Ферровольфрам. Метод определения фосфора

ГОСТ 14638.3-81
(CT СЭВ 2201-80)

Группа В19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРРОВОЛЬФРАМ

Метод определения фосфора

Ferrotungsten.
Method for the determination of phosphorus

ОКСТУ 0809*
_______________

* Введено дополнительно, Изм. N 1.

Срок действия с 01.01.83
до 01.01.88*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу Межгосударственного
Совета по стандартизации, метрологии
и сертификации (ИУС N 2, 1993 год). -
Примечание изготовителя базы данных.

РАЗРАБОТАН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.Г.Мизин, В.Л.Зуева, П.Ф.Агафонов, Е.М.Позднякова

ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

Член Коллегии А.А.Кугушин

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. N 3027

ВЗАМЕН ГОСТ 14638.3-69

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.01.87 N 158 с 01.01.88

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 5, 1987 год

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения массовой доли фосфора в диапазоне от 0,01 до 0,15% в ферровольфраме.

Метод основан на реакции образования желтой фосфорномолибденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением ее в солянокислой среде двухвалентным железом в присутствии солянокислого гидроксиламина до комплексного соединения, окрашенного в синий цвет. Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре при длине волн 830 или 650 нм.

Предварительно фосфор отделяют от вольфрама осаждением в виде фосфат-ионов на коллекторе гидроокиси кальция в щелочной среде.

Стандарт полностью соответствует CT СЭВ 2201-80.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу 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 N 016 по ГОСТ 6613-73*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6613-86. - Примечание изготовителя базы данных.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота хлорная, плотностью 1,57 или 1,61 г/см.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1 и 1:50.

Кислота соляная плотностью 1,105 г/см: 560 см концентрированной соляной кислоты разбавляют водой до 1 дм.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363-80, растворы с массовой концентрацией 20 г/дм и 100 г/дм.

Железо (III) азотнокислое 9-водное по ГОСТ 4111-74.

Кальций углекислый по ГОСТ 4530-76.

Кальций хлористый раствор с массовой концентрацией 200 г/дм: 55 г хлористого кальция растворяют в 300 см воды, раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 500 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Если хлористый кальций содержит фосфор, то 55 г хлористого кальция и 0,4 г азотнокислого железа растворяют в 300 см воды, раствор нагревают до кипения и добавляют сухого углекислого кальция до образования его избытка приблизительно в 2-3 г. Раствор кипятят и дают отстояться осадку в течение 15-20 мин. Под слоем осадка гидроокиси железа должен оставаться белый осадок углекислого кальция. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 500 см, осадок на фильтре, не промывая, отбрасывают. Раствор охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация кальция в растворе хлористого кальция приблизительно равна 0,02 г/см.

Аммоний бромистый по ГОСТ 19275-73, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, 20%-ный раствор.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 18300-87. - Примечание изготовителя базы данных.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см воды при нагревании до 80 °С. Раствор фильтруют через плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см этилового спирта, хорошо перемешивают и через 1 ч осадок под вакуумом отфильтровывают на фильтр средней плотности, помещенный в воронку Бюхнера. Осадок промывают 2-3 раза этиловым спиртом и высушивают на воздухе. Из полученной соли готовят водный раствор с массовой концентрацией 50 г/дм.

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205-77, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм.

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198-75, дважды перекристаллизованный: 100 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в 150 см горячей воды при нагревании, после чего выливают раствор тонкой струей в фарфоровую чашку, энергично перемешивая стеклянной палочкой. Когда раствор охладится до комнатной температуры, чашку с кристаллами охлаждают в холодной проточной воде или холодильнике, изредка перемешивая содержимое фарфоровой чашки. После охлаждения кристаллы отфильтровывают под вакуумом на воронке с пористой стеклянной пластинкой и промывают дважды по 5 см ледяной водой. Осадок на фильтре растворяют в 4-5 приемов в 80 см горячей воды и кристаллизацию повторяют, охладив раствор в холодильнике.

Кристаллы фосфорнокислого однозамещенного калия высушивают при температуре (110±5) °С до постоянной массы.

Стандартные растворы фосфора.

Раствор А: 0,8786 г фосфорнокислого калия растворяют в 300 см воды в мерной колбе вместимостью 1 дм, затем доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация фосфора в растворе А равна 0,0002 г/см.

Раствор Б: 10 см стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 200 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят в день употребления.

