Ферротитан. Методы определения молибдена

ГОСТ 14250.9-80*

Группа В19

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОТИТАН

Методы определения молибдена

Ferrotitanium.
Method for determination of molybdenum

ОКСТУ 0809

Дата введения 1980-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 марта 1980 г. N 1172 дата введения установлена с 01.07.80

Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

ВЗАМЕН ГОСТ 14250.9-69

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1998 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., ноябре 1990 г. (ИУС 7-85, 1-91)


РАЗРАБОТАНЫ Министерством черной металлургии СССР**

ИСПОЛНИТЕЛИ**

А.К.Петров, Г.Г.Лысцова, Н.И.Литвиненко, А.В.Цевина, О.А.Распопина**

ВНЕСЕНЫ Министерством черной металлургии СССР**

Член коллегии В.В.Лемпицкий**

УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 марта 1980 г. N 1172**
________________
** Информационные данные приведены из официального издания, М.: Издательство стандартов, 1980 год. - Примечание изготовителя базы данных.


Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения молибдена (при массовой доле от 0,02 до 3,0%) в ферротитане.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4525-84.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473-90.

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой N 016 по ГОСТ 6613-86.

1а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

1а.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения пятивалентного молибдена с роданистым аммонием в сернокислом растворе. В качестве восстановителя применяют раствор тиомочевины. Сопутствующие элементы отделяют в виде гидроокисей.

Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на спектрофотометре в области светопропускания 460-475 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 440-480 нм.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа.

Муфельная печь любого типа с температурой нагрева (1100±25) °С.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1 и 1:2.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76;

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Ванадия пятиокись, раствор: 1,79 г пятиокиси ванадия помещают в стакан вместимостью 500 см и растворяют в 200 см раствора серной кислоты 1:1, затем приливают 5 см азотной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. Раствор в стакане разбавляют водой до 400 см, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,001 г ванадия.

Железо металлическое восстановленное.

Титан электролитический.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, раствор с концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм: 20 г соли растворяют в 300 см воды, приливают 50 см серной кислоты, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм.

Аммоний роданистый, раствор с массовой концентрацией 500 г/дм.

Аммоний лимоннокислый двузамещенный раствор с массовой концентрацией 300 г/дм.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77, раствор с массовой концентрацией 25 г/дм.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78, раствор с массовой концентрацией 500 г/дм.

Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027-67, раствор с массовой концентрацией 20 г/дм.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165-78, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм.

Аммоний молибденовокислый, стандартные растворы А и Б.

Раствор А: 1,84 г молибденовокислого аммония, предварительно перекристаллизованного из спиртового раствора, помещают в стакан и растворяют в воде при нагревании. После охлаждения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

1 см стандартного раствора молибденовокислого аммония содержит 0,001 г молибдена.

Раствор Б: 100 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор готовят перед применением.

1 см раствора содержит 0,0001 г молибдена.

Массовую концентрацию раствора молибденовокислого аммония устанавливают следующим образом: 25 см стандартного раствора А помещают в стакан вместимостью 400 см, приливают 2 см соляной кислоты, 25 см раствора уксуснокислого аммония и доливают водой до объема 200 см.

Раствор нагревают до кипения и приливают по каплям 25 см 2%-ного раствора уксуснокислого свинца. Содержимое стакана кипятят при перемешивании в течение 10-15 мин. Раствор с осадком выдерживают 12 ч, затем осадок переносят на два фильтра средней плотности и промывают 8-10 раз горячим раствором с массовой концентрацией 25 г/дм азотнокислого аммония. Фильтр с осадком помещают в прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при (500±25) °С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Одновременно проводят контрольный опыт.

Массовую концентрацию раствора молибденовокислого аммония (), выраженную в г/см молибдена, вычисляют по формуле

,

где - масса осадка молибденовокислого свинца, г;

- масса осадка контрольного опыта, г;

0,2613 - коэффициент пересчета молибденовокислого свинца на молибден;

- объем раствора молибденовокислого аммония, взятый для установки массовой концентрации, см.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Массу навески лабораторной пробы, приготовленной в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито со стороной ячейки в свету 0,16 мм, в зависимости от массовой доли молибдена, определяют по табл.1.

Таблица 1

Массу навески помещают в коническую колбу вместимостью 250 см и растворяют в 30 см раствора серной кислоты (1:2). После полного растворения приливают 5 см азотной кислоты и нагревают до появления паров серной кислоты. Содержимое колбы охлаждают, стенки обмывают водой и вновь нагревают до появления паров серной кислоты.

Раствор охлаждают, приливают 50-60 см воды, нагревают до растворения солей, отфильтровывают осадок кремниевой кислоты на фильтр средней плотности и промывают горячей водой 6-8 раз. Фильтрат собирают в коническую колбу вместимостью 250 см и сохраняют (основной раствор). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 600-700 °С. Осадок в тигле смачивают водой, прибавляют 3-5 капель раствора серной кислоты 1:1, 2-3 см раствора фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Остаток в тигле прокаливают при температуре 600-700 °С и сплавляют с 1 г пиросернокислого калия.

Плав растворяют в горячей воде, присоединяют к основному раствору и выпаривают до объема 50-60 см. Затем к раствору в колбе приливают 15 см раствора соли Мора, нейтрализуют раствор гидроокисью натрия до начала выпадения гидроокисей металлов. Раствор тонкой струей вливают в колбу вместимостью 250 см, содержащую 40 см нагретого до кипения раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 250 г/дм в течение 1 мин, охлаждают и переливают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают водой до метки, перемешивают и фильтруют в сухую колбу через фильтр средней плотности. Первые порции фильтрата отбрасывают.

В две мерные колбы вместимостью по 100 см отбирают аликвотные части раствора, выбранные по табл.1, приливают по 1 см раствора лимоннокислого аммония, по 35 см раствора серной кислоты 1:2, по 2 см раствора сернокислой меди и по 10 см раствора тиомочевины. Через 10 мин в первую колбу прибавляют 4 см раствора роданистого аммония. Затем растворы в колбах доливают до метки водой и перемешивают.

Через 30 мин измеряют оптическую плотность анализируемого раствора, раствора контрольного опыта и растворов для построения градуировочного графика на спектрофотометре в области светопропускания 460-475 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 440-480 нм. Раствором сравнения служит раствор второй колбы, не содержащей раствора роданист

ого аммония.

3.2. Для построения градуировочного графика в конические колбы вместимостью по 250 см в зависимости от содержания в пробе молибдена поочередно отбирают:

0,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,0000; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008 и 0,0010 г молибдена - при массовой доле молибдена свыше 0,02 до 0,1%;

0,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 и 25,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,0000; 0,0005; 0,0010; 0,0015; 0,0020 и 0,0025 г молибдена - при массовой доле молибдена свыше 0,1 до 0,5%;

0,0; 12,5; 15,0; 17,5; 20,0; 22,5 и 25 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,0000; 0,00125; 0,00150; 0,00175; 0,00200; 0,00225 и 0,00250 г молибдена - при массовой доле молибдена свыше 0,5 до 1,0%;

0,0; 2,5; 3,5; 4,5; 5,5; 6,5 и 7,5 см стандартного раствора А, что соответствует 0,0000; 0,0025; 0,0035; 0,0045; 0,0055; 0,0065; 0,0075 г молибдена - при массовой доле молибдена свыше 1,0%.

Затем во все колбы помещают навески железа и титана и раствор пятиокиси ванадия в количествах, соответствующих содержанию их в анализируемой пробе ферротитана, по 30 см раствора серной кислоты 1:2 и далее поступают, как указано в п.3.1. Раствор, не содержащий стандартного раствора молибдена, служит раствором контрольного опыта для построения градуировочного графика.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массовым долям молибдена строят градуировочный график.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.3, 3.4. (Исключены. Изм. N 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю молибдена () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса молибдена, найденная по калибровочному графику, г;

- масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли молибдена приведены в табл.2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

5.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси азотной и соляной кислот, распылении раствора в пламя закись азота-ацетилен и измерении атомной абсорбции молибдена при длине волны 313,3 нм.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Железо треххлористое по ГОСТ 4147-74.

Железо металлическое.

Раствор железа: 12,5 г металлического железа или 60,5 г треххлористого железа растворяют в 100 см раствора соляной кислоты и окисляют 4-6 каплями азотной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,025 г железа.

Титан металлический.

