Страница 2: ДСТУ 7753:2015. Сталь вуглецева і чавун нелегований. Методи визначення кремнію (62046)

1. см³ стандартного розчину А містить 0,0001 г кремнію.

Розчин Б. 50 см³ розчину А вміщують у мірну колбу місткістю 250 см³, доливають водою до позначки та перемішують.

1. см³ стандартного розчину Б містить 0,00002 г кремнію.

Розчини зберігають у поліетиленовому посуді.

Установлення масової концентрації стандартного розчину кремнію А: 50 см³ стандартного роз­чину вміщують у стакан місткістю 200 см³, доливають ЗО см³ соляної кислоти, випарюють до вологих солей, доливають 10 см³ соляної кислоти й знову випарюють до вологих солей. Стакан з осадом охоло­джують до температури 50 °С, доливають 10 см³ соляної кислоти та (1—2) см³ розчину желатину. Через 1 хв додають ще 2 см³ розчину желатину, перемішують і дають відстоятися протягом 10 хв. Потім додають 50 см³ гарячої води, перемішують, через 10 хв додають ще 50 см³ гарячої води та знову перемішують, після чого фільтрують на фільтр «біла стрічка», який містить невелику кількість фільтропаперової маси, промивають (8—10) разів теплим розчином соляної кислоти, розведеної 1:50, а потім ще (4—5) разів гарячою водою.

Фільтр з осадом вміщують у платиновий тигель і далі виконують, як зазначено в 4.3.2, ураховуючи оброблення отриманого осаду діоксиду кремнію фтористоводневою кислотою.

Масову концентрацію стандартного розчину Т, виражену в грамах кремнію на 1 см³ розчину, обчислюють за формулою:

|2(т77₁ -п7₂)-(/77₃ -т₄)]-0,4674-100 (2)

“ V ’

де V — об’єм стандартного розчину кремнію, взятий для аналізування, см³;

гщ — маса тигля з осадом діоксиду кремнію до оброблення фтористоводневою кислотою, г;

т₂ — маса тигля із залишком після оброблення фтористоводневою кислотою, г;

т₃ — маса тигля з осадом контрольного досліду до оброблення фтористоводневою кислотою, г;

т_А — маса тигля із залишком контрольного досліду, після оброблення фтористоводневою кислотою, г;

т — маса наважки проби, г;

0,4674 — коефіцієнт перерахування діоксиду кремнію на кремній.

Таблиця 2

Після розчинення наважки до розчину обережно додають краплями азотну кислоту до припи­нення спінювання розчину й у надлишок (1—2) краплі. Стінки колби обмивають невеликою кількіс­тю води й розчин продовжують нагрівати (3—5) хв, не допускаючи кипіння, до повного видалення оксидів азоту. Розчин фільтрують на фільтр «біла стрічка» в мірну колбу місткістю 100 см³ і промива­ють осад на фільтрі (3—4) рази невеликими порціями гарячої води. Вміст колби охолоджують, долива­ють водою до позначки та перемішують.

Дві аликвотні частини розчину відповідно до таблиці 2 вміщують у дві мірні колби місткістю 50 см³ (за масової частки кремнію (0,01—0,05) %) або 100 см³ (за масової частки кремнію більше ніж 0,05 %), в одну з них додають 10 см³ розчину молібденовокислого амонію, перемішують і витримують 15 хв для утворення жовтої молібденовокремнієвої гетерополікислоти. Потім у колби додають суворо в установленому порядку, перемішуючи після додавання кожного реактиву: 10 см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:3, 5 см³ розчину щавлевої кислоти, 5 см³ розчину аскорбінової кислоти, доливають водою до позначки та перемішують.

Оптичну густину забарвленого розчину вимірюють через ЗО хв на спектрофотометрі за довжини хвилі 810 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвилі (600—650) нм. Як розчин порівняння застосовують другу аліквотну частину розчину аналізованої проби, до якої додано всі реактиви, за винятком молібденовокислого амонію.

Для відновлення жовтої форми молібденовокремнієвої гетерополікислоти допустимо використову­вати тіосечовину в присутності сірчанокислої міді. У цьому разі після витримування розчину протягом 15 хв у колби додають 10 см³ розчину сірчанокислої міді, перемішують, додають 5 см³ розчину тіосе- човини, доливають водою до позначки та знову перемішують.

Оптичну густину вимірюють через (3—5) хв, як зазначено вище. Як розчин порівняння викорис­товують другу аліквотну частину розчину аналізованої проби, до якої додано всі реактиви, за винят­ком молібденовокислого амонію. Одночасно з аналізуванням виконують контрольний дослід на за­бруднення реактивів.

Від значення оптичної густини аналізованого розчину віднімають значення оптичної густини роз­чину контрольного досліду.

Масу кремнію визначають за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандартним зразком, близьким за складом до аналізованої проби й проведеним через усі стадії аналізування.

