---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТАЛЬ ВУГЛЕЦЕВА
І ЧАВУН НЕЛЕГОВАНИЙ

Методи визначення фосфору

ДСТУ 7752:2015

Київ
ДП «УкрНДНЦ»
2016ПЕРЕДМОВА

1. РОЗРОБЛЕНО: Технічний комітет стандартизації «Стандартизація методів визначення хімічного складу матеріалів металургійного виробництва» (ТК 3), Державне підприємство «Український науково-тех­нічний центр металургійної промисловості «Енергосталь»

РОЗРОБНИКИ: Г. Гриценко, канд. хім. наук; Г. Душенко; В. Мантула; С. Спіріна, канд. хім. наук (науковий керівник); О. Сніжко; Д. Сталінський, д-р техн, наук

2. ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ ДП «УкрНДНЦ» від 22 червня 2015 р. № 61 з 2016-01-01

З УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі-скасуванням в Україні ГОСТ 22536.3-88

)ЗМІСТ

с.

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Загальні вимоги 2

4. Фотометричний метод визначення масової частки фосфору від 0,005 % до 0,25 % З

5. Титриметричний метод визначення масової частки фосфору від 0,02 % до 2,5 % 7

6. Норми точності 9

7. Вимоги до кваліфікації оператора 10

Вимоги щодо безпеки 10ДСТУ 7752:2015

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТАЛЬ ВУГЛЕЦЕВА І ЧАВУН НЕЛЕГОВАНИЙ
Методи визначення фосфору

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ
Методы определения фосфора

CARBON STEEL AND UNALLOYED CAST IRON
Methods for determination of phosphorus

Чинний від 2016-01-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює методи визначення масової частки фосфору в сталі вуглецевій та чавуні нелегованому: фотометричний (від 0,005 % до 0,25 %) і титриметричний (від 0,02 % до 2,5 %).

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативні документи:

ДСТУ 4221:2003 Спирт етиловий ректифікований. Технічні умови

ДСТУ 7237:2011 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номен­клатура видів захисту

ДСТУ 7749:2015 Сталь вуглецева і чавун нелегований. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования (ССБП. Пожежна безпека. Загальні вимоги)

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (ССБП. Шкідливі речовини. Класифікація і загальні вимоги щодо безпеки)

ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывоопасность. Общие требования (ССБП. Вибухонебезпека. Загальні вимоги)

ГОСТ 83-79 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия (Реактиви. Натрій вуглекислий. Технічні умови)

ГОСТ 195-77 Реактивы. Натрий сернистокислый. Технические условия (Реактиви. Натрій сірчис­токислий. Технічні умови)

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия (Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови)

ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия (Реактиви. Аміак водний. Технічні умови)

ГОСТ 3765-78 Реактивы. Аммоний молибденовокислый. Технические условия (Реактиви. Амоній молібденовокислий. Технічні умови)

ГОСТ 3773-72 Реактивы. Аммоний хлористый. Технические условия (Реактиви. Амонію хлорид. Технічні умови)

ГОСТ 4107-78 Реактивы. Бария гидроокись 8-водная. Технические условия (Реактиви. Барію гідро­ксид 8-водний. Технічні умови)

ГОСТ 4160-74 Реактивы. Калий бромистый. Технические условия (Реактиви. Калію бромід. Технічні умови)

ГОСТ 4165-78 Реактивы. Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия (Реактиви. Мідь (II) сірчанокисла 5-водна. Технічні умови)

ГОСТ 4197-74 Реактивы. Натрий азотистокислый. Технические условия (Реактиви. Натрій азо­тистокислий. Технічні умови)

ГОСТ 4198-75 Реактивы. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия (Реактиви. Калій фосфорнокислий однозаміщений. Технічні умови)

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия (Реактиви. Кислота сірчана. Технічні умови)

ГОСТ 4209-77 Реактивы. Магний хлористый 6-водный. Технические условия (Реактиви. Магнію хлорид 6-водний. Технічні умови)

ГОСТ 4217-77 Реактивы. Калий азотнокислый. Технические условия (Реактиви. Калій азотнокислий. Технічні умови)

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия (Реактиви. Натрію гідроксид. Технічні умови)

ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия (Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови)

ГОСТ 5456-79 Реактивы. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия (Реактиви. Гідро- ксиламіну гідрохлорид. Технічні умови)

ГОСТ 6344-73 Реактивы. Тиомочевина. Технические условия (Реактиви. Тіосечовина. Технічні умови)

ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия (Вироби технічні з благородних металів і сплавів. Технічні умови)

