500-34, ТС ГОСТ 25336.

Углекислота техническая по ГОСТ 8050.

Аммоний роданистый, раствор с массовой долей 40%.

Кислота серная по ГОСТ 4204, концентрированная и растворы с объемной долей 5 и 20%.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор (1:1).

Квасцы железоаммонийные, раствор концентрацией 0,05 моль/дм, в растворе серной кислоты массовой концентрацией 40 г/дм.

Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3%.

Цинк металлический гранулированный.

Кадмий металлический по ГОСТ 1467, марка Кд-0.

Двуокись титана, ос.ч.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.2.2. Установление массовой доли основного вещества

Массовую долю основного вещества в двуокиси титана для установления молярного (поправочного) коэффициента раствора железоаммонийных квасцов определяют по ГОСТ 10398(п.4.20), при этом берут навеску 0,2000 г двуокиси титана ос.ч. 5-2, предварительно высушенную до постоянной массы при (105±3) °С.

5.2.3. Подготовка редуктора

Выходное отверстие редуктора заполняют слоем стеклянной ваты 1-2 см, затем дистиллированной водой на высоты редуктора и гранулированным цинком (кадмием) (высота слоя - 28-35 см), предварительно активированным в кристаллизаторе раствором серной кислоты с объемной долей 20% и промытым водой.

Через каждые 8 ч работы редуктора цинк (кадмий) высыпают в кристаллизатор и промывают водой. В редуктор наливают 30 см раствора соляной кислоты (1:1), которую оставляют на 5-10 мин, затем редуктор промывают водой и заполняют промытым цинком (кадмием) с добавлением активированного цинка (кадмия). Уровень цинка (кадмия) в редукторе должен быть всегда одинаков.

При понижении уровня цинка (кадмия) в редуктор добавляют новую порцию активированного цинка (кадмия).

В нерабочем состоянии редуктор должен быть заполнен водой выше уровня цинка (кадмия).

5.2.4. Установление молярного (поправочного) коэффициента раствора железоаммонийных квасцов

0,1000-0,1099 г двуокиси титана, ос.ч., предварительно высушенной до постоянной массы при (105±3) °С, растворяют в смеси 5 см концентрированной серной кислоты и 2,5 г сернокислого аммония. Полученный раствор охлаждают, постепенно добавляют в него 30 смводы, перемешивают и проводят анализ по п.5.2.5.

Молярный коэффициент () раствора железоаммонийных квасцов вычисляют по формуле

,

где - массовая доля основного вещества в двуокиси титана, ос.ч. 5-2, %;

- объем раствора железоаммонийных квасцов концентрацией 0,05 моль/дм, израсходованный на титрование, см;

- масса навески, г;

0,003995 - масса двуокиси титана, соответствующая 1 см раствора концентрацией железоаммонийных квасцов точно 0,05 моль/дм, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическое результатов трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,005 при доверительной вероятности 0,95.

5.2.3, 5.2.4. (Измененная редакция, Изм. N 2).

5.2.5. Проведение анализа

0,1000-0,1099 г двуокиси титана, предварительно высушенной до постоянной массы при (105±3) °С, помещают в стакан вместимостью 50 см, добавляют 2,5 г сернокислого аммония и приливают 5 см концентрированной серной кислоты. Стакан закрывают часовым стеклом и нагревают до растворения двуокиси титана. Затем раствор охлаждают, постепенно добавляют 30 см воды и перемешивают.

Из редуктора 6 установки (черт.1) через кран 5 и трубку 4 сливают воду, редуктор дважды промывают 20-25 см раствора серной кислоты с объемной долей 5%, оставляя раствор на 1-2 см выше нижнего уровня цинка (кадмия). Этот процесс регулируют краном.

Испытуемый раствор количественно переносят в редуктор, используя раствор серной кислоты с объемной долей 5%, закрывают его часовым стеклом и проводят восстановление титана (IV) цинком в течение 10 мин или кадмием в течение 30 мин.

