Как скачать ГОСТ 13230.7-93. Ферросилиций. Методы определения алюминия ?

Скачать ГОСТ 13230.7-93. Ферросилиций. Методы определения алюминия можно нажав на кнопку Скачать бесплатно внизу страницы.

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

5.3 Проведение анализа

5.3.1 Навеску пробы, отобранную согласно таблице 3, помещают в стеклоуглеродную или платиновую чашку, приливают 10 см³ фтористоводородной кислоты, осторожно по каплям добавляют азотную кислоту до прекращения бурной реакции и 5 см³ в избыток. Приливают 5 см³ раствора серной кислоты и выпаривают до выделения паров серной кислоты. После охлаждения стенки чашки обмывают водой и выпаривают раствор досуха (до полного удаления паров серной кислоты).

После охлаждения в чашку приливают 20 см³ раствора соляной кислоты (1:1), 10 см³ горячей воды и растворяют соли при нагревании.

Таблица 3

Массовая доля алюминия, %	Масса навески пробы, г	Разбавление раствора пробы, см³	Объем раствора аскорбиновой кислоты, см³
От 0,02 до 0,05 включ.	0,5	50	5
Св. 0,05 » 0,1 »	0,2	50	2
» 0,1 » 0,3 »	0,1	50	2
» 0,3 » 0,5 »	0,1	100	2

Раствор фильтруют через плотный фильтр в присутствии небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок количественно переносят на фильтр и промывают его 5-6 раз горячим раствором соляной кислоты (1:100), собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 250 см³.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 700-800 °С до полного выгорания углерода. Остаток в тигле доплавляют с 2 г пиросульфата калия при температуре 700-750 °С. Плав охлаждают и выщелачивают в 50 см³ горячей воды. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности, фильтр промывают 5-6 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу, в которой находится основной раствор.

Раствор выпаривают до объема 20-30 см³, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью согласно таблице 3, доливают до метки водой и перемешивают.

5.3.2 В две мерные колбы вместимостью по 100 см³ отбирают аликвотные части раствора, равные 5,0 см³, приливают раствор аскорбиновой кислоты согласно таблице 3 и перемешивают. Добавляют по 10 см³ воды и нейтрализуют раствором аммиака до сиреневого или светло-коричневого цвета раствора (или контроль ведут на рН-метре до рН 4,7). Затем прибавляют по каплям при постоянном перемешивании раствор соляной кислоты (1:4) до обесцвечивания раствора, по 30 см³ буферного раствора, по 20 см³ воды и перемешивают. В одну из мерных колб приливают 2,0 см³ раствора алюминона, обе колбы доливают до метки буферным раствором и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют через 40 мин на спектрофотометре при длине волны 530 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 510 до 560 нм.

В качестве раствора сравнения применяют вторую аликвотную часть раствора с добавлением всех реактивов, за исключением раствора алюминона.

После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массовую долю алюминия методом сравнения со стандартным образцом с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, или методом градуировочного графика.

5.3.3 Построение градуировочного графика

В пять из шести стеклоуглеродных или платиновых чашек помещают 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см³ стандартного раствора алюминия, что соответствует 0,00010; 0,00015; 0,00020; 0,00025 и 0,00030 г алюминия. Во все чашки помещают раствор железа в количестве, соответствующем его содержанию в пробе, по 10 см³ фтористоводородной кислоты, 5 см³ азотной кислоты, 5 см³ раствора серной кислоты и выпаривают до выделения паров серной кислоты. После охлаждения стенки чашек обмывают водой и выпаривают растворы досуха (до полного удаления паров серной кислоты). После охлаждения в чашки приливают по 20 см³ раствора соляной кислоты (1:1), 10 см³ горячей воды и растворяют соли при нагревании. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Из каждой колбы отбирают аликвотную часть раствора, равную 5,0 см³, в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 2 см³ раствора аскорбиновой кислоты и далее поступают, как указано в 5.3.2.

В качестве раствора сравнения применяют раствор, не содержащий стандартного раствора алюминия.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массам алюминия строят градуировочный график.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю алюминия X₃, % определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле

_{, (4)}

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

D - значение оптической плотности раствора пробы;

D₁ - значение оптической плотности раствора контрольного опыта;

D₂ - значение оптической плотности раствора стандартного образца.

5.4.2 Массовую долю алюминия Х₄, %, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

_{, (5)}

где т₁ - масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;

т - масса навески пробы или масса навески, соответствующая аликвотной части раствора пробы, г.

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

6 Комплексонометрический метод

6.1 Сущность метода

Метод основан на образовании комплексного соединения алюминия с натриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилоном Б) с последующим разрушением этого соединения фторидом натрия. Эквивалентное количество выделившегося трилона Б титруют раствором ацетата цинка в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого. От мешающих элементов алюминий отделяют гидроксидом натрия.

6.2 Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1, 1:10 и 1:100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Железо металлическое.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 250 г/дм³. Раствор хранят в посуде из полиэтилена.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N¢, N¢-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор 0,025 моль/дм³: 9,31 г трилона Б растворяют в 300 см³ воды. Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм³. Фильтр промывают 2-3 раза водой и отбрасывают. Раствор доливают до метки водой и перемешивают.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 35 г/дм³. Раствор хранят в посуде из полиэтилена.

