ГОСТ 13230.4-93. Ферросилиций. Методы определения фосфора
(введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 26.06.2001 № 247-ст)
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["ГОСТ 13230.4-81"]:::rst n1["ГОСТ 13230.4-93"]:::doc click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-13230-4-93" "ГОСТ 13230.4-93. Ферросилиций. Методы определения фосфора (введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 26.06.2001 N 247-ст)" n0 --> n1 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Утвержден Постановлением Госстандарта РФ от 26 июня 2001 г. № 247-ст
Ferrosilicon. Method for determination of phosphorus
Предисловие
1. Разработан Техническим комитетом по стандартизации ТК 008 «Ферросплавы».
2. Принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15 апреля 1994 г. (отчет Технического секретариата № 2).
3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 26 июня 2001 г. № 247-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13230.4-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2002 г.
1. Область применения
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора в ферросилиции при массовой доле его от 0,01% до 0,25%.
Метод основан на реакции образования желтой фосфорномолибденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением ее в солянокислой среде тиомочевиной в присутствии сернокислой меди или ионами двухвалентного железа в присутствии солянокислого гидроксиламина до соединения, окрашенного в синий цвет, и измерении его оптической плотности.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
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 хлористый. Технические условия
ГОСТ 4147-74. Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия
ГОСТ 4165-78. Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия
ГОСТ 4198-75. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия
ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5456-79. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия
ГОСТ 5962-67 <*>. Спирт этиловый ректификованный. Технические условия
<*> На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000.
ГОСТ 6344-73 Тиомочевина. Технические условия
ГОСТ 10484-78. Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 11125-84. Кислота азотная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 14261-77. Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 24147-80. Аммиак водный особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 24991-81. Феррохром, ферросиликохром, ферросилиций, ферросиликомарганец, ферромарганец. Методы отбора и подготовки проб для химического и физико-химического анализов
ГОСТ 28473-90. Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа.
3. Общие требования
3.1 Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 28473.
3.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка максимальным размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 24991.
4. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 или по ГОСТ 11125.
Кислота хлорная плотностью 1,5 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 или по ГОСТ 14261 и раствор плотностью 1,105 г/см3: 560 см3 соляной кислоты разбавляют водой до 1 дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 или по ГОСТ 24147 и раствор 1:1.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 25 г/дм3.
Буферный раствор: к 1 дм3 раствора хлористого аммония прибавляют 100 см3 соляной кислоты и перемешивают.
Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 80 г/дм3.
Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165, раствор 10 г/дм3.
Железо треххлористое 6-водное по ГОСТ 4147, раствор 100 г/дм3
квасцы железоаммонийные, раствор: 173 г реактива растворяют при слабом нагревании в 500 см3 воды, содержащей 10 — 30 см3 соляной кислоты, фильтруют и разбавляют водой до 1 дм3.
Массовая концентрация железа в растворе приблизительно равна 0,02 г/см3.
Восстановительная смесь: 150 см3 раствора сернокислой меди смешивают с 700 см3 раствора тиомочевины. Смесь выдерживают в течение 24 ч и отфильтровывают.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 200 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962 или по ГОСТ 18300.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор 50 г/дм3, свежеприготовленный.
Молибденовокислый аммоний перекристаллизовывают следующим образом: 250 г реактива 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 отфильтровывают на фильтр средней плотности, помещенный в воронку Бюхнера. Осадок промывают 2 — 3 раза этиловым спиртом порциями по 20 — 30 см3 и высушивают на воздухе.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Раствор А: 0,4394 г фосфорнокислого калия, предварительно высушенного при температуре (105 \pm 5) °С, растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают; хранят в полиэтиленовой посуде.
Массовая концентрация фосфора в растворе А равна 0,0001 г/см3.
Раствор Б: 10,0 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают; готовят перед применением.
Массовая концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
5. Проведение анализа
5.1. Навеску пробы массой 1 г (при массовой доле фосфора до 0,03%) или 0,5 г (при массовой доле фосфора свыше 0,03%) помещают в платиновую или стеклоуглеродную чашку, приливают 10 см3 азотной кислоты и осторожно добавляют 10 — 20 см3 фтористоводородной кислоты. После прекращения бурной реакции приливают 20 см3 хлорной кислоты. Нагревают и выпаривают содержимое чашки досуха. При массовой доле кремния свыше 40% повторяют обработку навески 10 см3 фтористоводородной кислоты и 10 см3 хлорной кислоты. После охлаждения к сухому остатку прибавляют 10 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Затем прибавляют 10 см3 соляной кислоты, 40 — 50 см3 воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют через плотный фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.