В колбу для титрования 3 приливают 5 см раствора роданистого аммония, затем ее наполняют углекислым газом и сливают из редуктора восстановленный раствор при непрерывном токе углекислого газа. Часовое стекло промывают 10 см раствора серной кислоты с объемной долей 5%, раствор переводят в редуктор и присоединяют к основному раствору. Затем редуктор дважды промывают раствором серной кислоты с объемной долей 5% и один раз водой, заполняя редуктор каждый раз на 1-2 см выше уровня цинка (кадмия). Все промывные воды сливают в колбу 3 (для контроля тщательности промывания через трубку 4 в стакан отбирают 2-5 см промывных вод и приливают несколько капель раствора перекиси водорода, при этом не должно быть желтой окраски) и титруют раствором железоаммонийных квасцов до появления желтовато-оранжевой окраски, не исчезающей при перемешивании

.

5.2.6. Обработка результатов

Массовую долю двуокиси титана () в процентах вычисляют по формуле

,

где - объем раствора железоаммонийных квасцов, израсходованный на титрование, см;

- молярный (поправочный) коэффициент раствора железоаммонийных квасцов;

- масса навески, г;

0,003995 - масса двуокиси титана, соответствующая 1 см раствора концентрацией железоаммонийных квасцов точно 0,05 моль/дм, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 1,0%.

Допускаемая абсолютная суммарная погрешность результата анализа ±1,0% при доверительной вероятности 0,95.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.3. Определение массовой доли рутильной формы

5.3.1. Аппаратура

Дифрактометр рентгеновский типа "Дрон" с трубкой с медным анодом и никелевым фильтром или с железным анодом и марганцевым фильтром; точность измерения интенсивности рентгеновского излучения ±0,5%; допускается применять дифрактометры других марок, не уступающих по точности измерения.

Кювета, изготовленная из пластмассы (черт.2), или кювета другой формы с площадью отражающей поверхности не менее 125 мм.

Черт.2

Пластина для выравнивания поверхности порошка двуокиси титана в кювете.

Образец двуокиси титана модификации анатаз с массовой долей TiО не менее 99,0% и массовой долей анатаза не менее 99,5%, утвержденный в установленном порядке.

Образец двуокиси титана модификации рутил с массовой долей TiО не менее 99,0% и массовой долей рутила не менее 99,5%, утвержденный в установленном порядке.

Ступка агатовая.

Спирт этиловый по ГОСТ 18300.

5.3.2. Режим работы дифрактометра

Режим работы дифрактометра допускается следующий: напряжение на трубке 25-40 кВ, сила тока трубки 5-20 мА, постоянная времени счета 0,5-2,0 с, предел измерения 10-10 имп./с.

Размер вертикальных щелей входного коллиматора (считая от окна трубки) 2,00 и 1,00 мм для гониометров типа ГУР-4 и ГУР-5 и 1,00 для гониометра ГУР-8, размер вертикальных щелей перед детектором 0,25 мм, скорость движения счетчика - 2 град/мин. Выбор режима работы регистрирующей схемы и высоковольтного блока проводится по образцу двуокиси титана модификации рутил из такого расчета, чтобы интенсивность дифракционного пика рутила составляла 80-95%, а флуктуации фона - 0,5-1% от шкалы регистрирующего устройства. В дальнейшем в процессе работы прибора режимы не изменяются.

5.3.3. Определение константы линейной зависимости линий анатаза и рутила от массовой доли рутила

Для определения константы готовят образцы сравнения с массовой долей рутила 90 и 95%. Для этого 0,5000 г двуокиси титана анатазной модификации и 4,5000 г рутильной модификации (для образца с массовой долей рутила 90%) и 0,2500 и 4,7500 г (для образца с массовой долей рутила 95%) помещают в агатовую ступку, добавляют спирт до пастообразного состояния и механически перемешивают в течение (150±5) мин.

По мере высыхания спирт периодически добавляют, не прекращая перемешивания. Расход спирта для приготовления одного образца - 100 см.

Подготовленный образец сравнения помещают в кювету и поверхность пигмента заглаживают пластинкой. Кювету помещают в держатель образца рентгеновского аппарата. В качестве аналитических используют линии (110) рутила и (101) анатаза. Углы дифракции для этих линий на СuK излучении 13,73° и 12,68° соответственно, и запись дифракционной картины производят в интервале углов 2=22°-30°. Углы дифракции указанных линий на FeK- излучении 17,37° и 16,02° соответственно, запись дифракционной картины осуществляют в интервале углов 2=29°-37°. Съемку проводят десять раз параллельно.