Буферный раствор (рН 5,5-5,8): 500 г уксуснокислого аммония растворяют в 1 дм³ воды, добавляют 30 см³ уксусной кислоты и перемешивают (контроль по рН-метру).

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962 или по ГОСТ 18300.

Фенолфталеин, индикатор, спиртовой раствор 10 г/дм³.

Ксиленоловый оранжевый, индикатор.

Смесь индикаторная: 0,1 г ксиленолового оранжевого растирают в ступке с 10 г хлористого натрия.

Алюминий металлический.

Стандартный раствор алюминия: 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 до метки водой и перемешивают.

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

Цинк металлический или цинк уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823.

Раствор цинка: 1,63 г цинка растворяют в 20 см³ раствора соляной кислоты (1:1) с добавлением 2-4 капель азотной кислоты и выпаривают раствор до сиропообразного состояния. Затем прибавляют 100 см³ воды, нагревают до полного растворения солей и охлаждают. Прибавляют 25 см³ буферного раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Или: 5,47 г уксуснокислого цинка растворяют в 500 см³ воды, прибавляют 25 см³ буферного раствора. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора цинка устанавливают по стандартному образцу с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, проведенному через все стадии анализа по 4.3, или по стандартному раствору алюминия.

Для этого в коническую колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску металлического железа и стандартный раствор алюминия в количествах, соответствующих содержанию железа и алюминия в анализируемой пробе, приливают 30 см³ раствора соляной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. Затем добавляют 3-4 капли азотной кислоты и кипятят 2-3 мин. Добавляют 30 см³ воды, 2 г борной кислоты и горячий раствор нейтрализуют раствором гидроксида натрия до начала выпадения гидроксидов железа, после чего тонкой струёй при перемешивании переливают во фторопластовый или кварцевый стакан вместимостью 400 см³, в котором находится 50 см³ горячего раствора гидроксида натрия, кипятят 3-4 мин и охлаждают.

Раствор с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу и отбрасывают первые порции фильтрата. Далее поступают, как указано в 6.3.

Массовую концентрацию раствора цинка С, г/см³, определяемую по стандартному раствору алюминия, вычисляют по формуле

_{, (6)}

где m₃ - масса алюминия стандартного раствора, взятая для титрования, г;

V - объем раствора цинка, израсходованный при втором титровании стандартного раствора, см³;

V₁ - объем раствора цинка, израсходованный при втором титровании раствора контрольного опыта, см³.

Массовую концентрацию раствора цинка С, г/см³, определяемую методом сравнения со стандартным образцом, вычисляют по формуле

_{, (7)}

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

т - масса навески пробы;

V₂ - объем раствора цинка, израсходованный при втором титровании раствора стандартного образца, см³;

V₁ - объем раствора цинка, израсходованный при втором титровании раствора контрольного опыта, см³.

6.3 Проведение анализа

Навеску пробы массой 0,5 г помещают в платиновую или стеклоуглеродную чашку, приливают 10 см³ фтористоводородной кислоты, затем осторожно по каплям прибавляют азотную кислоту до прекращения бурной реакции и 5 см³ в избыток. Затем прибавляют 10 см³ раствора серной кислоты и выпаривают до выделения густых паров серной кислоты, охлаждают, обмывают стенки чашки водой и снова выпаривают до густых паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 5 мин.

После охлаждения в чашку приливают 20 см³ раствора соляной кислоты (1:1), 30 см³ горячей воды и растворяют соли при нагревании. Раствор фильтруют через плотный фильтр в присутствии небольшого количества беззольной фильтробумажной массы.

Осадок количественно переносят на фильтр и промывают его 5-6 раз горячим раствором соляной кислоты (1:100), собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 250 см³, фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 700 - 800 °С до полного выгорания углерода. Осадок в тигле доплавляют с 2 г пиросульфата калия при температуре 700 - 750 °С.

Плав охлаждают, выщелачивают в 50 см³ раствора соляной кислоты (1:10) и раствор присоединяют к фильтрату.

К объединенному раствору добавляют 2 г борной кислоты и выпаривают его до объема 100 см³.

Раствор нейтрализуют раствором гидроксида натрия до начала выпадения гидроксида железа, после чего тонкой струйкой, при перемешивании, переносят в стакан вместимостью 400 см³, в котором находятся 40 см³ горячего раствора гидроксида натрия, кипятят 3-4 мин и охлаждают.

Раствор с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³ доливают водой до метки и перемешивают. Отфильтровывают через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

Аликвотную часть 200 см³ (при массовой доле алюминия до 2 %) или 100 см³ (при массовой доле алюминия св. 2 %) помещают в коническую колбу вместимостью 500 см³, приливают из бюретки 30,0 см³ раствора трилона Б и нейтрализуют раствором соляной кислоты (1:1) в присутствии фенолфталеина до исчезновения малиновой окраски. К раствору приливают 15 см³ буферного раствора, нагревают до кипения и кипятят 2-3 мин.

Раствор охлаждают и избыток трилона Б оттитровывают раствором цинка в присутствии 0,05 - 0,1 г индикаторной смеси до перехода желтой окраски раствора в малиново-красную. Затем прибавляют 30 см³ раствора фтористого натрия, кипятят 2-3 мин, охлаждают и титруют выделившийся трилон Б раствором цинка в присутствии 0,05 г дополнительно добавленной индикаторной смеси до перехода желтой окраски в малиново-красную.