ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ
СОЮЗА ССР
ФЕРРОВОЛЬФРАМ
МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО
И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗОВ
ГОСТ 14638.1-81 - ГОСТ 14638.5-81;
ГОСТ 14638.7—81
(СТ СЭВ 2198-80—СТ СЭВ 2203-80)
И
Цена 10 коп.
здание официальноеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН Министерством черной металлургии СССР ИСПОЛНИТЕЛИ
В. Г. Мизин, В. Л. Зуева, П. Ф. Агафонов, Е. М. Позднякова
ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
Член Коллегии А. А. Кугушин
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3027У
.Группа в19
ДК 669.15'27-198:546.78.06:006.354ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
г
14638.1—81
(СТ СЭВ
2198-80)
Взамен
ГОСТ 14638.1—69
ФЕРРОВОЛЬФРАМ
Методы определения вольфрама
Ferrotungsten.
Methods for the determination of tungsten
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3027 срок действия установлен
с 01.01.1983 г.
до 01.01.1988 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Н астоящий стандарт устанавливает определение массовой доли вольфрама в диапазоне от 50 до 85 % гравиметрическими методами (азотнокислотным и хлорнокислотным с цинхонином) в ферровольфраме.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2198—80.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75.
Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.
АЗОТНОКИСЛОТНЫЙ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на гидролитическом выделении вольфрама в виде вольфрамовой кислоты из раствора азотной кислоты в присутствии азотнокислого аммония. Определение заканчивают прокаливанием вольфрамовой кислоты до трехокиси вольфрама с последующей проверкой осадка на чистоту.
П
Издание официальное
ерепечатка воспрещена© Издательство стандартов, 1981 1 ■Остаточное количество вольфрама, не выделившееся в осадок в виде вольфрамовой кислоты, определяют фотометрическим методом с роданистым аммонием в присутствии треххлористого титана.
А п п а р а ту р а, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 2:1 и 1:100.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1, 1:50.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, 50 %-ный раствор.
Спирт этиловый по ГОСТ 5962—67.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867—77, 25, 2 и 1 %-ные растворы.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867—77, 2 %-ный раствор, приготовленный на основе азотной кислоты, разбавленной 1:50.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—78, 50%-ный раствор. Калий углекислый — натрий углекислый по ГОСТ 4332—76. Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027—67, 2%-ный раствор.
Медь сернокислая по ГОСТ 4165—78, 2% -ный раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 25 и 2%-ные растворы.
Тиомочевина по ГОСТ 6344—73, 5%-ный свежеприготовленный раствор.
Аммоний роданистый по СТ СЭВ 222—75,’50%-ный свежеприготовленный раствор.
Цинк гранулированный по ГОСТ 989—75.
Титан треххлористый по ГОСТ 311—78: к 20 см3 раствора треххлористого титана добавляют 50 см3 соляной кислоты, 30 см3 воды, кипятят 2—3 мин и охлаждают. К приготовленнему раствору добавляют 1—2 г гранулированного цинка, готовят перед применением.
2-нафтохинолин (нафтохинолин-бета), 2%-ный раствор: 10 г реактива растворяют в 400 см3 воды и прибавляют по каплям серную кислоту, при перемешивании, до полного растворения бета-нафто- хинолина. Раствор доливают водой до 500 см3, перемешивают, фильтруют и хранят в закрытой склянке.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристаллизованный: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 80°С. Раствор фильтруют через плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см3 этилового спирта, перемешивают и через 1 ч фильтруют осадок под вакуумом на фильтр средней плотности, помещенный в воронку Бюхнера. Осадок промывают 2—3 раза спиртом и высуши$адй,на воздухе.
Аммоний молибденовокислый, стандартные растворы.-
Раствор А: 1,8402 г молибденовокислого аммония помещают в стакан и при нагревании растворяют в воде. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Определяют массовую концентрацию стандартного раствора А молибденовокислого аммония: 100 см3 стандартного раствора А молибденовокислого аммония помещают в стакан вместимостью 400 см3, приливают 2 см3 соляной кислоты (1:1), 25 см3 раствора уксуснокислого аммония и разбавляют водой до объема 200 см3. Раствор нагревают до кипения и приливают по каплям 25 см3 раствора уксуснокислого свинца. Содержимое стакана кипятят, непрерывно перемешивая в течение 10—15 мин. Затем раствор с осадком оставляют стоять не менее нем на 12 ч, после чего осадок количественно переносят на плотный фильтр и промывают 8—10 раз горячим 2%-ным раствором азотнокислого аммония.
Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при температуре 450—500°С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.
Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Массовую концентрацию молибденовокислого аммония (С) по молибдену, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле
р (т-иц) 0.2614
С= 100 ’
где т — масса осадка молибденовокислого свинца, г;
Ш] — масса осадка контрольного опыта на загрязнение реактивов, г;
0,2614 — коэффициент пересчета молибденовокислого свинца на молибден;
100 — объем раствора молибденовокислого аммония, взятый для определения его массовой концентрации, см3.
Массовая концентрация молибдена в растворе А приблизительно равна 0,001 г/см3.
Раствор Б: 50 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовая концентрация молибдена в растворе Б равна 0,0001 г/см3.
Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18298—79.
Натрий вольфрамовокислый, стандартные растворы.
Раствор А: 1,7944 г вольфрамовокислого натрия растворяют в 300 см3 2%-ного раствора гидроокиси натрия. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Определяют массовую концентрацию стандартного раствора А вольфрамовокислого натрия: 100 см3 стандартного раствора А вольфрамовокислого натрия помещают в стакан вместимостью 400 см3 и прибавляют соляную кислоту (1:1) до наступления кислой реакции по метиловому оранжевому. Затем к содержимому стакана приливают 15—20 см3 раствора бета-нафтохинолина и оставляют стакан в теплом месте на 1 ч. Осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 5—6 раз соляной кислотой (1:100). Фильтр с осадком помещают в прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый или платиновый тигель, высушивают, осторожно сжигают при температуре 400—500 °С и прокаливают при температуре 750—800°С до постоянной массы. Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Массовую концентрацию раствора вольфрамовокислого натрия (С) по вольфраму, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле (т—т-і)-0,7930 100 ’
где tn — масса осадка трехокиси вольфрама, г;
ті — масса осадка контрольного опыта на загрязнение реактивов, г,
0,7930 — коэффициент пересчета трехокиси вольфрама на вольфрам;
100 — аликвотная часть раствора вольфрамовокислого натрия, взятая для определения его массовой концентрации, см3.
Массовая концентрация вольфрама в растворе А приблизительно равна 0,001 г/см3.
Раствор Б: 50 см3 стандартного раствора А помещают в мерную, колбу вместимостью 500 см3, доливают 25%-ным раствором гидроокиси натрия до метки и перемешивают.
Массовая концентрация вольфрама в растворе Б приблизительно равна 0,0001 г/см3.
Проведение анализа
Навеску ферровольфрама массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, смачивают несколькими каплями воды, приливают 5—10 см3 раствора фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и еще в избыток 5 см3, затем чашку помещают на плиту и выпаривают до влажных солей. После этого прибавляют 5 см3 азотной кислоты и снова выпаривают до влажных солей. Соли растворяют в 10 см3 азотной кислоты и 20 см3 воды при слабом нагревании в течение 5 мин. Остаток вольфрамовой кислоты, приставшей к стенкам платиновой чашки, растворяют 10—15 каплями аммиака и присоединяют к основному раствору. В стакан приливают 50 см3 азотной кислоты (1:1), 2 см3 25 %-ного раствора азотнокислого аммония. Нагревают раствор до кипения и кипятят в течение 1—2 мин.
Стакан оставляют в теплом месте на 30—40 мин и фильтруют осадок вольфрамовой кислоты на плотный беззольный фильтр, уплотненный в конусе фильтробумажной массой. Осадок на фильтре промывают горячим 2%-ным раствором азотнокислого аммония, приготовленного на основе раствора азотной кислоты (1:50) до отрицательной реакции на ион железа (III) с раствором роданистого аммония. Промытый осадок помещают в предварительно прокаленный до постоянной массы и взвешенный платиновый тигель, а фильтрат сохраняют для определения остаточного вольфрама (фильтрат А).