Полученный раствор используют для определения фосфора по одному из вариантов, приведенных в 5.2 или 5.3.
5.2 Восстановление фосфорномолибденовой гетерополикислоты тиомочевиной в присутствии сернокислой меди
5.2.1. В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают аликвотную часть раствора 5,0 — 25,0 см3, содержащую 20 — 80 мкг фосфора, приливают 50 см3 буферного раствора, 10 см3 восстановительной смеси и выдерживают до обесцвечивания раствора. Затем по каплям при непрерывном перемешивании прибавляют 8,0 см3 раствора молибденовокислого аммония и перемешивают в течение 1 — 2 мин. После этого разбавляют раствор водой до метки и перемешивают.
Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 680 до 880 нм.
В качестве раствора сравнения применяют воду.
После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массовую долю фосфора методом градуировочного графика или методом сравнения со стандартным образцом с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, и проведенным через все стадии анализа.
5.2.2 Построение градуировочного графика
В ряд мерных колб вместимостью 100 см3 вводят от 0,2 до 8,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует от 0,00002 до 0,00008 г фосфора. В одну колбу стандартный раствор фосфора не вводят.
В каждую колбу прибавляют 50 см3 буферного раствора, 10 см3 восстановительной смеси и далее анализ проводят, как в 5.2.1.
В качестве раствора сравнения применяют раствор, не содержащий стандартного раствора фосфора.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массам фосфора строят градуировочный график.
5.3. Восстановление фосфорномолибденовой гетерополикислоты ионами двухвалентного железа в присутствии солянокислого гидроксиламина
5.3.1. В коническую колбу вместимостью 100 см3 помещают аликвотную часть раствора 5,0 — 25,0 см3, содержащую 20 — 80 мкг фосфора, прибавляют 1,0 см3 раствора железоаммонийных квасцов или хлорного железа и раствор аммиака до начала выпадения осадка гидроксида железа, который растворяют, добавляя по каплям раствор соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3, избегая избытка. Прибавляют воду до объема 60 см3, затем прибавляют 10 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, выдерживают при слабом нагревании до обесцвечивания раствора, затем нагревают до кипения.
Если раствор сохраняет желтую окраску, добавляют 1 — 2 капли раствора аммиака. Бесцветный раствор охлаждают, прибавляют 10 см3 раствора соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3. Затем по каплям при непрерывном перемешивании прибавляют 8,0 см3 раствора молибденовокислого аммония и перемешивают в течение 1 — 2 мин.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 720 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 680 до 900 нм.
В качестве раствора сравнения применяют воду.
После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массовую долю фосфора методом градуировочного графика или методом сравнения со стандартным образцом с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, и проведенным через все стадии анализа.
5.3.2 Построение градуировочного графика
В ряд мерных колб вместимостью 100 см3 вводят от 2,0 до 8,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует от 0,00002 до 0,00008 г фосфора. В одну колбу стандартный раствор фосфора не вводят.
В каждую колбу прибавляют по 3 см3 раствора железоаммонийных квасцов или хлорного железа, 20 см3 воды и по каплям раствор аммиака до начала выпадения осадка гидроксида железа, который затем растворяют, добавляя по каплям раствор соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3, избегая избытка. Содержимое колб разбавляют водой до 60 см3 и далее анализ проводят в соответствии с 5.3.1.
В качестве раствора сравнения применяют раствор, не содержащий стандартного раствора фосфора.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массам фосфора строят градуировочный график.
6. Обработка результатов
6.1 Массовую долю фосфора X, %, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1}}{m} \cdot 100 , (1)
где m_{1} — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора пробы, г.
6.2 Массовую долю фосфора X_{1} , %, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{A^{/\}(D - D_{1})}{D_{2} - D_{1}} , (2)
где A^{/\} — аттестованное значение массовой доли фосфора в стандартном образце, %;
D — значение оптической плотности раствора пробы;
D_{1} — значение оптической плотности раствора контрольного опыта;
D_{2} — значение оптической плотности раствора стандартного образца.
6.3. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли фосфора приведены в таблице 1.