ГОСТ 16591.5-94. Межгосударственный стандарт. Ферросиликомарганец. Метод определения фосфора
(введен в действие Постановлением Госстандарта России от 21.06.1995 № 313)
Примечание
С 01.07.2003 до вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям, указанным в п. 1 ст. 46 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ. Документ введен в действие с 01.01.1996. Взамен ГОСТ 16591.5-71.
Введен в действие Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 21 июня 1995 г. № 313
Ferrosilicomanganese. Method tor determination of phosphorus
Дата введения 1 января 1996 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией, Техническим комитетом ТК 8 «Ферросплавы»
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1994 г. (протокол № 6-94)
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 21.06.95 № 313 Межгосударственный стандарт ГОСТ 16591.5-94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1996 г.
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора в ферросиликомарганце при массовой доле фосфора от 0,025 до 0,7%. Метод основан на реакции образования желтой фосфорно-молибденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением ее в солянокислой среде тиомочевиной в присутствии солянокислой 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 технический. Технические условия
ГОСТ 6344-73 Тиомочевина. Технические условия
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
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 тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613.
4 АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и раствор 1:1.
Кислота хлорная плотностью 1,5 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор плотностью 1,105 г/см3: 560 см3 соляной кислоты разбавляют водой до 1 дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 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.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962 или по ГОСТ 18300.
Железо треххлористое 6-водное по ГОСТ 4147, раствор 100 г/дм3.
Квасцы железоаммонийные, раствор: 173 г реактива растворяют при нагревании в 500 см3 воды, содержащей 10 — 30 см3 соляной кислоты, фильтруют и разбавляют водой до 1 дм3.
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.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, свежеприготовленный раствор 50 г/дм3.
Молибденовокислый аммоний перекристаллизовывают: 250 г реактива растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 80 °C. 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 +/- 5) °C, растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор 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.
Массовая концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
Раствор Б готовят перед применением.
5 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
5.1 Навеску пробы массой 0,5 г при массовой доле фосфора до 0,3% и 0,2 г при массовой доле фосфора свыше 0,3% помещают в платиновую или стеклоуглеродную чашку, приливают 10 см3 раствора азотной кислоты, 10 см3 фтористоводородной кислоты, 10 см3 хлорной кислоты, нагревают и выпаривают содержимое чашки досуха. После охлаждения прибавляют 20 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Затем прибавляют 10 см3 соляной кислоты, 40 — 50 см3 воды и нагревают до растворения солей. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают и при необходимости фильтруют через плотный фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.
Полученный раствор используют для определения фосфора по одному из вариантов, указанных в п. 5.2 или 5.3.
5.2 Восстановление фосфорно-молибденовой 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.
Массу фосфора находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы 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 шесть из семи мерных колб вместимостью 100 см3 отбирают 2,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 8,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00002; 0,00004; 0,00005; 0,00006; 0,00007 и 0,00008 г фосфора. В седьмую колбу стандартный раствор фосфора не вводят.
В каждую из 7 колб прибавляют 50 см3 буферного раствора, 10 см3 восстановительной смеси и далее анализ проводят, как указано в 5.2.1.
В качестве раствора сравнения применяют раствор, не содержащий стандартный раствор фосфора.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массам фосфора строят градуировочный график.
5.3 Восстановление фосфорно-молибденовой 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 3,0 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.
Массу фосфора находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы 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 шесть из семи мерных колб вместимостью 100 см3 отбирают 2,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 8,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00002; 0,00004; 0,00005; 0,00006; 0,00007 и 0,00008 г фосфора. В седьмую колбу стандартный раствор фосфора не вводят.
В каждую из 7 колб прибавляют по 3,0 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 продолжают, как указано в 5.3.1.
В качестве раствора сравнения применяют раствор, не содержащий стандартный раствор фосфора.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массам фосфора строят градуировочный график.
6 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
6.1 Массовую долю фосфора X, %, определяют методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1}}{m} \cdot 100, (1)
где m1 — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора пробы, г.
6.2 Массовую долю фосфора X1, %, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{\hat{A}(D - D_{1})}{(D_{2} - D_{1})} , (2)
где \hat{A} — аттестованное значение массовой доли фосфора в стандартном образце, %;
D — значение оптической плотности раствора пробы;
D1 — значение оптической плотности раствора контрольного опыта;
D2 — значение оптической плотности раствора стандартного образца.
6.3 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли фосфора приведены в таблице 1.
| УДК 669.15,782.9,74-198:546.711:006.354 | ОКС 77.100 В19 ОКСТУ 0809 |
| Ключевые слова: ферросиликомарганец, определение, анализ, фосфор | |