Остатки вольфрамовой кислоты, приставшие к стенкам стакана, снимают кусочком фильтра, смоченного аммиаком, и присоединяют к основному осадку. Тигель с осадком помещают на плиту, подсушивают, озоляют и прокаливают при температуре 750—800°С до постоянной массы осадка. После охлаждения тигля в эксикаторе его взвешивают и находят массу загрязненной примесями трехокиси вольфрама тх.
Одновременно с проведением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов т2.
Для определения содержания примесей в осадке трехокиси вольфрама к взвешенному осадку трехокиси вольфрама прибавляют 4 г калия натрия углекислого, тщательно перемешивают и сплавляют в муфельной печи при температуре 80і0°С в течение 10—15 мин.
Охлажденный тигель помещают в стакан вместимостью 300 см3 и выщелачивают плав в 100 см3 горячего 1 %-ного раствора азотнокислого аммония. Раствор нагревают и после выщелачивания плава удаляют тигель, промывая его 1%-ным раствором азотнокислого аммония. Осадок фильтруют на фильтр средней плотности, промывают 10—12 раз горячим 2%-ным раствором азотнокислого аммония, содержащим несколько капель аммиака, и помещают в предварительно взвешенный тигель, а фильтрат Б сохраняют для определения содержания молибдена.
Тигель с осадком помещают на плиту, сушат, озоляют и прокаливают при температуре 800—900°С до постоянной массы осадка т-з.
Для определения содержания молибдена фильтрат Б выпаривают до объема 150 см3, охлаждают, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Отбирают аликвотную часть раствора по 10 см3 и переносят в две мерные колбы вместимостью по 100 см3. В каждую колбу приливают по 20 см3 воды, по 20 см3 раствора лимонной кислоты и по 15 см3 разбавленной серной кислоты, перемешивают и охлаждают. Затем приливают по 5 см3 раствора сернокислой меди и по 20 см3 раствора тиомочевины. Через 10 мин к раствору одной из колб прибавляют 2 см3 раствора роданистого аммония, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор второй колбы служит в качестве раствора сравнения.
Оптическую плотность раствора измеряют при длине волны 450 нм.
Содержание молибдена находят по градуировочному графику. 2.3.3.1. Построение градуировочного графика
В четыре мерные колбы из пяти вместимостью по 100 см3 каждая помещают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 см3 стандартного раствора молибдена Б, что соответствует 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00020 г молибдена. В каждую колбу добавляют по 17 см3 стандартного раствора вольфрама А, по 20 см3 воды, по 20 см3 раствора лимонной кислоты и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.3. Раствор- пятой колбы, в которую помещены все применяемые для построения градуировочного графика реактивы, кроме стандартного раствора, служит раствором-сравнения.
По найденным., значениям оптической плотности строят градуировочный график.
Массу трехокиси молибдена в осадке трехокиси вольфрама (т4) в граммах вычисляют по формуле
m-V-1,5003 ’
где m — масса молибдена, найденная по градуировочному графику, г;
V — общий объем раствора, см3;
1Л — аликвотная часть раствора, взятая для определения содержания молибдена, см3;
1,5003 — коэффициент пересчета массы молибдена на массу трехокиси молибдена.
Для определения содержания вольфрама в фильтрате А после выделения вольфрамовой кислоты, фильтрат выпаривают досуха, трижды обрабатывают 5 см3 соляной кислоты, выпаривая раствор досуха. Затем к сухому остатку приливают 10 см3 соляной кислоты, нагревают до растворения солей и разбавляют раствор водой до 100 см3. К горячему раствору приливают 25%-ный раствор гидроокиси натрия до выпадения осадка гидроокисей металлов и еще в избыток 10 см3. Раствор кипятят 3—5 мин, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки, перемешивают И фильтруют, отбрасывая первые порции фильтрата. Отбирают аликвотную часть раствора, равную- 20 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 40 см3 соляной кислоты (2:1) и 4 см3 раствора роданистого» аммония. Раствор охлаждают, приливают по каплям раствор треххлористого титана до появления устойчивой окраски желтого цвета, 3—4 капли в избыток и доливают до метки соляной кислотой (2:1). Оптическую плотность раствора измеряют мри длине волны 400 нм.