ГОСТ 21639.6-93
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЛЮСЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,
МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Российской Федерацией - Техническим комитетом ТК 145 «Методы контроля металлопродукции»
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 17 февраля 1993 г.
За принятие проголосовали:
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
Республика Армения |
Армгосстандарт |
Республика Беларусь |
Белстандарт |
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
Республика Молдова |
Молдовастандарт |
Российская Федерация |
Госстандарт России |
Туркменистан |
Туркменгосстандарт |
Республика Узбекистан |
Узгосстандарт |
Украина |
Госстандарт Украины |
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 14.06.95 № 300 межгосударственный стандарт ГОСТ 21639.6-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1996 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 21639.6-76
СОДЕРЖАНИЕ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Флюсы для электрошлакового переплава
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
Fluxes for electroslag remelting
Method for determination of phosphorus
Дата введения 1996-01-01
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора в флюсах для электрошлакового переплава при массовой доле от 0,002 до 0,04 %.
Метод основан на образовании фосфорномолибденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением ее аскорбиновой кислотой в присутствии сурьмяновиннокислого калия до комплексного соединения, окрашенного в синий цвет, и измерении оптической плотности раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3765-78 Аммоний молибденовокислый. Технические условия
ГОСТ 3773-72 Аммоний фосфорнокислый двузамещенный. Технические условия
ГОСТ 4198-75 Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4332-76 Калий углекислый - натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5962-67 Спирт этиловый ректификованный. Технические условия
ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 21639.0-93 Флюсы для электрошлакового переплава. Общие требования к методам анализа
Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 21639.0.
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Печь муфельная с температурой нагрева до 1000 °С.
Кислота хлорная, раствор с массовой концентрацией 1510 г/дм3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 5:95.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 20 г/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773 и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Калий углекислый натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Натрия перекись.
Железо (III) азотнокислое 9-водное раствор с массовой концентрацией 180 г/дм3: 180 г реактива растворяют при нагревании в 300 - 400 см3 воды с добавлением 5 см3 азотной кислоты, отфильтровывают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор (перекристаллизованный) с массовой концентрацией 50 г/дм3: 250 г реактива растворяют в 400 см3 воды при температуре 80 °С. Раствор фильтруют на плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см3 этилового спирта, хорошо перемешивают и через 1 ч осадок под вакуумом фильтруют на фильтр средней плотности, помещенный в воронку Бюхнера. Затем осадок промывают 2 - 3 раза этиловым спиртом и высушивают.
1,74 г перекристаллизованного молибденовокислого аммония растворяют в 100 см3 воды, приливают 20,8 см3 серной кислоты, охлаждают, доливают водой до объема 250 см3 и перемешивают.
Калий сурьмяновиннокислый, раствор с массовой концентрацией 3 г/дм3.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Стандартные растворы
Раствор А: 0,4393 г однозамещенного фосфорнокислого калия, предварительно высушенного при температуре 100 - 110 °С, растворяют в воде, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация фосфора в растворе А равна 0,0001 г/см3.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
5.1 Разложение флюса проводят двумя методами.
Метод I
Навеску флюса массой 0,5 г помещают в стеклоуглеродистый тигель, смешивают с 1,5 г углекислого калия - углекислого натрия, прибавляют восьмикратное количество перекиси натрия и сплавляют сначала в менее горячей зоне муфеля, перемешивая содержимое тигля до расплавления массы, затем выдерживают при температуре 650 - 700 °С в течение 1 - 2 мин.
После этого тигель охлаждают, помещают в стакан вместимостью 300 - 400 см3 и выщелачивают плав в 100 - 150 см3 воды. Затем тигель обмывают, удаляют. В стакан осторожно приливают соляную кислоту до растворения гидроокисей металла, кипятят, приливают 2 см3 азотнокислого железа, 20 см3 хлористого аммония, нагревают до температуры 70 - 80 °С и приливают аммиак до полного выделения осадка гидроокисей.