У сім конічних колб місткістю 100 см³ вміщують 0,5 г карбонільного заліза. У шість із них додають послідовно (2; 4; 6; 9; 12; 15) см³ стандартного розчину Б, що відповідає (0,00004; 0,00008; 0,00012; 0,00018; 0,00024; 0,00030) г кремнію. Сьома колба слугує для контрольного досліду.

У всі колби додають (10—15) см³ розчину сірчаної кислоти, розведеної 1:8, і далі виконують аналізування, як зазначено в 5.3.1.

У сім конічних колб місткістю 100 см³ вміщують (0,1—0,3) г карбонільного заліза залежно від наважки аналізованої проби. У шість із них послідовно додають (1; 3; 5; 7; 10; 12) см³ стандартного розчину А, що відповідає (0,0001; 0,0003; 0,0005; 0,0007; 0,0010; 0,0012) г кремнію. Сьома колба слугує для ви­конання контрольного досліду.

У всі колби додають (10—15) см³ розчину сірчаної кислоти, розведеної 1:8, і далі виконують аналі­зування, як зазначено в 5.3.1.

За знайденими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси кремнію будують градуювальний графік. Допустимо будувати градуювальний графік у координатах оптична густина — масова частка кремнію.

_х _т₁-100 (₃₎

²т ’ де гщ — маса кремнію в аналізованій пробі, визначена за градуювальним графіком, г;

т — маса наважки аналізованої проби, г.

6. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ КРЕМНІЮ ВІД 0,005 % ДО 0,10 %

   1. Суть методу

Метод ґрунтується на утворенні кремнемолібденового комплексу та відновленні його до молібденової сині залізом (II), що утворилося під час розчинювання наважки проби в слабокислому середовищі та вимірюванні оптичної густини забарвленого розчину за довжини хвилі 810 нм.

Кислота сірчана — згідно з ГОСТ 4204, розведена 1:20.

Інші реактиви — відповідно до 4.2 та 5.2.

Таблиця З

Щоб запобігти можливому окисненню заліза (II) до заліза (III), під час розчинювання проби не можна допускати контакту з окиснювальними речовинами. Після повного розчинення наважки розчин одразу фільтрують на фільтр «біла стрічка» в мірну колбу місткістю 100 см³, охолоджують, доливають водою до позначки та перемішують. Аліквотну частину розчину (10 або 20) см³ (відповідно до таблиці 3) вміщують у мірну колбу місткістю 50 см³, повільно додають 10 см³ розчину молібденовокислого амонію та пере­мішують. Через (3—5) хв обережно по стінках колби додають 10 см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:4, й одразу доливають водою до позначки та перемішують.

Оптичну густину аналізованого розчину вимірюють через (15—20) хв на спектрофотометрі за дов­жини хвилі 810 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвиль (600—650) нм. Як розчин порівняння використовують воду. Одночасно з ана­лізуванням виконують контрольний дослід на забруднення реактивів.

Від значення оптичної густини аналізованого розчину віднімають значення оптичної густини роз­чину контрольного досліду.

Масу кремнію визначають за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандартним зразком, близьким за складом до аналізованої проби й проведеним через усі стадії аналізування.

У сім конічних колб місткістю 100 см³ вміщують (0,25—0,50) г карбонільного заліза залежно від наважки аналізованої проби. У шість із них послідовно додають (1; 3; 6; 9; 12; 15) см³ стандартного розчину Б, що відповідає (0,00002; 0,00006; 0,00012; 0,00018; 0,00024; 0,00030) г кремнію. У колби до­ливають по (15—20) см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:20, і далі аналізування виконують, як зазна­чено в 6.3.1. Сьома колба слугує для готування розчину контрольного досліду.

За знайденими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси кремнію будують градуювальний графік у координатах оптична густина — маса кремнію, у грамах. Допустимо будувати градуювальний графік у координатах оптична густина — масова частка кремнію, у відсотках.

Х₃= —-100, (4)

т

де т₁ — маса кремнію в аналізованій пробі, визначена за градуювальним графіком;

т — маса наважки аналізованої проби, г.

6. НОРМИ ТОЧНОСТІ

   1. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки кремнію наведено в таблиці 4.

Таблиця 4

У відсотках

6. ВИМОГИ ДО КВАЛІФІКАЦІЇ ОПЕРАТОРА

   1. До роботи з устаткованням допускають осіб, які вивчили методику виконання вимірювань, інструкції з експлуатації устатковання, правила експлуатації електроустановок, пройшли відповідний інструктаж і допущені до роботи в установленому на підприємстві (організації) порядку.

7. ВИМОГИ ЩОДО БЕЗПЕКИ

   1. Під час аналізування треба дотримувати вимоги щодо безпеки, виробничої санітарії й охорони навколишнього середовища, викладені в інструкціях, що діють у хімічних лабораторіях, і розроблені на під­ставі ДСТУ 7237, ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 12.1.010 та чинних нормативних документів.

   2. ЗАСТОРОГА! Особливу увагу треба звернути на вибухонебезпечність хлорної кислоти у присутності аміаку, сполук азоту й будь-яких органічних матеріалів.