Раствор титана: 12,5 г титана растворяют при нагревании в 250 см раствора соляной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки раствором соляной кислоты и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,025 г титана.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, раствор с массовой концентрацией 300 г/дм.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, при необходимости перекристаллизованный.

Молибден металлический.

Стандартные растворы молибдена.

Раствор А: 0,5000 г молибдена в стакане вместимостью 250 см растворяют при слабом нагревании в 20 см соляной и 20 см азотной кислот. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,001 г молибдена;

или 1,8400 г молибденовокислого аммония при слабом нагревании растворяют в воде. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А, приготовленного из молибденовокислого аммония, содержит примерно 0,001 г молибдена.

Массовую концентрацию стандартного раствора А, приготовленного из молибденовокислого аммония, устанавливают по разд.2.

Раствор Б: 20,0 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 0,0002 г молибдена.

(Измененная редакция,

Изм. N 2).

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Навеску ферротитана массой 0,5 г растворяют в зависимости от массовой доли кремния в пробе одним из двух способов.

Способ 1. При массовой доле кремния до 5% навеску ферротитана помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 10 см раствора соляной кислоты и 5 см азотной кислоты. После прекращения бурной реакции раствор нагревают до растворения пробы, затем добавляют 10 см раствора серной кислоты.

Способ 2. При массовой доле кремния свыше 5% навеску ферротитана помещают в платиновую чашку, смачивают водой, добавляют 10 см фтористоводородной кислоты и небольшими порциями 5 см азотной кислоты. После прекращения бурной реакции раствор нагревают до растворения пробы, затем добавляют 10 см раствора серной кислоты.

Раствор, полученный способом 1 или 2, выпаривают до паров серной кислоты, выпаривание продолжают еще в течение 5 мин, затем раствор охлаждают, добавляют 50 см воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 10 см раствора хлористого аммония, доливают до метки водой и перемешивают (основной раствор). При необходимости раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

При массовой доле молибдена свыше 0,5% из основного раствора отбирают аликвотную часть 20,0 см, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 8 см раствора серной кислоты и 8 см раствора хлористого аммония, доливают до метки водой и перем

ешивают.

5.3.2. Для построения градуировочного графика при массовой доле молибдена до 0,5% в семь стаканов вместимостью по 250 см наливают по 2 см раствора железа и по 2 см раствора титана на каждые 10% их содержания в навеске, добавляют по 5 см азотной и по 10 см раствора серной кислоты, затем в шесть стаканов добавляют 0,5; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,00025; 0,00050; 0,00075; 0,0010 и 0,0012 г молибдена.

При массовой доле молибдена свыше 0,5% в семь стаканов вместимостью по 250 см наливают по 0,4 см раствора железа и по 0,4 см раствора титана на каждые 10% их содержания в навеске пробы, по 1 см азотной, по 10 см раствора серной кислоты, затем в шесть стаканов добавляют 2,5; 5,0 и 7,5 см стандартного раствора Б, далее 2,0; 2,5 и 3,0 см стандартного раствора А, что соответствует 0,00025; 0,00050; 0,00075; 0,0020; 0,0025 и 0,0030 г молибдена.

Все растворы выпаривают до паров серной кислоты, выпаривание продолжают еще в течение 5 мин, затем растворы охлаждают, добавляют по 50 см воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения растворы переносят в мерные колбы вместимостью по 100 см, добавляют по 10 см раствора хлористого аммония, доливают до метки водой и пер

емешивают.

5.3.3. Атомную абсорбцию молибдена измеряют в анализируемом растворе, растворе контрольного опыта и в растворах для построения градуировочного графика при длине волны 313,3 нм в пламени закись азота-ацетилен.

Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения атомной абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор молибдена, из значений атомных абсорбций растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующим им массовым долям молибдена.

После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения атомной абсорбции анализируемого раствора находят концентрацию молибдена в растворе пробы по градуировочному графику.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю молибдена () в процентах вычисляют по формуле

,

где - концентрация молибдена в анализируемом растворе или ее аликвотной части, найденная по градуировочному графику, г/см;

- объем анализируемого раствора, см;

- масса навески или ее части, соответствующей аликвотной части раствора, г.

5.1-5.3, 5.3.1-5.3.3, 5.4, 5.4.1. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли молибдена приведены в табл.2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).