0,5 - коэффициент, характеризующий количество азотистокислого натрия, разлагающегося за 1 ч;
0,785 - коэффициент, рассчитанный по окислительно-восстановительной реакции, протекающей между азотистокислым натрием и Fe2+;
GFe2+ - поверхностная площадь растворившегося железа равна 2-10-3, кг/м2;
S - площадь поверхности изделий, обрабатываемых за один час, м2/ч.
2. Контроль цинк-барий-фосфатного раствора.
2.1. При контроле определяют массовую концентрацию однозамещенного фосфорно-кислого, азотнокислого цинка и азотнокислого бария.
2.2. Для определения общей массовой концентрации цинка 10 см3 отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, добавляют 10 см3 соляной кислоты, 30 см3 дистиллированной воды, нагревают до кипения и добавляют 30 см3 раствора горячей серной кислоты (1:3).
Раствор кипятят 5-10 мин, охлаждают, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и отфильтровывают.
5 см3 фильтрата помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 15-20 см3 раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, 1-2 капли индикатора метилового красного, 25%-ного раствора аммиака до перехода окраски раствора в желтый цвет, добавляют 15 см3 буферной смеси (54 г хлористого аммония, 350 см3 25%-ного раствора, аммиака, 650 см3 дистиллированной воды), 1 см3 индикатора хрома темно-синего и титруют раствором хлористого магния молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 до перехода окраски в синий цвет.
Массовую концентрацию цинка (CZn), кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где V1- объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, добавленный в анализируемый раствор, см3;
V2 - объем раствора хлористого магния молярной концентрацией 0,05 молъ/дм3, израсходованый на титрование, см3;
M1 - молярность раствора хлористого магния;
M2- молярность раствора трилона Б;
T - титр раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 по цинку, г;
V - объем фильтрата, взятый на титрование, см3.
2.3. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного цинка 10 см3 раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Из приготовленного раствора 10 см3 переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты плотностью 400 кг/м3, 25 см3 дистиллированной воды, 25%-нoгo раствора аммиака до щелочной реакции по индикаторной бумаге конго, раствор азотной кислоты (1:1) до кислой реакции и избьгток ее в количестве 5 см3, 10 см3 50%-ного раствора азотнокислого аммония, нагревают до температуры 50°С, добавляют 10-120 см3 молибденовокислого аммония, перемешивают, отстаивают 1-2 ч при температуре около 30°С. Осадок отфильтровывают через плотный фильтр, промывают 2-3 раза 1%-ным раствором азотнокислого калия, водой до нейтральной реакции по индикаторной бумаге конго. Осадок количественно переносят в колбу, в которой велось осаждение, добавляют 20 см3 дистиллированной воды, 30-50 см3 раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,05 моль/дм2 для растворения осадка. Добавляют 3 капли фенолфталеина, оттитровывают избыток гидроокиси натрия раствором азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм3.
Количество раствора гидроокиси, натрия молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, добавленного для растворения осадка, оттитровывают с фенолфталеином раствором азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм3.
Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка (), кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где V1- объем раствора азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, израсходованный на титрование раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, добавленный для растворения осадка, см3;
V2 - объем раствора азотной кислоты молярной концентрацией 0,06 моль/дм3, израсходованный на титрование избытка гидроокиси натрия после растворения осадка, см3;
Т - титр раствора азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 в пересчете на фосфор, г;
4,764 - коэффициент пересчета фосфора на фосфорнокислый однозамещенный цинк;
V - объем раствора, взятый на анализ, см3.
2.4. Для определения массовой концентрации азотнокислого бария 5 см фосфатирующего раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 30 см3 дистиллированной воды, 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1), 40 см3 раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, тщательно перемешивают, добавляют 1-2 капли индикатора метилового красного, 25%-ного раствора аммиака до окраски раствора в желтый цвет и еще 10 см3 избытка его, добавляют 10 см3 буферной смеси (54 г хлористого аммония, 350 см3 25%-ного раствора аммиака, 650 см3 дистиллированной воды), 1 см3 индикатора хрома темно-синего и оттитровывают раствором хлористого магния молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 до перехода окраски в красный цвет.
Концентрацию азотнокислого бария (), кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где V1- объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, добавленный в анализируемый раствор, см3;
V2- объем раствора хлористого магния молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3;
M1- молярность раствора хлористого магния;
M2 - молярность раствора трилона Б;
3,998 - коэффициент пересчета;
V - объем фосфатирующего раствора, взятый для анализа, см3;
T - титр раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 по цинку, г.
2.5. Для определения общей массовой концентрации иона NO3 25 см3 фосфатирующего раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают. Для анализа 25 см3 разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 25 см раствора сернокислого железа (II) молярной концентрацией 0,25 моль/дм3, постепенно добавляют 25 см3 концентрированной серной кислоты, нагревают до кипения 4-5 мин при частом перемешивании до перехода темной окраски в желто-оранжевый цвет. Быстро количественно переносят раствор в коническую колбу вместимостью 1000 см3, содержащую 700-800 см3 дистиллированной воды, оттитровывают раствором марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм3 до слабо-розовой окраски.
Массовую концентрацию (), кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где V1- объем раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм3, израсходованный на титрование 25 см3 0,25 моль/дм3 раствора сернокислого железа (II), см3;
V1 - объем раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм3, израсходованный на титрование избытка раствора сернокислого железа (II) см3;
М - поправка на молярность раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм3;
0,002067 - титр раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм3 в пересчете на ион NOч, г;
V - объем раствора, взятый на анализ, см3.
