---

ГОСТ 13230.7-93

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОСИЛИЦИЙ

Методы определения алюминия

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 008 «Ферросплавы»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15 апреля 1994 г. (отчет Технического секретариата № 2)

За принятие проголосовали:

3 В настоящем стандарте учтены требования международного стандарта ИСО 4137-79 «Ферросилиций. Определение содержания алюминия. Спектрофотометрический метод пламенной атомной абсорбции»

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 26 июня 2001 г. № 247-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13230.7-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2002 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 13230.7-81

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ 13230.7-93

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 2002-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения алюминия в ферросилиции: атомно-абсорбционный (при массовой доле алюминия от 0,05 % до 5 %), фотометрический (при массовой доле алюминия от 0,02 % до 0,05 %) и комплексонометрический (при массовой доле алюминия от 0,5 % до 5 %).

Допускается определение алюминия по методике, приведенной в приложении А.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 3117-78 Аммоний уксуснокислый. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4221-76 Калий углекислый. Технические условия

ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4463-76 Натрий фтористый. Технические условия

ГОСТ 5823-78 Цинк уксуснокислый 2-водный. Технические условия

ГОСТ 5962-67* Спирт этиловый ректификованный. Технические условия

ГОСТ 7172-76 Калий пиросернокислый

ГОСТ 9656-75 Кислота борная. Технические условия

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N¢, N¢-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 24991-81 Феррохром, ферросиликохром, ферросилиций, ферросиликомарганец, ферромарганец. Методы отбора и подготовки проб для химического и физико-химического анализов

ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа

___________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000.

3 Общие требования

3.1 Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473.

3.2 Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка максимальным размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 24991.

4 Атомно-абсорбционный метод

4.1 Сущность метода

Метод основан на измерении атомной абсорбции алюминия в пламени закись азота-ацетилен при длине волны 309,3 нм. Атомизацию проводят из солянокислых растворов.

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484

Кислота хлорная плотностью 1,5 г/см³.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1, 1:50.

Железо металлическое.

Раствор железа 20 г/дм³: 20 г железа растворяют при нагревании в 40 см³ соляной кислоты, приливают 5 см³ азотной кислоты, раствор кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Калий углекислый по ГОСТ 4221.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Смесь для сплавления: 3 части углекислого калия, предварительно растертого в фарфоровой ступке, смешивают с 1 частью борной кислоты и тщательно перемешивают.

Алюминий металлический.

Стандартные растворы алюминия.

Раствор А: 1,0000 г алюминия растворяют при нагревании в 50 см³ раствора соляной кислоты (1:1) с добавлением 4-5 капель азотной кислоты. Раствор кипятят до удаления оксидов азота. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация алюминия в растворе А равна 0,001 г/см³.

Раствор Б: 10,0 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация алюминия в растворе Б равна 0,0001 г/см³.

4.3 Проведение анализа

4.3.1 Навеску пробы, отобранную согласно таблице 1, помещают в фторопластовый стакан или чашку из платины или стеклоуглерода, приливают 10 см³ фтористоводородной кислоты, прибавляют осторожно по каплям азотную кислоту до прекращения бурной реакции и 5 см³ в избыток. Затем приливают 10 см³ хлорной кислоты и выпаривают досуха. Соли растворяют при нагревании в 5 см³ соляной кислоты и 20 см³ воды. Раствор фильтруют через плотный фильтр и осадок на фильтре промывают 5-7 раз горячей водой.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 600 - 700 °С до полного выгорания углерода. К остатку прибавляют 1 г смеси для сплавления и сплавляют при температуре 950 - 1000 °С в течение 5-10 мин. Тигель охлаждают, плав выщелачивают в 10 см³ раствора соляной кислоты (1:50) и объединяют с фильтратом, который предварительно выпаривают до объема 20 - 30 см³.

Объединенный раствор переносят в мерную колбу (согласно таблице 1) доливают водой до метки и перемешивают.

Таблица 1

Атомную абсорбцию алюминия измеряют параллельно в растворах пробы, контрольного опыта, растворах для построения градуировочного графика, растворе стандартного образца при длине волны 309,3 нм в пламени закись азота-ацетилен.

4.3.2 После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения раствора пробы находят массовую долю алюминия в пробе методом сравнения со стандартным образцом с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, или методом градуировочного графика, или методом добавок.

При применении метода сравнения навеску стандартного образца проводят через все стадии анализа, как указано в 4.3.1.

При применении метода градуировочного графика в ряд стаканов помещают раствор железа в количестве, соответствующем его содержанию в пробе, стандартный раствор алюминия, согласно таблице 1. В один стакан стандартный раствор алюминия не помещают. Во все стаканы помещают по 10 см³ хлорной кислоты и далее поступают, как указано в 4.3.1.

Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор алюминия, из значений абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующим им массам алюминия.

При применении метода добавок к навеске пробы добавляют такое количество стандартного раствора алюминия, чтобы значение абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора алюминия составляло не более двухкратного значения абсорбции раствора пробы и находилось в линейном диапазоне градуировочного графика. Далее анализ проводят, как указано в 4.3.1.

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Массовую долю алюминия X, %, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле

_{, (1)}

где _{- аттестованное значение массовой доли алюминия в стандартном образце, %;}

D - значение атомной абсорбции раствора пробы;

D₁ - значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;

D₂ - значение атомной абсорбции раствора стандартного образца.

4.4.2 Массовую долю алюминия Х, %, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

_{, (2)}

где m₁ - масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;

т - масса навески пробы, г.

4.4.3 Массовую долю алюминия Х₂, %, определяемую методом добавок, вычисляют по формуле

_{, (3)}

где m₂ - масса алюминия стандартного раствора, добавленная к пробе, г;

D - значение атомной абсорбции раствора пробы без добавления стандартного раствора алюминия;

D₁ - значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;

D₃ - значение атомной абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора алюминия;

т - масса навески пробы, г.

4.4.4 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли алюминия приведены в таблице 2.

Таблица 2

В процентах

5 Фотометрический метод

5.1 Сущность метода

Метод основан на образовании комплексного соединения алюминия с алюминоном и измерении его оптической плотности.

Мешающее влияние трехвалентного железа устраняют восстановлением его аскорбиновой кислотой.

5.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и раствор 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1, 1:4 и 1:100.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор 20 г/дм³.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 1:1.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.

Буферный раствор с рН 4,7: 6,8 г уксуснокислого натрия растворяют в 100 см³ воды, добавляют 3 см³ уксусной кислоты, разбавляют водой до 1 дм³ и перемешивают.

Железо металлическое.

Раствор железа 10 г/дм³: 5 г металлического железа растворяют в 100 см³ раствора азотной кислоты. Охлаждают и раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Алюминон, раствор 1 г/дм³, готовят за сутки до применения и хранят не более 10 сут.

Алюминий металлический.

Стандартный раствор алюминия: 0,1000 г металлического алюминия растворяют при нагревании в 20 см³ раствора соляной кислоты (1:1) с добавлением 4-5 капель азотной кислоты. Затем добавляют 10 см³ раствора серной кислоты и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в 50 см³ воды при нагревании. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.