ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОВОЛЬФРАМ
Метод определения фосфора
Ferrotungsten. Method for the determination of phosphorus
|
ГОСТ
14638.3-81
(CT
СЭВ 2201-80)
Взамен ГОСТ 14638.3-69
|
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.
Несоблюдение стандарта
преследуется по закону
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 СТ СЭВ 2201-80.
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 № 016 по ГОСТ
6613-73.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484-78.
Кислота хлорная, плотностью
1,57 или 1,61 г/см3.
Кислота соляная по ГОСТ
3118-77 и разбавленная 1:1 и 1:50.
Кислота соляная плотностью
1,105 г/см3: 560 см3 концентрированной соляной кислоты
разбавляют водой до 1 дм3.
Калия гидроокись по ГОСТ
24363-80, растворы
с массовой концентрацией 20 и 100 г/дм3.
Железо (III)
азотнокислое 9-водное по ГОСТ 4111-74.
Кальций углекислый по ГОСТ 4530-76.
Кальций хлористый раствор с массовой
концентрацией 200 г/дм3: 55 г хлористого кальция растворяют в 300 см3
воды, раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу
вместимостью 500 см3, 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 см3 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 см3,
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/см3.
Аммоний бромистый по ГОСТ
19275-73, раствор
с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и
разбавленный 1:1.
Гидроксиламин солянокислый
по ГОСТ
5456-79, раствор
с массовой концентрацией 200 г/дм3.
Спирт этиловый
ректификованный технический по ГОСТ
18300-72.
Аммоний молибденовокислый по
ГОСТ 3765-78,
перекристаллизованный раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3: 250 г молибденовокислого
аммония растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 80 °С. Раствор
фильтруют через плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см3
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/дм3.
Квасцы железоаммонийные по
ГОСТ 4205-77, раствор
с массовой концентрацией 40 г/дм3.
Калий фосфорнокислый
однозамещенный по ГОСТ 4198-75, дважды
перекристаллизованный: 100 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в
150 см3 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 см3
ледяной водой. Осадок на фильтре растворяют в 4-5 приемов в 80 см3
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 см3 воды в мерной колбе
вместимостью 1 дм3, затем доливают водой до метки и перемешивают.
Массовая концентрация
фосфора в растворе А равна 0,0002 г/см3.
Раствор Б: 10 см3
стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3,
доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят в день употребления.
Массовая концентрация
фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.1.
Навеску ферровольфрама массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают
водой, приливают 15 см3 азотной кислоты и осторожно прибавляют 2-3
см3 раствора фтористоводородной кислоты. Содержимое чашки осторожно
нагревают до растворения навески, обмывают стенки чашки водой, приливают 10 см3
хлорной кислоты и выпаривают раствор досуха. К сухому остатку приливают 5 см3
соляной кислоты, 30 см3 горячей воды и подогревают. Раствор из чашки
выливают, при перемешивании, в стакан вместимостью 400 см3, где
находится 75 см3 кипящего раствора гидроокиси калия с массовой долей
10 %. Осадок вольфрамовой кислоты, приставший ко дну чашки, растворяют в 2-3 см3
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 см3, приливают 5 см3
раствора хлористого кальция и снова энергично перемешивают. Через 1,5 ч
приливают еще 5 см3 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 см3 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 см3 раствора бромистого
аммония, 10 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха.
К сухому остатку приливают
10 см3 соляной кислоты, 30 см3 горячей воды и растворяют соли
при нагревании. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности диаметром 9 см
в мерную колбу вместимостью 100 см3, обмывают два раза стакан и 5-б
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 см3
отбирают аликвотные части анализируемого раствора, указанные в табл. 1.
Таблица 1
Отобранные аликвотные части
раствора в каждом стакане разбавляют водой до 30 см3, добавляют по
20 см3 раствора железо-аммонийных квасцов и нейтрализуют аммиаком до
выпадения гидроокиси железа. Затем прибавляют по каплям раствор соляной кислоты
плотностью 1,105 г/см3 до растворения осадка, приливают по 10 см3
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/см3. Охлажденные растворы переносят в мерные колбы
вместимостью по 100 см3, приливают по 10 см3 раствора
соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3. В одну из колб добавляют по
каплям 8 см3 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 см3 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 анализа.
3.2. Построение градуировочного графика
В семь мерных колб из восьми
вместимостью по 100 см3 каждая помещают 1,0; 3,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0
и 10,0 см3 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 см3 воды, по 20 см3 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.
4.1. Массовую долю фосфора (X)
в
процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

где т - масса фосфора, найденная по
градуировочному графику, г;
т1 - масса навески,
соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.2. Массовую долю фосфора (Х1)
в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по
формуле

где С - массовая доля фосфора в стандартном
образце, %;
D -
оптическая плотность раствора анализируемой пробы;
D1 -
оптическая плотность раствора стандартного образца;
D2 -
оптическая плотность раствора контрольного опыта на загрязнение реактивов.
4.3. Абсолютные допускаемые
расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений,
указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая
доля фосфора, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От 0,01
до 0,03
|
0,007
|
Св.
0,03 » 0,05
|
0,01
|
» 0,05
» 0,10
|
0,015
|
» 0,10
» 0,15
|
0,02
|
(Измененная редакция, Изм. № 1).
СОДЕРЖАНИЕ