ГОСТ 14638.6-84 (СТ СЭВ 4198-83). Государственный стандарт Союза ССР. Ферровольфрам. Метод определения алюминия

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 14638.6-84Действующий акт

(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 22.05.1984 № 1698)

(ред. от 30.10.1989)

Утвержден и введен в действие
Постановлением Госстандарта СССР

от 22 мая 1984 г. № 1698

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРРОВОЛЬФРАМ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Ferrotungsten. Method for determination of aluminium content

ГОСТ 14638.6-84

(СТ СЭВ 4198-83)

Группа В19

ОКСТУ 0809

Взамен
ГОСТ 14638.6-69

Срок действия
с 1 июля 1985 года
до 1 июля 1990 года

Разработан Министерством черной металлургии СССР.

Исполнители: Н.П. Поздеев, канд. техн. наук; Н.А. Чирков, канд. техн. наук; В.Л. Зуева; Е.М. Познякова; П.Ф. Агафонов; Л.М. Клейнер; Г.И. Гусева.

Внесен Министерством черной металлургии СССР.

Член Коллегии В.Г. Антипин.

Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 мая 1984 г. № 1698.

Настоящий стандарт устанавливает комплексонометрический метод определения в ферровольфраме массовой доли общего алюминия в диапазоне от 0,5 до 7,0%.

Метод основан на образовании комплексного соединения алюминия с трилоном Б, избыток которого титруют раствором уксуснокислого цинка в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого.

Мешающие определению элементы отделяют: вольфрам — при помощи кислого гидролиза в виде вольфрамовой кислоты, железо и марганец — осаждением щелочью.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4198-83.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 27349-87.

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 16 по ГОСТ 6613-86.

2. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:5.

Желатин по ГОСТ 11293-78, свежеприготовленный, раствор с массовой долей 0,5%.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.

Железо (III) азотнокислое 9-водное по ГОСТ 4111-74, раствор: 7,5 г азотнокислого железа растворяют в 80 см3 воды с добавлением 5 см3 азотной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, растворы с массовой долей 37% и 10%.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой долей 25%; готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Фенолфталеин, спиртовой раствор с массовой долей 0,1%.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78.

Буферный раствор с рН 5,5 — 5,8: 500 г уксуснокислого аммония растворяют в 1 дм3 воды, добавляют 30 см3 уксусной кислоты и перемешивают; рН раствора контролируют.

Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79, раствор с массовой долей 5%.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069-74.

Стандартный раствор алюминия: 1,000 г алюминия растворяют в 20 см3 соляной кислоты (1:1), приливают 20 см3 серной кислоты и выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Затем раствор охлаждают, приливают 200 см3 воды, растворяют соли и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, после чего доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация алюминия в растворе равна 0,001 г/см3.

Цинк металлический по ГОСТ 3640-79.

Цинк, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм3: 1,6350 г цинка растворяют в 20 см3 соляной кислоты (1:1), приливают несколько капель азотной кислоты, выпаривают раствор до сиропообразного состояния, приливают 100 см3 воды и растворяют соли при нагревании, после чего добавляют 25 см3 буферного раствора, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289-78, раствор с массовой долей 9%: 45 г вольфрамовокислого натрия растворяют в 300 см3 воды и фильтруют раствор в мерную колбу вместимостью 500 см3. Фильтр промывают 3 — 4 раза водой и отбрасывают. В мерную колбу приливают 10 см3 раствора гидроокиси натрия, доливают до метки водой и перемешивают; хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Ксиленоловый оранжевый.

Смесь индикаторная: 0,1 г ксиленолового оранжевого растирают с 10 г хлористого натрия.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм3: 9,3 г трилона Б растворяют в 400 см3 воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Массовую концентрацию трилона Б определяют по стандартному раствору алюминия.

Для этого в три платиновые чашки помещают стандартный раствор алюминия в количестве 5 см3 на каждый процент содержания алюминия в пробе. Затем добавляют раствор вольфрамовокислого натрия в количестве 1 см3 на каждые 10% вольфрама в пробе, раствор азотнокислого железа в количестве 5 см3 на каждые 10% железа в пробе, по 10 см3 фтористо-водородной и азотной кислот и выпаривают раствор досуха. К сухому остатку приливают по 15 см3 разбавленной серной кислоты и выпаривают до полного удаления паров серной кислоты. Стенки чашки ополаскивают небольшим количеством воды и снова выпаривают досуха. Далее анализ ведут как указано в разд. 3.

Массовую концентрацию раствора трилона Б (Т) по алюминию, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле

\text{Т } = \frac{V \cdot C_{1}}{V_{1} - V_{2} \cdot K} ,

где V — объем стандартного раствора алюминия, взятый для определения массовой концентрации трилона Б, см3;

C_{1} — концентрация алюминия в стандартном растворе, г/см3;

V_{1} — объем раствора трилона Б, добавленный к стандартному раствору алюминия, см3;

V_{2} — объем раствора цинка, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см3;

К — соотношение между растворами трилона Б и цинка.

Определяют соотношение между растворами трилона Б и цинка: к 200 см3 щелочного раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа и помещенного в коническую колбу, приливают 10 см3 соляной кислоты, 20 см3 раствора трилона Б, нейтрализуют раствор по фенолфталеину соляной кислотой (1:1), приливают 15 см3 буферного раствора, 20 см3 раствора виннокислого аммония и кипятят 3 — 4 мин. Затем раствор охлаждают, добавляют 0,1 — 0,15 г индикаторной смеси и титруют раствором цинка до перехода окраски раствора из желтой в малиново-красную.