ГОСТ 7298-79 Реактивы. Гидроксиламин сернокислый. Технические условия (Реактиви. Гідро­ксилами сірчанокислий. Технічні умови)

ГОСТ 10484-78 Реактивы. Кислота фтористоводородная. Технические условия (Реактиви. Кислота фтористоводнева. Технічні умови)

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия (Кислота азотна особли­вої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 13610-79 Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия (Залізо карбоніль­не радіотехнічне. Технічні умови)

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия (Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 14262-78 Кислота серная особой чистоты. Технические условия (Кислота сірчана особливої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия (Спирт етило­вий ректифікований технічний. Технічні умови)

ГОСТ 19275-73 Реактивы. Аммоний бромистый. Технические условия (Реактиви. Амонію бромід. Технічні умови)

ГОСТ 20490-75 Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия (Реактиви. Калій мар­ганцевокислий. Технічні умови)

ГОСТ 22180-76 Реактивы. Кислота щавелевая. Технические условия (Реактиви. Кислота щавлева. Технічні умови)

ГОСТ 27067-86 Реактивы. Аммоний роданистый. Технические условия (Реактиви. Амонію роданід. Технічні умови).

З ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки фосфору наве­дено в розділі 6.4 ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ ФОСФОРУ ВІД 0,005 % ДО 0,25 %

Метод ґрунтується на реакції утворення жовтої фосфорномолібденової гетерополікислоти, від­новленні її до синьої комплексної сполуки іонами двовалентного заліза у присутності гідроксиламіну, тіосечовиною у присутності сірчанокислої міді або аскорбіновою кислотою у присутності антимоніл- тартрату калію та подальшому вимірюванні світлопоглинання розчинів в інтервалі довжин хвиль від 680 нм до 900 нм, від 680 нм до 880 нм або від 830 нм до 920 нм відповідно.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр — згідно з чинним нормативним документом.

Тигель платиновий — згідно з ГОСТ 6563.

Тигель скловуглецевий марки СУ-2000 — згідно з чинним нормативним документом.

Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461 або ГОСТ 11125, розведена 1:1, Т.10 і 5:95.

Кислота соляна — згідно з ГОСТ 3118 або ГОСТ 14261, розведена 1:1,1:3,1:20 та густиною 1,105 г/см³

Розчин соляної кислоти густиною 1,105 г/см³ готують так: 560 см³ соляної кислоти вміщують у мірну колбу місткістю 1 дм³, доводять водою до позначки і перемішують.

Кислота сірчана — згідно з ГОСТ 4204 або з ГОСТ 14262, розведена 1:4.

Кислота фтористоводнева — згідно з ГОСТ 10484.

Кислота хлорна, х. ч. або ч. д. а. — згідно з чинним нормативним документом.

Кислота аскорбінова фармакопейна — згідно з чинним нормативним документом, розчин ма­совою концентрацією 20 г/дм³. Розчин готують у день застосування.

Натрій вуглекислий — згідно з ГОСТ 83.

Натрій азотистокислий — згідно з ГОСТ 4197, розчин масовою концентрацією 50 г/дм³.

Калій марганцевокислий — згідно з ГОСТ 20490, розчин масовою концентрацією 40 г/дм³.

Калій фосфорнокислий однозаміщений — згідно з ГОСТ 4198.

Калію антимонілтартрат — згідно з чинним нормативним документом, розчин масовою концен­трацією 3 г/дм³.

Галун залізоамонійний — згідно з чинним нормативним документом. Розчин масовою концен­трацією 100 г/дм³ готують так: 100 г залізоамонійного галуну розчиняють нагріваючи у 150 см³ соляної кислоти, розведеної 1:10. Розчин охолоджують, фільтрують у мірну колбу місткістю 1 дм³, доводять водою до позначки і перемішують.

Аміак водний — згідно з ГОСТ 3760, розведений 1:1, 1:100.

Амонію бромід — згідно з ГОСТ 19275, розчин масовою концентрацією 100 г/дм³.

Амоній молібденовокислий 4-водний — згідно з ГОСТ 3765, перекристалізований. Розчин масовою концентрацією 50 г/дм³ готують так: 50 г молібденовокислого амонію розчиняють у 300 см³ води за температури 40 °С, розчин фільтрують у мірну колбу місткістю 1 дм³, доводять до позначки водою і перемішують.

Розчин треба зберігати у кварцовому або поліетиленовому посуді.