На полученных дифрактограммах соединяют прямой линией фон, предшествующий линии анатаза, и фон за линией рутила. Затем определяют высоту дифракционного пика анатаза и рутила, принимая за нуль отсчета линию фона, и вычисляют отношение высоты дифракционного пика анатаза к высоте дифракционного пика рутила.

Коэффициент определяют по формуле

,

где - массовая доля рутила в образцах сравнения с массовой долей 90 и 95%;

, - высота дифракционных пиков анатаза и рутила соответственно, мм.

Полученное значение коэффициента округляют до второго десятичного знака.

За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов десяти параллельных определений, расхождение между которыми не превышает допускаемых расхождений, указанных в табл.3.

Таблица 3

За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов определения по образцам сравнения с массовой долей 90 и 95%.

Константа определяется не реже одного раза в шесть месяцев, а также при изменении режимов работы дифрактометра, смене трубки и юстировке аппарата.

5.3.4. Проведение испытания и обработка результатов

Съемку дифрактограммы исследуемого образца и ее обработку осуществляют в соответствии с п.5.3.3.

Массовую долю рутильной формы () в процентах вычисляют по формуле

.

За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 2,0%.

Допускаемая абсолютная суммарная погрешность ±1,5% при доверительной вероятности 0,95.

5.3.1-5.3.4. (Измененная редакция, Изм. N 2).

5.4. Определение массовой доли водорастворимых веществ

Массовую долю водорастворимых веществ определяют по ГОСТ 21119.2, разд.1, 2, методом горячей экстракции, используя 10,00 г пигмента. Арбитражным является метод, приведенный в ГОСТ 21119.2, разд.1. Для фильтрации допускается применять мембраны "Владипор" типа МФА-МА или МФА-А с размером пор не более 0,2 мкм. Для труднофильтруемых пигментов допускается применение фильтра "синяя лента", уплотненного сернокислым барием, предварительно отмытым неоднократной декантацией до электропроводности не более 10 мкСм.

Градуировочный график для каждой марки строят отдельно. При этом отбирают партию двуокиси титана, содержащую предельно допустимую массовую долю водорастворимых веществ, взвешивают 5, 7, 10, 12, 15 г пигмента и определяют массовую долю водорастворимых веществ по ГОСТ 21119.2, разд.1, методом горячей экстракции. В этих же экстрактах измеряют электрическую проводимость и по полученным данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массу водорастворимых веществ в граммах или в процентах, а по оси ординат - соответствующее значение электрической проводимости в микросименсах (мкСм) или удельной электрической проводимости в сименсах на метр (См/м) (допускается измерение удельного электрического сопротивления).

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.5. Определение удельного электрического сопротивления водной суспензии

Удельное электрическое сопротивление водной суспензии определяют по ГОСТ 21119.7. Для этого 10,00 г двуокиси титана помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 90 смводы, содержимое стакана нагревают до кипения и кипятят в течение 10 мин. Суспензию охлаждают до комнатной температуры, доводят до первоначального объема и тщательно перемешивают. Затем суспензию наливают в стакан вместимостью 100 см и измеряют электрическое сопротивление при (25±0,5) °С. Для измерения используют электроды из гладкой платины.

За результат испытания принимают среднеарифметическое двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 150 Ом·см при доверительной вероятности 0,95.

5.6. (Исключен, Изм. N 1).

5.7. Определение остатка на сите

Остаток на сите с сетками 0045 и 016 (ГОСТ 6613) и диаметром не более 200 мм определяют по ГОСТ 21119.4, разд.1, 2, используя 50 г пигмента.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.7а. Определение разбеливающей способности на приборах "Спектротон", "Пульсар"

5.7а. 1. Аппаратура

Спектроколориметры типов "Спектротон", "Пульсар" с геометрией освещения и наблюдения диф/8°. Погрешность измерения координат цветности - 0,01.

5.7а.2. Подготовка образцов

Подготовка образцов к испытанию проводится по НТД. При этом контрольную пасту готовят из утвержденного образца и ультрамариновой пасты, взятых в количествах, соответствующих разбеливающей способности пигмента (см. табл.2). Испытуемую пасту готовят аналогично.