Осадок фильтруют на фильтр средней плотности и промывают 6 - 8 раз горячим раствором хлористого аммония. Струей воды переносят осадок в стакан, в котором проводилось осаждение, обмывают фильтр 20 см3 кипящей соляной кислоты 1:1 и промывают 5 - 6 раз горячей водой.
Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют.
Метод II
Навеску флюса массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 смеси азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 и умеренно нагревают до растворения пробы. Раствор выпаривают досуха, затем приливают 10 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха, эту операцию повторяют.
Соли растворяют в 10 см3 соляной кислоты при слабом нагревании, приливают 20 см3 воды и фильтруют через фильтр средней плотности в стакан вместимостью 200 см3. Стакан и осадок на фильтре промывают 3 - 4 раза горячим раствором соляной кислоты 5:95 и водой. Фильтрат сохраняют - основной раствор.
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 800 - 900 °С. Тигель с осадком охлаждают, прибавляют 2 - 3 капли воды, 3 - 5 капель серной кислоты 1:1, 5 - 6 см3 фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают досуха. Остаток в тигле сплавляют с 1 г углекислого натрия при температуре 950 - 1000 °С. После этого тигель охлаждают, помещают в стакан вместимостью 250 см3 и выщелачивают плав в 60 см3 воды. Содержимое стакана соединяют с основным раствором, упаривают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Отбирают аликвотную часть раствора в зависимости от массовой доли фосфора, указанной в таблице 1, в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 1 см3 хлорной кислоты и выпаривают до обильных паров хлорной кислоты. К остатку приливают 50 см3 воды, нагревают до растворения солей, охлаждают, приливают 5 см3 молибденовокислого аммония, 5 см3 аскорбиновой кислоты и 1 см3 сурьмяновиннокислого калия. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Таблица 1 - Объем аликвотной части раствора
Объем аликвотной части раствора, см3 |
|
От 0,002 до 0,005 включ |
50 |
Св. 0,005 » 0,01 » |
20 |
» 0,01 » 0,04 » |
10 |
Оптическую плотность анализируемого раствора измеряют через 5 - 10 мин на спектрофотометре при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 620 до 670 нм.
В качестве раствора сравнения применяют воду.
После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массу фосфора по градуировочному графику.
5.2 Для построения градуировочного графика в семь из восьми конических колб вместимостью по 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 4,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,000010; 0,000015; 0,000020; 0,000025; 0,000030 и 0,000040 г фосфора. В каждую колбу приливают по 1 см3 хлорной кислоты и выпаривают до обильных паров хлорной кислоты. К остатку приливают 50 см3 воды, нагревают до растворения солей, охлаждают, приливают 5 см3 молибденовокислого аммония, 5 см3 аскорбиновой кислоты и 1 см3 сурьмяновиннокислого калия. Растворы переливают в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют, как указано в 5.1. Раствором сравнения служит раствор восьмой колбы, не содержащий стандартного раствора фосфора.
По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам фосфора строят градуировочный график.
6.1 Массовую долю фосфора (X) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса фосфора в растворе анализируемой пробы, найденная по градуировочному графику, г;
т - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
6.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли фосфора приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Нормативы контроля точности
Допускаемые расхождения, % |
|||||
погрешности результатов анализа, Δ |
двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях dк |
двух параллельных определений d2 |
трех параллельных определений d3 |
результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения δ |
|
От 0,002 до 0,005 вкл. |
0,0017 |
0,0022 |
0,0018 |
0,0022 |
0,0011 |
Св. 0.005 » 0,01 » |
0,0024 |
0,0030 |
0,0025 |
0,0031 |
0,0016 |
» 0,01 » 0,02 » |
0,004 |
0,005 |
0,004 |
0,005 |
0,002 |
» 0,02 » 0,04 » |
0,005 |
0,007 |
0,006 |
0,007 |
0,004 |
Ключевые слова: флюсы, электрошлаковый переплав, методы определения фосфора, аппаратура, реактивы, растворы, массовая доля