Массовая концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску ферровольфрама массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 15 см азотной кислоты и осторожно прибавляют 2-3 см раствора фтористоводородной кислоты. Содержимое чашки осторожно нагревают до растворения навески, обмывают стенки чашки водой, приливают 10 см хлорной кислоты и выпаривают раствор досуха. К сухому остатку приливают 5 см соляной кислоты, 30 см горячей воды и подогревают. Раствор из чашки выливают, при перемешивании, в стакан вместимостью 400 см, где находится 75 см кипящего раствора гидроокиси калия с массовой долей 10%. Осадок вольфрамовой кислоты, приставший ко дну чашки, расторяют в 2-3 см раствора гидроокиси калия с массовой долей 10% и смывают в тот же стакан небольшим количеством горячей воды. Раствор перемешивают, охлаждают и затем разбавляют холодной водой до объема 250 см, приливают 5 см раствора хлористого кальция и снова энергично перемешивают. Через 1,5 ч приливают еще 5 см раствора хлористого кальция, перемешивают и раствору дают отстояться в течение 1 ч при комнатной температуре.

Осадок гидроокиси кальция и железа с осажденным фосфором отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 2 раза стакан и 5-6 раз осадок холодным раствором гидроокиси калия с массовой долей 2%. Осадок на фильтре растворяют в 20 см горячей соляной кислоты (1:1) и промывают фильтр 7-8 раз горячей соляной кислотой (1:50), собирая основной раствор и промывные воды в стакан, где проводилось осаждение фосфора с гидроокисями кальция и железа. Раствор в стакане выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 10 см раствора бромистого аммония, 10 см соляной кислоты и снова выпаривают досуха.

К сухому остатку приливают 10 см соляной кислоты, 30 см горячей воды и растворяют соли при нагревании. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности диаметром 9 см в мерную колбу вместимостью 100 см, обмывают два раза стакан и 5-6 раз фильтр горячей соляной кислотой (1:50), раствор охлаждают, объем в мерной колбе доливают до метки водой и перемешивают.

В зависимости от массовой доли фосфора в ферровольфраме, в два стакана вместимостью по 200 см отбирают аликвотные части анализируемого раствора, указанные в табл.1.

Таблица 1

Отобранные аликвотные части раствора в каждом стакане разбавляют водой до 30 см, добавляют по 20 см раствора железоаммонийных квасцов и нейтрализуют аммиаком до выпадения гидроокиси железа. Затем прибавляют по каплям раствор соляной кислоты плотностью 1,105 г/ см до растворения осадка, приливают по 10 см раствора солянокислого гидроксиламина и стаканы с раствором нагревают до кипения. Растворы при этом должны полностью обесцветиться. Если растворы сохраняют желтоватую окраску, то добавляют 2-3 капли раствора аммиака (1:1). При появлении мути нужно добавить 2-3 капли раствора соляной кислоты плотностью 1,105 г/см. Охлажденные растворы переносят в мерные колбы вместимостью по 100 см, приливают по 10 см раствора соляной кислоты плотностью 1,105 г/см. В одну из колб добавляют по каплям 8 см раствора молибденовокислого аммония, хорошо перемешивают в течение 1-1,5 мин до появления синего окрашивания, после чего растворы в колбах доливают водой до метки и снова перемешивают.

Через 10 мин измеряют оптическую плотность анализируемого раствора на спектрофотометре при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 600-650 нм.

В качестве раствора сравнения применяют вторую аликвотную часть раствора без добавления молибденовокислого аммония.

Для учета содержания фосфора в реактивах через весь ход анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов с добавлением 20 см раствора железоаммонийных квасцов и всех других реактивов, которые применяются по ходу анализа.

Содержание фосфора (с учетом контрольного опыта) находят по градуировочному графику или методом сравнения по стандартным образцам, близким по составу к анализируемой пробе и проведенным через все стадии анал

иза.

3.2. Построение градуировочного графика

В семь мерных колб из восьми вместимостью по 100 см каждая помещают 1,0; 3,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001; 0,00003; 0,00005; 0,00006; 0,00007; 0,00008 и 0,0001 г фосфора.

В каждую колбу приливают по 25 см воды, по 20 см раствора железоаммонийных квасцов, раствор нейтрализуют аммиаком до выпадения гидроокисей металлов и дальше анализ ведут так, как указано в п.3.1. Раствор восьмой мерной колбы, в которую помещены все применяемые для построения градуировочного графика реактивы, кроме стандартного раствора, служит раствором сравнения.

По найденным значениям оптической плотности строят градуировочный график.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю фосфора в процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

,

где - масса фосфора, найденная по градуировочному графику;

- масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г;

4.2. Массовую долю фосфора в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле

,

где - массовая доля фосфора в стандартном образце, %;

- оптическая плотность раствора анализируемой пробы;

- оптическая плотность раствора стандартного образца;

- оптическая плотность раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов.

4.3. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 1).