Для перекристалізації молібденовокислого амонію 250 г реактиву розчиняють у 400 см³ води, нагрі­ваючи до температури від 70 °С до 80 °С. Отриманий розчин фільтрують на фільтр «синя стрічка», охо­лоджують до кімнатної температури, додають, безперервно перемішуючи, 300 см³ етилового спирту і дають осаду відстоятися протягом 1 год. Потім осад відфільтровують на фільтр «синя стрічка», вмі­щений у воронку Бюхнера, використуючи водоструминний насос. Осад промивають 2—3 рази етило­вим спиртом і висушують на повітрі.

Гідроксиламіну гідрохлорид — згідно з ГОСТ 5456 або гідроксиламін сірчанокислий — згідно з ГОСТ 7298, розчин масовою концентрацією 200 г/дм³.

Тіосечовина — згідно з ГОСТ 6344, розчин масовою концентрацією 80 г/дм³.

Мідь (II) сірчанокисла 5-водна — згідно з ГОСТ 4165, розчин масовою концентрацією 10 г/дм³.

Натрій сірчистокислий піро — згідно з ГОСТ 195, розчин масовою концентрацією 100 г/дм³.

Залізо карбонільне радіотехнічне — згідно з ГОСТ 13610.

Спирт етиловий ректифікований технічний — згідно з ДСТУ 4221 або ГОСТ 18300.

Відновлювапьна суміш: 150 см³ розчину сірчанокислої міді змішують з 700 см³ розчину тіосечовини. Після відстоювання протягом 24 год суміш фільтрують на щільний фільтр і осад відкидають.Магнію хлорид 6-водний — згідно з ГОСТ 4209.

Амонію хлорид — згідно з ГОСТ 3773.

Папір індикаторний «конго».

Магнезіальна суміш: 50 гхлориду магнію і 100 гхлориду амонію розчиняють у 500 см³ води, дода­ють невеликий надлишок аміаку і залишають розчин на 12 год, після чого відфільтровують осад на щільний фільтр. До фільтрату додають соляну кислоту, розведену 1:1, поки індикаторний папір «конго» не змінить колір на синій.

Реакційна суміш: 1,74 г молібденовокислого амонію розчиняють нагріваючи у 100 см³ води, додають 21 см³ сірчаної кислоти, охолоджують, доливають водою до 250 см³ і перемішують. Розчин суміші готують перед застосуванням.

Стандартний розчин фосфору: 0,4393 г однозаміщеного фосфорнокислого калію, перекриста- лізованого та висушеного до сталої маси за температури від 100 °С до 105 °С, вміщують у мірну колбу місткістю 1 дм³, розчиняють у 100 см³ води, доливають водою до позначки і перемішують.

1 см³ розчину містить 0,0001 г фосфору.

За потреби встановлюють масову концентрацію стандартного розчину фосфору так: 50 см³ стан­дартного розчину вносять у стакан місткістю 300 см³, додають 5 см³ соляної кислоти та 20 см³ магне­зіальної суміші. Потім додають розчин аміаку до появи запаху, охолоджують до температури не вище ніж 10 °С, енергійно перемішують скляною паличкою, додають ще 10 см³ аміаку і залишають на 12 год.

Осад відфільтровують на щільний фільтр, який містить невелику кількість беззольної фільтропа- перової маси, і промивають 12—15 разів холодним розчином аміаку, розведеним 1:100. Фільтр із оса­дом вміщують у попередньо прожарений до сталої маси та зважений платиновий тигель, висушують, озолюють і прожарюють за температури від 1000 °С до 1100 °С, після чого охолоджують і зважують. Одночасно проводять контрольний дослід на вміст фосфору в реактивах.

Масову концентрацію стандартного розчину Т, виражену у грамах фосфору на 1 см³ розчину, обчислюють за формулою:

_ (m₁-m₂)-0,2787 (1 j

" V '

де т_ьт₂— маса осаду пірофосфорнокислого магнію в аналізованому зразку і в розчині контроль­ного досліду відповідно, г;

0,2787 — коефіцієнт перерахунку маси осаду пірофосфорнокислого магнію на масу фосфору;

V — об’єм розчину, витрачений на аналізування, см³.

Таблиця 1

Після повного розчинення наважки додають краплями розчин марганцевокислого калію (від 2 см³ до 4 см³) до випадання бурого осаду діоксиду марганцю і кип’ятять від 2 хв до 3 хв. Потім до розчину до­дають краплями розчин азотистокислого натрію до повного розчинення осаду та отримання прозорого розчину. Далі розчин кип’ятять до видалення оксидів азоту, випарюють насухо, додають 10 см³ соляної кислоти і знову випарюють насухо. До сухого залишку додають 15 см³ соляної кислоти і нагрівають до розчинення солей, потім додають від 20 см³ до ЗО см³ води, охолоджують і переносять розчин у мір­ну колбу місткістю 100 см³, доливають до позначки водою і перемішують.