ФЕРРОСИЛИКОХРОМ

Метод определения содержания кремния

 

ГОСТ 13201.6-77

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 7 сентября 1977 г. № 2174 срок действия установлен

с 01.01.1979 г.

до 01.01.1984 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на ферросиликохром и устанавливает фотометрический метод определения содержания фосфора (при массовой доле фосфора от 0,01 до 0,05 %).

Метод основан на реакции образования желтой фосфорно-молибденовой гетерополикислоты и последующем восстановлении ее в солянокислой среде ионами двухвалентного железа в присутствии солянокислого гидроксиламина до комплексного соединения, окрашенного в синий цвет. Интенсивность синей окраски раствора пропорциональна содержанию фосфора. Фосфор отделяют аммиаком с суммой гидроокисей металлов после предварительного окисления хрома до хромат-иона.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 13020.0-75.

1.2. Отбор проб производят по ГОСТ 24991-81 со следующим дополнением: лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613-86.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:100.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм³ и разбавленная 1:5.

Кислота хлорная, 57 %-ный раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:5.

Кислота соляная плотностью 1,105 г/см³, готовят следующим образом: 560 см³ концентрированной соляной кислоты разбавляют водой до 1 дм³.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:100.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, раствор с массовой концентрацией 2,5 г/дм³. Смесь для сплавления; готовят следующим образом: смешивают три части безводного углекислого натрия и одну часть безводного тетрабората натрия (буру).

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205-77, раствор сернокислый с массовой концентрацией 100 г/дм³; готовят следующим образом: 100 г квасцов растворяют в 1 дм³ раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/дм³.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм³.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный; готовят следующим образом: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см³ воды при нагревании до 80 °С. Раствор фильтруют через плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см³ этилового спирта, перемешивают и через 1 ч осадок под вакуумом фильтруют на фильтр средней плотности, помещенный в воронку Бюхнера. Осадок промывают 2 - 3 раза спиртом и высушивают на воздухе. Из полученной соли готовят 5 %-ный водный раствор реактива.

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198-75, перекристаллизованный; готовят следующим образом: 100 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в 150 см³ горячей воды при нагревании, после чего выливают раствор тонкой струей в фарфоровую чашку, энергично перемешивая стеклянной палочкой. Когда раствор охладится до комнатной температуры, чашку с кристаллами охлаждают в холодной проточной воде или холодильнике, изредка перемешивая содержимое фарфоровой чашки. После охлаждения кристаллы отфильтровывают под вакуумом на воронке с пористой стеклянной пластинкой и промывают дважды по 5 см³ ледяной водой.

Осадок переносят в стакан и растворяют в 80 см³ горячей воды при нагревании, после чего проводят перекристаллизацию еще раз, как указано выше. Кристаллы фосфорнокислого однозамещенного калия высушивают при 110 ± 5 °С в фарфоровой чашке до постоянной массы.

Калий фосфорнокислый однозамещенный, стандартные растворы.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,4393 г однозамещенного фосфорнокислого калия, дважды перекристаллизованного и высушенного при 110 °С, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, растворяют в 100 см³ воды, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг фосфора.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см³ стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг фосфора. Раствор готовят в день применения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 15 см³ азотной кислоты и осторожно, по каплям, 10 - 15 см³ фтористоводородной кислоты.

Затем содержимое чашки нагревают и раствор выпаривают до 5 - 10 см³. Добавляют 30 см³ хлорной кислоты и выпаривают до начала выделения обильных паров хлорной кислоты, которым дают выделяться около 5 мин. Раствор охлаждают, переносят водой в коническую колбу вместимостью 250 см³ и снова выпаривают до выделения обильных паров хлорной кислоты и окисления хрома. После охлаждения соли растворяют в 50 см³ воды.

Если имеется нерастворимый остаток, его отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 10 - 12 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100. Основной фильтрат сохраняют. Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при 800 °С, а затем сплавляют с 3 - 4 г смеси соды с бурой при 1000 °С в течение 20 - 30 мин.

Плав выщелачивают в стакане вместимостью 250 см³ в 50 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:5. Тигель извлекают, добавляют 15 см³ хлорной кислоты и выпаривают до появления паров хлорной кислоты, затем стакан накрывают часовым стеклом и снова нагревают до полного растворения остатка. В стакан приливают 50 см³ воды, растворяют соли при нагревании, а затем раствор присоединяют к основному фильтрату.

К раствору объемом 150 см³ добавляют 10 см³ железоаммонийных квасцов и осаждают гидроокиси металлов аммиаком. Раствор нагревают и оставляют до коагуляции осадка.

Осадок гидроокисей металлов, содержащий фосфор, отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают горячим раствором аммиака, разбавленного 1:100, до исчезновения окраски раствора от хромат-иона. Осадок смывают в колбу, где проводилось осаждение, и растворяют 30 см³ горячей серной кислоты, разбавленной 1:5. Фильтр промывают 3 - 4 раза серной кислотой, разбавленной 1:5, 6 - 8 раз водой. Раствор разбавляют водой до объема 150 см³ и окисляют хром 20 см³ надсернокислого аммония в присутствии 5 см³ азотнокислого серебра. Производят переосаждение гидроокисей металлов аммиаком.

Промытый осадок смывают в колбу, где проводилось осаждение, и растворяют в 30 см³ горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1. Фильтр промывают 3 - 4 раза той же соляной кислотой и 6 - 8 раз водой. Раствор выпаривают до 50 - 60 см³, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют в сухой стакан вместимостью 100 см³ через сухой фильтр.

В две конические колбы вместимостью по 100 см³ каждая помещают по 20 см³ анализируемого раствора. При непрерывном перемешивании прибавляют аммиак до образования небольшого устойчивого осадка гидроокиси железа, который растворяют, добавляя осторожно по каплям при перемешивании соляную кислоту плотностью 1,105 г/см³, не допуская ее избытка.

К прозрачному раствору прибавляют по 10 см³ раствора солянокислого гидроксиламина и нагревают, не доводя до кипения, до исчезновения желтой окраски раствора. Если раствор сохраняет желтоватую окраску, то добавляют 2 - 3 капли раствора аммиака. При появлении мути добавляют 2 - 3 капли соляной кислоты плотностью 1,105 г/см³.

Бесцветные растворы быстро охлаждают, переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³ каждая, прибавляют по 10 см³ соляной кислоты плотностью 1,105 г/см³, а затем в одну из колб по каплям, при непрерывном перемешивании, прибавляют 8 см³ раствора молибденовокислого аммония.

После перемешивания в течение 1 - 2 мин раствор доливают водой до метки и снова перемешивают.

Раствор в колбе без добавления молибденовокислого аммония служит раствором сравнения. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при λ 650 нм или фотоэлектроколориметре с красным светофильтром.

Массу фосфора находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы.

3.2. Построение градуировочного графика

В семь конических колб вместимостью по 100 см³ каждая помещают 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 и 6 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 и 0,00006 г фосфора.

В каждую колбу приливают по 25 см³ воды, по 4 см³ раствора железоаммонийных квасцов, нейтрализуют раствор аммиаком до выпадения гидроокиси железа и дальше анализ ведут, как указано в п. 3.1.

Восьмая колба, в которую прибавлены все реактивы, за исключением стандартного раствора, служит для проведения контрольного опыта на массовую долю фосфора в реактивах и служит раствором сравнения.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массам фосфора строят градуировочный график.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю фосфора (X) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;

т₁ - масса навески пробы, соответствующей аликвотной части раствора, г.

4.2. Абсолютные расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице.

(Новая редакция, Изм. № 1).

 

СОДЕРЖАНИЕ