5.7а.3. Проведение анализа

Подготовка и корректировка прибора проводится согласно инструкции по эксплуатации. Устанавливают базовый адрес данных, соответствующий источнику с учетом зеркальной составляющей. В соответствии с программой проводят измерение координаты цвета контрольной и испытуемой паст с точностью до первого десятичного знака.

5.7а.4. Обработка результатов

Разбеливающую способность () в условных единицах вычисляют по формулам:

для рутильной формы

*;

для анатазной формы

*,

где , - разбеливающая способность утвержденного образца, условные единицы;

* - координата цвета утвержденного образца;

- координата цвета испытуемого образца.
________________

* Формулы и экспликация к ним соответствуют оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Результаты измерений на приборе, содержащем программу определения разбеливающей способности, выводятся на дисплей или цифрораспечатывающее устройство.

За результат испытаний принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений с последующим округлением до целого десятка.

Допускаемая абсолютная суммарная погрешность результата анализа для рутильной формы ±30 условных единиц, для анатазной формы ±20 условных единиц при доверительной вероятности 0,95.

При разногласиях в оценке разбеливающей способности определение проводят в соответствии с п.5.7а.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

5.8. Определение укрывистости

Укрывистость определяют по ГОСТ 8784, разд.1. Для приготовления краски берут 3 г пигмента и 2,8-3,3 см натуральной льняной олифы по ГОСТ 7931.

Краску готовят курантом на плите или автоматической машине МАПП-1 по ГОСТ 16873, разд.2. При перетире пигмента на автоматической машине берут половину нормы олифы и после окончания перетира добавляют оставшуюся часть олифы и перемешивают шпателем до однородной краски. Краску наносят кистью на стеклянную пластинку. При разногласиях в оценке укрывистости краску готовят на автоматической машине МАПП-1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.9. Определение диспергируемости

5.9.1. Аппаратура и реактивы

Мельница лабораторная бисерная с частотой вращения вала мешалки (6000±250) минили (3000±250) мин.

Стакан металлический вместимостью 250 см.

Шарики стеклянные для диспергирования в бисерных мельницах диаметром (1,7±0,3) мм, стойкостью к абразивному износу не менее 93%.

Гриндометр (прибор "Клин").

Уайт-спирит (нефрас-С4-155/200).

Лак ПФ-064 В, ПФ-060 В вязкостью 45-60 с по вискозиметру ВЗ-1 (диаметр сопла 5,4 мм) с массовой долей нелетучих веществ (60±2)% или лак ПФ-064Н, ПФ-060Н вязкостью 60-80 с по вискозиметру ВЗ-4 с массовой долей нелетучих веществ (53±2)%, разбавленные уайт-спиритом (нефрасом-С4-155/200) до массовой доли нелетучих веществ 30%, определенных по ГОСТ 17537.

Палочка стеклянная.

5.9.2. Проведение испытания

В стакан бисерной мельницы помещают 80 см стеклянных шариков и ЛАК (62 и 66 г для рутильной и анатазной форм двуокиси титана соответственно). Вращая стакан, смачивают шарики лаком. К содержимому стакана добавляют навеску испытуемого пигмента (57 и 44 г для рутильной и анатазной форм двуокиси титана соответственно).

Содержимое стакана тщательно перемешивают стеклянной палочкой, подставляют стакан под мешалку бисерной мельницы, закрепляют в держателе, закрывают крышкой и включают бисерную мельницу. Двуокись титана диспергируют в течение 30 мин.

Сразу же после выключения бисерной мельницы стакан снимают с мешалки. С помощью стеклянной палочки отбирают пробу. Степень перетира определяют по ГОСТ 6589.

При разногласиях в оценке диспергируемости используют бисерную мельницу с частотой вращения (6000±250) мин.

5.10. Определение диспергируемости в водно-целлюлозной среде

5.10.1. Аппаратура и материалы

Валок для прокатки отливки.

Воронка Бюхнера N 2 ГОСТ 9147.

Сетка металлическая 01 по ГОСТ 6613.

Алюминий сернокислый по ГОСТ 3758, раствор с массовой долей 30%.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Краситель органический прямой алый.

Целлюлоза древесная сульфатная беленая по ГОСТ 3914.

Мешалка.

Фильтровальная бумаг