2.6. Массовую концентрацию азотнокислого цинка (), кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где С1 - массовая концентрация цинка, кг/м3;
С1 - массовая концентрация фосфорнокислого однозамещенного цинка, кг/м3;
0,219 - коэффициент пересчета с фосфорнокислого однозамещенного цинка на цинк;
4,55 - коэффициент пересчета с цинка на азотнокислый цинк.
3. Контроль и корректирование цинк-магний-фосфатного раствора
3.1. При контроле цинк-магний-фосфатного раствора определяют массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка, азотнокислого магния, фосфорнокислого однозамещенного аммония.
3.2. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного цинка 50 см3 отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, добавляют 25 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают.
25 см3 разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 100 см3 дистиллированной воды, 1-2 капли индикатора метилового оранжевого; 25%-ного аммиака (1:5) до изменения розового цвета в желтый, добавляют 6-7 капель индикатора ксиленового оранжевого, 5 см3 буферного раствора (950 см3 раствора уксуснокислого натрия молярной концентрацией 0,2 моль/дм3 и 50 см3 раствора уксусной кислоты молярной концентрацией 0,2 моль/дм3) и титруют раствором трилона Б молярной концентрацией 0,025 моль/дм3 до изменения розового цвета раствора в желтый. Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где V - объем трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
Т - титр притона Б в пересчете на фосфорнокислый однозамещенный цинк, г;
4,52 - коэффициент пересчета;
V - объем раствора, взятый на анализ, см3.
3.3. Для определения массовой концентрации азотнокислого магния 50 см3 отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, добавляют 95 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают.
10 см3 разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 100 см3 горячей дистиллированной воды, трилон Б в объеме, достаточном для связывания цинка и магния, и еще избыток 2-3 см3, добавляют 1-2 капли метилового оранжевого 25%-ного раствора аммиака до изменения окраски в желтый цвет и еще избыток 5-10 см3 и 1-2 г эриохром серого Т.
Окрашенный в синий цвет раствор титруют раствором уксуснокислого цинка молярной концентрацией 0,025 моль/дм3 до изменения синего цвета в розовый.
Массовую концентрацию азотнокислого магния () кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где V1 - объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,025 моль/дм3, добавленный к анализируемому раствору, см3;
V1 - объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,025 моль/дм3, израсходованный на титрование цинка, см3;
С - соотношение массовой концентрации трилона Б и уксуснокислого цинка;
V1- объем раствора уксуснокислого цинка или сернокислой меди (II), израсходованный на титрование избытка трилона Б, см3;
Т - титр трилона Б, выраженный в граммах азотнокислого магния;
V - объем раствора, взятый для анализа, см3.
3.4. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного аммония 10 см3 отфильтрованного раствора помещают в колбу для отгонки, добавляют 150 см3 дистиллированной воды закрывают колбу пробкой, в которую вставлены делительная воронка и ловушка для пара. Колбу присоединяют к водяному холодильнику, через делительную воронку добавляют 30 см3 20%-ного раствора едкого натра. Воронку закрывают и медленно отгоняют аммиак.
Продукт отгонки в объеме 150 см3 собирают в приемную колбу, содержащую 30-50 см3 раствора серной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм3. Содержимое колбы оттитровывают раствором гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм3 в присутствии двух капель раствора метилового оранжевого до изменения розового цвета в желтый.
Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного аммония () кг/м3, вычисляют по формуле:
,
где V1 - объем раствора серной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 в приемной колбе, см3;
V2 - объем раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм3, израсходованный на титрование избытка серной кислоты, см3.
К - коэффициент пересчета на раствор гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм3;
0,0018 - теоретический титр серной кислоты, выраженный в граммах аммонийной группы;
6,39 - коэффициент пересчета с аммонийной группы на фосфорнокислый однозамещенный аммоний;
V - объем раствора, взятый для анализа, см3.
4. Получение фосфатирующего концентрата КФ-1 из солей и фосфорной кислоты.
4.1. Массовая доля компонента фосфатирующего концентрата КФ-1, %:
цинк фосфорнокислый однозамещенный ………………………..…….... 32,4±1,0
цинк азотнокислый .......………………………………………………..….. 19,7±0,6
техническая ортофосфорная кислота (в пересчете на 100%-ную) ........... 5,45±0,16
вода по ГОСТ 2874-82……………………………………………………….42 ±1,3
4.2. Контроль концентрата проводят по показателям табл. 1. Для проведения контроля концентрата проводят его разбавление водой по ГОСТ 2874-82 из расчета 24 кг/м3, анализ по показателям проводят по п. 1.1 данного приложения.
4.3. Для приготовления концентрата в емкость из нержавеющей стали помещают рассчитанное количество воды, к воде при перемешивании (перемешивание вести мешалкой или сжатым воздухом) доливают рассчитанное количество фосфорной кислоты, затем постепенно вводят сыпучие вещества фосфорнокислый однозамещенный цинк Zn(H2PО4)2×2Н2О и азотнокислый цинк Zn(NО3)2×6Н2О и перемешивают до полного растворения продукта.
Таблица 1
Наименование показателя |
Порча для состава «годный» |
Внешний вид |
Прозрачная жидкость |
Массовая доля цинка, % |
11±0,3 |
Общая кислотность, «точки» |
11,8±12,5 |
Свободная кислотность, «точки» |
1,48-1,92 |
Отношение общей кислотности к свободной |
6,2±8,5 |
Плотность при 20°С, кг/м3 |
1450-1500 |