УДК 669.15'782—198 : 546.13.06:006.354 Группа 819
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСТ
ФОРРОСИЛИЦИЙ
13230.4-81
Метод определенна фосфора
(СТ СЭВ 2195—80)
Ferrosilicon. Method for the determination of phosphorus
Взамен
ГОСТ 13230.4—67
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3028 срок действия установлен
с 01,01 1983 г. до 01-01 1988 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения массовой доли фосфора в ферросилиции (при массовой доле фосфора от 0,01 до 0,20%)-
Метод основан на реакции образования желтой фосфорномо-либденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением ее в солянокислой среде ионами двухвалентного железа в присутствии солянокислого гидроксиламина или тиомочевины до комплексного соединения окрашенного в синий цвет. Интенсивность синей окраски раствора пропорциональна массе фосфора.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2195—80.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 13020.0—75.
1.2. Отбор проб проводят по ГОСТ 20016—74 со следующим дополнением: лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Издание официальное
Перепечатка воспрещена
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1 :20.
Кислота хлорная, плотностью 1,67 или 1,51 г/см3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:5.
Кислота соляная, плотностью 1,105 г/см3: 560 см3 концентрированной соляной кислоты разбавляют водой до 1 дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:1.
Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, 10%-ный сернокислый раствор: 100 г квасцов растворяют в 1 дм3 раствора серной кислоты, разбавленной 1 : 20.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79, 20%-ный раствор.
Медь сернокислая по ГОСТ 4165—78, 1%-ный раствор.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67. Тиомочевина по ГОСТ 6344—73, 8%-ный раствор.
Восстановительная смесь: 150 см3 раствора сернокислой меди смешивают с 700 см3 раствора тиомочевины. После отстаивания в течение 24 ч смесь фильтруют и осадок отбрасывают.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристаллизованный: 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 фильтруют под вакуумом 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.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198—75, перекристаллизованный: 100 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в 150 см3 горячей воды при нагревании, после чего выливают раствор тонкой струей в фарфоровую чашку, энергично перемешивают стеклянной палочкой. Когда раствор охладится до комнатной температуры, чашку с кристаллами охлаждают в холодной проточной воде или холодильнике, изредка перемешивая содержимое чашки. После охлаждения кристаллы отфильтровывают под вакуумом на воронке с пористой стеклянной пластинкой и промывают ледяной водой дважды по 5 см3. 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: 0,4393 г однозамещенного фосфорнокислого калия, дважды перекристаллизованного и высушенного при 110°С, поме-3* 23 щают в мерную колбу вместимостью I дм3, растворяют в 100 см3 воды, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовая концентрация фосфора в растворе равна 0,0001 г/см3.
Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают, готовят в день применения.
Массовая концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску ферросилиция 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—7 см3. Добавляют 15 см3 хлорной кислоты и выпаривают до начала выделения обильных паров хлорной кислоты, которым дают выделяться около 10—15 мин. После охлаждения соли растворяют при нагревании в 50 см3 воды, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан вместимостью 100 см3, отбрасывая первые порции фильтрата.
Далее определение проводят по одному из методов, указанных в пп. 3.1.1; 3.1.2.
3.1.1. Метод определения фосфора с применением соли двухвалентного железа в присутствии гидроксиламина
В две конические колбы вместимостью по 100 см3 каждая помещают по 20 см3 анализируемого раствора (при массовой доле фосфора до 0,07%) и по 10 см3 (при массовой доле фосфора свыше 0,07%). Непрерывно перемешивая растворы, 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 Ю мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре при длине волн 830 или 650 нм.
3.1.2. Метод определения фосфора с применением тиомочевины
В две мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают по 20 см3 анализируемого раствора (при массовой доле фосфора до 0,07%) и по 10 см3 (при массовой доле фосфора свыше 0,07%). При непрерывном перемешивании прибавляют аммиак до образования неисчезающей мути, которую осторожно растворяют, прибавляя по каплям соляную кислоту плотностью 1,105 г/см3, и приливают по 2 см3 ее в избыток. К полученным растворам прибавляют по 10 см3 восстановительной смеси, по 10 см3 соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3 и в одну из колб 8 см3 раствора молибденовокислого аммония, после чего разбавляют оба раствора водой до метки и перемешивают. Раствор второй мерной колбы, в который не прибавлен раствор молибденовокислого аммония, служит раствором сравнения. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волн 650 или 850 нм.
3.2. Массовую долю фосфора находят по градуировочному графику или методом сравнения по стандартным образцам ферросилиция, близким по составу к анализируемой пробе и проведенным через все стадии анализа.
3.3. Построение градуировочного графика
В шесть конических колб из семи вместимостью по 100 см3 помещают 1, 2, 4, 6, 8, 10 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001, 0,00002, 0,00004, 0,00006, 0,00008, 0,00010 г фосфора.
В каждую колбу приливают по 25 см3 воды, по 4 см3 раствора железоаммонийных квасцов, нейтрализуют раствор аммиаком до выпадения гидроокиси железа и далее анализ проводят как указано в пп. 3.1.1; 3.1.2.
Седьмая колба, в которую помещены все реактивы, за исключением стандартного раствора фосфора, служит как для проведения контрольного опыта на содержание фосфора в реактивах, так и раствором сравнения.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю фосфора (X) в процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
- m' 100
где m — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
/П]— масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.2. Массовую долю фосфора (Х\) в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле
_ с-(D—Dj) ’ Dt-D2 '
где С — массовая доля фосфора в стандартном образце, %; D — оптическая плотность раствора анализируемой пробы; Di — оптическая плотность раствора стандартного образца; Оч — оптическая плотность раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов.
4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.
Массовая доля фосфора, %
От 0,01 до 0,02 Св. 0,02 . 0,03
. 0,03 . 0,05 . 0,05 . 0,10
. 0,10 . 0,20
Абсолютные допускаемые расхождения, к
0,004
0,005
0,006 0,01
0,015
Изменение № 1 ГОСТ 13230,4—81 Ферросилиций. Метод определении фосфора Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитет» СССР по стандартам от 19.02.87 ЛЬ 279
Дата введения 01.01.88
Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 0809.
Пункт 1.2. Заменить ссылку: ГОСТ 20016—74 на ГОСТ 24991—81.
Раздел 2. Заменить слова: «10 %-ный сернокислый раствор» на «сернокислый раствор с массовой концентрацией 100 г/дм9», «20%-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 200 г/дм9», «1 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 10 г/дм9», «8 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентра-
(Продолжение см. с. 48)
(Продолжение изменения к ГОСТ 13230А—81) цией 80 г/дм5», «5%-ный водный раствор» на «водный раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3»;
двенадцатый абзац изложить в новой редакции: «Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72».
Пункт 3.1 после слов «платиновую чашку» дополнить словами: «или чашку из стеклоуглерода».
Пункт 4.3 изложить в новой редакции (кроме таблицы): «4.3. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице».
(ИУС № 5 1987 г.)
