СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
ГОСТ 6689.19—92
Издание официальное
"'• -4^ -
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москв
а
ГОС УД АРСТВ Е Н Н Ы Й
СТАН
РТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
Методы определения
росфора
Nickel, nickel and copper-nickel alloys.
Methods for the determination of phosphorus
ГОСТ
6689.19—92
ОКСТУ 1709
ата введения
01.01.93
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический (при массовой доле фосфора от 0,0005 до 0,05%) и фотометрический (при массовой доле фосфора от 0,005 до 0,05%) методы определения фосфора в никеле, никелевых и медно-нике- левых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
Сущность метода
Метод основан на измерении оптической плотности экстракта молибдофосфата после экстракции его смесью «-бутилового спирта и хлороформа и восстановлении молибдофосфата двухлористым оловом до фосфорно-молибденовой сини.
2 2 Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 0,5 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота хлорная, 57%-ный раствор и разбавленная 1:9.
Издание официальное
© Издательство стандартов, 1992
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен*, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта Росси
иАммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1 :50.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 50 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205, раствор 100 г/дм3.
10 г квасцов растворяют при нагревании в 70 см3 воды и 5 см3 азотной кислоты, раствор фильтруют и разбавляют водой до 100 см3.
Кальций азотнокислый четырехводный по ГОСТ 4142, раствор 120 г/дм3: 60 г соли растворяют в 100 см3, отфильтровывают не- растворившийся остаток и разбавляют раствор водой до 500 см3.
Калия гидроксид по ГОСТ 9285, раствор 30 и 100 г/дм3.
Промывной раствор: к 1 дм3 раствора гидроксида калия (30 г/дм3) прибавляют 20 см3 раствора азотнокислого кальция, энергично перемешивают, выдерживают 2 ч, добавляют еще 8 см3 раствора азотнокислого кальция и перемешивают. Спустя 20 мин фильтруют раствор через двойной фильтр средней плотности.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный, раствор 100 г/дм3. Перекристаллизацию молибденовокислого аммония проводят по ГОСТ 6689.7.
Олово двухлористое по ГОСТ 36, свежеприготовленный раствор 40 г/дм3 в соляной кислоте (1 : 9).
Олово двухлористое, разбавленный раствор: 1 см3 раствора двухлористого олова (40 г/дм3 в соляной кислоте (1:9) разбавляют 50 см3 0,5 моль/дм3 раствора серной кислоты. Раствор готовят перед применением.
Хлороформ по ГОСТ 20015.
я-Бутиловый спирт по ГОСТ 6006.
Экстракционная смесь: три части хлороформа смешивают с одной частью к-бутилового спирта.
Промывная жидкость для промывки экстракта: к 80 см3 воды добавляют 10 см3 57%-ного раствора хлорной кислоты и 10 см3 раствора молибденовокислого аммония.
Натрий сернокислый по ГОСТ 4166.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Стандартные растворы фосфора
Раствор А: 0,4394 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г фосфора.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки хлорной кислотой (1 :9).
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г фосфора.
Проведение анализа
Для сплавов, не содержащих хром и вольфрам 2—1325
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в платиновую чашку, добавляют 20—30 см1234 азотной кислоты (1:1), 1—3 см3 фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании.
Таблица 1
Массовая доля фосфора, %
Масса навески, г
2
1
0,5
0,2
воронку 4—5 см3 экстракционной смеси. Нагревают раствор на водяной бане до полного удаления хлороформа, после охлаждения раствор помещают в делительную воронку вместимостью 100—150 см3, добавляют 15 см3 н-бутилового спирта и перемешивают. В воронку добавляют 5 см3 разбавленного раствора двухлористого олова, энергично перемешивают в течение 30 с и после расслаивания фаз удаляют водный слой, а органическигі слой пере' носят в сухую мерную колбу вместимостью 50 см3, в которую предварительно помещают 0,2—0,3 г сернокислого натрия или фильтруют через сухой фильтр, ополаскивают делительную воронку н-бутиловым спиртом, прибавляя его в ту же колбу, доливают до метки н-бутиловым спиртом и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 2 см или на спектрофотометре при 780 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см.
Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через весь ход анализа.
Содержание фосфора находят по первому градуировочному графику.
Для сплавов, содержащих вольфрам
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в стакан 250—300 см3, добавляют 40—60 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, раствор упаривают до сиропообразного состояния, добавляют 10 см3 воды и раствор с осадком вольфрамовой кислоты выдерживают на горячей бане 5—10 мин. Осадок отфильтровывают на двойной плотный фильтр, стакан и осадок промывают 4—5 раз горячим раствором азотной кислоты (1:100). Фильтрат и промывной раствор собирают в стакан вместимостью 300 см3 и сохраняют, а остаток смывают с фильтра горячей водой в стакан, в котором проводили растворение сплава, растворяют в 70—75 см3 кипящего раствора гидроокиси калия (100 г/дм3) и фильтр промывают горячей водой.
