ГОСТ 14638.4-81 (СТ СЭВ 2202-80). Ферровольфрам. Метод определения кремния
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 19.06.1981 № 3027)
от 19 июня 1981 г. № 3027
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Ferrotungsten. Method for the determination of the silicon
ГОСТ 14638.4-81 (СТ СЭВ 2202-80)
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3027 срок действия установлен с 01.01.1983 г. до 01.01.1988 г.
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический сернокислый метод определения массовой доли кремния в диапазоне от 0,15 до 3,0% в ферровольфраме.
Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кислоты с применением в качестве коагулянта желатина.
Осадок кремниевой кислоты совместно с осадком трехокиси вольфрама отфильтровывают и определение заканчивают гравиметрическим методом.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2202-80.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0-75.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613-73.
2. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:50.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.
Желатин по ГОСТ 11293-78, свежеприготовленный 0,5%-ный раствор: 1 г желатина помещают в колбу с 200 см3 холодной воды и дают стоять при комнатной температуре в течение 25 — 30 мин, перемешивая раствор 3 — 4 раза. После чего раствор нагревают при температуре 50 — 60 °С до полного растворения желатина.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Навеску ферровольфрама массой 1 г помещают в фарфоровый тигель и прокаливают в муфеле при температуре 800 °С в течение 2 ч. Во избежание спекания навеску через 5 мин от начала прокаливания осторожно перемешивают концом стальной проволоки. Перемешивание повторяют 2 — 3 раза в течение всего времени прокаливания. Затем навеску количественно переносят в стакан вместимостью 600 см3 и приливают 50 см3 соляной кислоты.
При определении кремния в ферровольфраме, полученном алюминотермическим способом и содержащим большое количество алюминия, навеску разлагают сплавлением с перекисью натрия. Для этого навеску образца ферровольфрама, равную 1 г, помещают в никелевый или железный тигель, в котором находится 8 — 10 г перекиси натрия. Сначала содержимое тигля осторожно нагревают при температуре 300 — 400 °С, а затем тигель помещают в муфель, нагретый до температуры 650 — 700 °С и сплавляют при этой температуре в течение 5 — 6 мин. Тигель с плавом охлаждают, помещают в стакан из полиэтилена вместимостью 400 см3, приливают 80 см3 воды. Стакан прикрывают часовым стеклом и плав выщелачивают без нагревания.
По выщелачивании плава тигель извлекают, протирают стенки его стеклянной палочкой с резиновым наконечником и обмывают водой. В стеклянный стакан вместимостью 400 см3 помещают 60 см3 соляной кислоты и вливают раствор из полиэтиленового стакана, ополаскивая его 5 — 6 раз водой.
Солянокислый раствор, полученный после растворения или сплавления навески, прикрывают часовым стеклом, помещают на плиту и умеренно нагревают до образования желтого осадка вольфрамовой кислоты. Снимают со стакана часовое стекло, раствор выпаривают до объема 10 — 15 см3, приливают 10 см3 азотной кислоты, кипятят в течение 5 мин и осторожно приливают 30 см3 серной кислоты. Раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 4 — 5 мин. Стакан охлаждают, обмывают стенки небольшим количеством воды и раствор снова выпаривают до выделения паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 2 — 3 мин. Содержимое стакана охлаждают, приливают 10 см3 соляной кислоты, 100 см3 теплой воды, после чего раствор нагревают в течение 10 — 15 мин при перемешивании.
К раствору с температурой 60 — 70 °С приливают 10 см3 раствора желатина, хорошо перемешивают в течение 1 — 2 мин и через 10 мин осадок вольфрамовой и кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр средней плотности в присутствии небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок переносят на фильтр и промывают 10 — 12 раз разбавленной соляной кислотой и под конец 3 — 4 раза горячей водой. Фильтр с осадком основной массы кремниевой кислоты сохраняют для последующей обработки.
Фильтрат и промывные воды помещают в тот же стакан, в котором проводилось выделение кремниевой кислоты, приливают 5 см3 азотной кислоты и раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 4 — 5 мин. Содержимое стакана охлаждают, приливают 10 см3 соляной кислоты, 100 см3 теплой воды и раствор нагревают до растворения солей.
К раствору с температурой 60 — 70 °С приливают 10 см3 раствора желатина, перемешивают в течение 1 — 2 мин и через 10 мин осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр средней плотности. Осадок количественно переносят на фильтр и промывают его 8 — 10 раз горячей разбавленной соляной кислотой и под конец 3 — 4 раза горячей водой.
Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадком кремниевой кислоты помещают в платиновый тигель, сушат, осторожно озоляют и прокаливают в течение 40 — 50 мин при температуре 1000 — 1100 °С. После охлаждения в тигель с осадком добавляют несколько капель серной кислоты, сушат и прокаливают при температуре от 750 до 800°С в течение 30 мин. Затем, после охлаждения, тигель с осадком взвешивают, прибавляют несколько капель воды, 10 капель серной кислоты, 5 — 6 см3 раствора фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают до полного удаления серной кислоты. Сухой остаток прокаливают при температуре 750 — 800 °С в течение 30 мин, охлаждают и взвешивают.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Массовую долю кремния (Х) в процентах вычисляют по формуле
где m_{1} — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;
m_{2} — масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой, г;
m_{3} — масса тигля с осадком контрольного опыта на загрязнение реактивов до обработки фтористоводородной кислотой, г;
m_{4} — масса тигля с остатком контрольного опыта на загрязнение реактивов после обработки фтористоводородной кислотой, г;
0,4674 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.
4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.
| Массовая доля кремния, % | Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|---|---|
| От 0,15 до 0,25 Св. 0,25 « 0,50 » 0,50 « 1,00 » 1,00 « 3,0» | 0,04 0,05 0,07 0,10 |