Соотношение между растворами трилона Б и цинка (К) вычисляют по формуле

K = \frac{V_{3}}{V_{4}} ,

где V_{3} — объем раствора трилона Б, добавленный в раствор контрольного опыта, см3;

V_{4} — объем раствора цинка, израсходованный на титрование раствора трилона Б, см3.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Навеску ферровольфрама массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 10 см3 фтористо-водородной кислоты, а затем по каплям азотную кислоту до прекращения растворения навески и еще 10 см3 в избыток азотной кислоты. Затем приливают 15 см3 раствора серной кислоты и нагревают содержимое чашки до паров серной кислоты. Охлаждают, обмывают стенки чашки небольшим количеством воды и выпаривают досуха. Стенки чашки обмывают небольшим количеством воды и снова выпаривают досуха. Затем в чашку приливают 40 см3 соляной кислоты (1:1), растворяют соли при нагревании в течение 10 мин и переносят содержимое чашки в стакан вместимостью 300 см3. Остаток вольфрамовой кислоты, приставший к стенкам чашки, растворяют в 10 — 15 каплях аммиака и присоединяют к основному раствору. После этого к раствору приливают 5 см3 азотной кислоты, кипятят 10 мин и оставляют на ночь при комнатной температуре. На следующий день к раствору с осадком приливают горячей воды до объема 100 — 150 см3, нагревают содержимое стакана до кипения, прибавляют 10 — 15 см3 раствора желатина, хорошо перемешивают и оставляют на 1,5 — 2 ч при температуре 60 — 70 °С.

Осадок отфильтровывают на плотный фильтр, на котором находится небольшое количество фильтробумажной массы, и промывают фильтр с осадком 8 — 10 раз горячей соляной кислотой (1:100).

Фильтрат и промывные воды собирают в коническую колбу вместимостью 500 см3, выпаривают до объема 10 — 15 см3 и сохраняют для определения алюминия.

Осадок вольфрамовой кислоты помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 750 — 800 °С до полного сгорания фильтра.

В тигель с прокаленным осадком трехокиси вольфрама прибавляют 5 г углекислого натрия, хорошо перемешивают и сплавляют при температуре 950 — 1000 °С в течение 20 — 30 мин. Плав выщелачивают при нагревании в 100 см3 воды в стакане вместимостью 250 — 300 см3. Тигель вынимают из раствора и обмывают его водой.

К раствору при перемешивании добавляют 2 — 3 капли раствора фенолфталеина, осторожно приливают 15 см3 соляной кислоты (1:1) и 50 см3 раствора хлористого аммония с массовой долей 37%. Раствор должен иметь щелочную реакцию. Если раствор окажется кислым, то в стакан добавляют углекислый натрий в виде соли до щелочной реакции раствора. При этом раствор должен иметь рН 7 — 8 (по универсальной индикаторной бумаге).

Раствор кипятят 30 — 40 мин. Выделившийся осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 8 — 10 раз горячим раствором хлористого аммония с массовой долей 1%. Воронку с осадком помещают в горлышко колбы, в которой находится основной раствор алюминия. Осадок на фильтре растворяют двумя порциями горячей соляной кислоты (1:1), приливая ее каждый раз порциями по 10 — 15 см3. Фильтр промывают 3 — 4 раза горячей соляной кислотой (1:100) и отбрасывают. Раствор выпаривают до объема 5 — 10 см3, приливают 100 см3 горячей воды, нагревают до кипения и затем тонкой струйкой, при перемешивании, переносят в стакан вместимостью 250 см3, в котором находится 40 см3 горячего раствора гидроокиси натрия. Раствор кипятят 2 — 3 мин, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

Аликвотную часть раствора 200 см3, при массовой доле алюминия до 3%, или 100 см3, при массовой доле алюминия свыше 3%, помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают соответственно 10 или 5 см3 соляной кислоты и из бюретки — 20 или 25 см3 раствора трилона Б.

Избыток щелочи в присутствии 2 — 3 капель фенолфталеина нейтрализуют соляной кислотой (1:1) до изменения окраски раствора, после чего приливают 15 см3 буферного раствора, 20 см3 раствора виннокислого аммония и кипятят 3 — 4 мин. Затем раствор охлаждают, добавляют 0,1 — 0,15 г индикаторной смеси и избыток трилона Б титруют раствором цинка до перехода окраски из желтой в малиново-красную.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Массовую долю алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{(V_{5} - V_{6} \cdot K) \cdot T \cdot 100}{m} ,

где V_{5} — объем титрованного раствора трилона Б, добавленного к анализируемому раствору, см3;

V_{6} — объем раствора цинка, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см3;

К — соотношение между растворами трилона Б и цинка;

Т — массовая концентрация раствора трилона Б по алюминию, г/см3;

m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора пробы, взятой для титрования, г.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли алюминия приведены в таблице.

Таблица

Массовая доля алюминия, %	Погрешность	Допускаемые расхождения, %
Массовая доля алюминия, %	результатов анализа, %	двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях	двух параллельных определений	трех параллельных определений	результатов анализа стандартного образца и аттестованного значения
От 0,5 до 1,0 включ. Св. 1,0 « 2,0 » « 2,0 » 5,0 « » 5,0 « 7,0 »	0,06 0,08 0,12 0,16	0,08 0,10 0,15 0,20	0,07 0,08 0,12 0,17	0,08 0,10 0,15 0,20	0,04 0,05 0,08 0,11