Раствор кипятят, разбавляют водой до 250 см3 и охлаждают до комнатной температуры. Добавляют 5 см3 раствора азотнокислого кальция, энергично перемешивают и оставляют на 2 ч. Добавляют еще 2 см3 раствора азотнокислого кальция и спустя 20 мин отфильтровывают осадок на плотный фильтр. Стакан, в котором проводили осаждение, и осадок на фильтре промывают 8—10 раз промывным раствором. Осадок на фильтре растворяют в 30 см3 горячей азотной кислоты (1:1) в стакан, в котором проводилось осаждение, фильтр промывают 2—3 раза горячей азотной кислотой (1 :100) и водой.
Раствор упаривают до 20—25 см3, присоединяют к фильтрату, полученному после отделения вольфрамовой кислоты, и упаривают Ло 20—25 см3. После охлаждения к раствору добавляют 10 см3 57%-ной хлорной кислоты и упаривают до прекращения выделения густого белого дыма. Остаток охлаждают, добавляют 50 см31 воды, 2 см3 57%-ной хлорной кислоты, стакан накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой, нагревают да растворения солей и кипятят 2 мин. После охлаждения раствор помещают в делительную воронку вместимостью 150 см3, стакан ополаскивают 5 см3 хлорной кислоты (1:9) и далее анализ ведут,, как указано в и. 2.3.1.
Для сплавов, содержащих хром
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в платиновую чашку,, добавляют 20—30 см3 азотной кислоты (1:1), 1—3 см3 фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Затем раствор выпаривают досуха, остаток охлаждают, добавляют 10 см3 азотной кислоты (1:1) и снова выпаривают досуха. Эту операцию повторяют еще три раза. К сухому остатку добавляют 20 см3 азотной кислоты (1:1) и нагревают до растворения солей. Раствор помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, ополаскивают чашку 10 см3 азотной кислоты (1:1) и водой. К полученному раствору добавляют 15—20 см3 57%-ной хлорной кислоты, упаривают до прекращения выделения густого белого дыма и охлаждают. К остатку добавляют 30 см3 воды, стакан накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой, нагревают до растворения солей (если соли полностью* не растворяются, добавляют по каплям при перемешивании .57%-ную хлорную кислоту и кипятят 2 мин). После охлаждения, раствор разбавляют водой до 150—180 см3, добавляют 1 см3 раствора железоаммонийных квасцов, нагревают до 60—70°С и осаждают гидроокись железа аммиаком, осторожно прибавляя последний до образования растворимого аммиачного комплекса никеля и сверх этого еще 5—6 см3 в избыток.
Раствор выдерживают 30 мин при 60—70°С для коагуляции осадка гидроокиси железа. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Стакан и осадок на фильтре промывают 6—8 раз горячим раствором аммиака (1:50) и растворяют осадок на фильтре в 20 см3 горячей соляной кислоты (1:1) в стакан, в котором проводилось осаждение, промывая фильтр 5—7 раз; горячей водой. Осаждение, фильтрование и промывание осадка повторяют еще раз. Осадок гидроокиси железа на фильтре растворяют в 35 см3 горячей хлорной кислоты, разбавленной 1 : 9, в. стакан, в котором производилось осаждение, и фильтр промывают 5—7 раз горячей водой. Полученный раствор упаривают да 25—30 см3, после охлаждения помещают в делительную ворон*
ку вместимостью 150 см3 и ополаскивают стакан водой так, чтобы общий объем раствора был 35 см3. Добавляют 3 см3 раствора молибденовокислого аммония, выдерживают 10 мин для образования молибдофосфата и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
С
графику.
одержание фосфора находят по второму градуировочномуПостроение градуировочных графиков
Построение первого градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 150 см3 помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б фосфора, разбавляют хлорной кислотой (1:9) до 35 см3, добавляют 3 см3 раствора молибденовокислого аммония и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
Построение второго градуировочного
графика
В стаканы вместимостью по 250 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0;
3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б, добавляют по 10 см3 57%-ной хлорной кислоты, разбавляют водой до 150—180 см3, добавляют по 1 см3 раствора железоаммонийных квасцов, нагревают до 60—70°С, осаждают гидроокись железа аммиаком и далее анализ ведут, как указано в и. 2.3.3.
Обработка р е з у л ь т а т о в
Массовую долю фосфора (X) в процентах вычисляют по формуле
Z7’r
100
tn
где иц—масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г.
m— масса навески, г.
Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.
Т а 6 л а ц а 2
Допускаемые расхождения, %
Массовая доля фосфора, %
От 0,0005 до 0,001 включ.
Св. 0,001 » 0,005 »
у> ©,005 » 0,01 »
» 0,01 » 0,05 »
0,0003 0,0005 0,СС1 0,002
0,0004 0,0007
0,001
0,008
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных фотометрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ФОСФОРА
Сущность метода
Метод основан на образовании желтого фосфорнованадиево- молибденового комплекса и измерении его оптической плотности.
Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 2 : 3.
Кислота соляная по ГОСТ 3318.
Смесь кислот для растворения: смешивают 120 см3 соляной кислоты, 320 см3 концентрированной азотной кислоты и 560 см3 воды.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 18704, раствор 40 г/дм3.
Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336, раствор 2,5 г/дм3: 2,5 г растворяют в 500—700 см3 горячей воды в мерной колбе вместимостью 1000 см3, добавляют 10 см3 концентрированной азотной кислоты, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют.