---

УДК 669.15'782—198 : 546.621.06 : 006.354 Группа В19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ГОСТ

13230.7-81

(СТ СЭВ 2197—80)

ФЕРРОСИЛИЦИЙ
Методы определения общего алюминия
Ferrosilicon. Methods for the determination of aluminium

Взамен
ГОСТ 13230.7—67

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3028 срок действия установлен

с (И .01 1983 г. до 01.01 1988 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает методы определения общего

алюминия в ферросилиции: атомно-абсорбционный (при массовой

д

фотометрический (при массовой

оле алюминия от 0,1 до 3,5%),

доле алюминия от 0,05 до 1,0%) и комплексонометрический (при .массовой доле алюминия от 0,5 до 3,5%).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2197—80.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75.

   2. Отбор проб проводят по ГОСТ 20016—74 со следующим дополнением: лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.

2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТО

   1. Сущность метода

Метод основан на растворении ферросилиция во фтористоводо-

родной и азотной кислотах, сплавлением нерастворимого остатка

с натрием углекислым и борной кислотой с последующим измере­нием атомной абсорбции алюминия при длине волны 309,3 нм, в

пламени закись азота — ацетилен.

Для сохранения идентичных условий атомизации анализируе­мых растворов и растворов градуировочного графика в последние вводится железо, а также кислоты в соответствующих количествах.

П

.Издание официальное

ерепечатка воспрещена

4

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота хлорная, плотностью 1,51 или 1,67 г/см³.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1 :9.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота борная по ГОСТ 9656—75.

Натрий углекислый, безводный по ГОСТ 83—79.

Железо карбонильное, не содержащее алюминий и 1%-ный рас­

твор.

Раствор А: 5 г железа растворяют в 25 см³ соляной кислоты в стакане вместимостью 400 см³ при слабом нагревании. Затем при­ливают 25 см³ раствора хлорной кислоты и выпаривают до паров хлорной кислоты. После охлаждения приливают 25 см³ соляной кислоты, 100 см³ воды и растворяют соли при нагревании. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор Б: 5 г железа растворяют в 25 см³ соляной кислоты в стакане вместимостью 400 см³ при слабом нагревании. После растворения добавляют 25 см³ хлорной кислоты и выпаривают рас­твор до выделения паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают. К охлажденному раствору приливают 50 см³ соляной кислоты и после того, как раствор станет абсолютно прозрачным, добавляют 50 см³ воды. В платиновом тигле смешивают 5 г натрия углекис­лого с 2,5 г борной кислоты и сплавляют при температуре 1000°С. После охлаждения тигель с плавом помещают в стакан с раство­ром, приготовленным вышеописанным способом, и выщелачивают плав при слабом нагревании. Тигель извлекают из стакана и тща­тельно обмывают, собирая промывные воды в тот же стакан. Рас­твор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор фона: в платиновом тигле смешивают 5 г натрия угле­кислого с 2,5 г борной кислоты и сплавляют при температуре 1000°С. После охлаждения тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 250 см³, содержащий 30 см³ соляной кислоты, 15 см³ раствора хлорной кислоты, 50 см³ воды, и выщелачивают плав при слабом нагревании. Тигель извлекают из стакана и тщательно обмывают, собирая промывные воды в тот же стакан. Раствор ох­лаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доли­вают до метки водой и перемешивают.

Ртуть металлическая по ГОСТ 4658—73.

Никель двухлористый, 6-водный по ГОСТ 4038—79, 0,2%-ный раствор.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069—74

.Стандартный раствор алюминия: 1 г металлического алюминия растворяют в 30 см³ соляной кислоты в присутствии 1 капли ртути металлической или 2 см³ раствора никеля двухлористого. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, до­ливают до метки водой и перемешивают.

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

чей воды, затем помещают в платиновый тигель, сушат, озоляют и прокаливают в течение 15 мин при температуре 750—800°С. После охлаждения в тигель добавляют 1 г углекислого натрия, 0,5 г борной кислоты, перемешивают и нагревают сначала при тем­пературе 250°С в течение 15 мин, затем в печи при температуре Ю00°С до полного сплавления остатка. После охлаждения тигель

с

помещают в стакан,

содержащий

ильтрат,

добавляют 15 см³

оляной кислоты и нагревают до полного выщелачивания плава.

Тигель вынимают из стакана, тщательно обмывают водой, соби­

рая промывные воды в тот же стакан, и выпаривают раствор до объема примерно 60 см³. Раствор охлаждают, переливают в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

В мерную колбу, вместимостью 100 см³, в зависимости от со­держания алюминия в пробе, отбирают аликвотную часть рас­твора, к которому приливают раствор железа Б, как указано в табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля алюминия, %

Аликвотная часть раствора
пробы, CM^S

Раствор железа Б,
см³

От 0,05 до

Св. 0,50 ,

0,50

Весь раствор

40

48

Раствор доливают до метки водой и перемешивают. Получен­ный раствор вводят распылением в пламя горелки и измеряют атомную абсорбцию при длине волны 309,3 нм и строго постоян­ном давлении закиси азота и ацетилена. Одновременно с проведе­нием анализа, в тех же условиях, проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов алюминием, добавляя по 0,01 г железа на каждый массовый процент железа в пробе.

Измерение абсорбции растворов анализируемых проб и рас­твора контрольного опыта на загрязнение реактивов приводят одновременно, в тех же условиях, что и измерение абсорбции рас­творов градуировочного графика.

Г

найденным значениям аб­

радуировочный график строят по

сорбции растворов для соответствующих количеств алюминия, за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта.

по формуле

_v /я-100

А — ГПі

где т —масса алюминия, найденная по градуировочному гра­фику, г;

т—-масса навески, соответствующая аликвотной части рас­твора, г.

Таблица 2

А

Массовая доля алюминия, %

0,02

0,03

0,05

0,07

0,10

0,15

бсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,05 до 0,1

Св. 0,1 . 0,2

• 0,2 . 0,5

■ 0,5 , 1,0 » 1,0 ц 2,0

3. « 2,0 _и 3,5ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Навеску ферросилиция растворяют в смеси азотной и фтори­стоводородной кислот. Азотную и фтористоводородную кислоты удаляют выпариванием раствора с серной кислотой. Определение заканчивают фотометрическим методом, измеряя оптическую плот­ность полученного алюминон-алюминиевого комплекса. Мешаю­щее действие трехвалентного железа устраняют восстановлением его аскорбиновой кислотой.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. рН-метр.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1 : 1.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.

Аскорбиновая кислота пищевая по ГОСТ 4815—76, свежепри­готовленный 2%-ный раствор.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.

Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:4

и 1 : 100.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1 : 1.

Железо карбонильное, не содержащее алюминия.

Железо азотнокислое: 5 г металлического железа, не содержа­щего алюминия, растворяют в 100 см³ разбавленной азотной кис­лоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация железа в растворе равна 0,01 г/см³.

Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты) по ГОСТ 9859—74, 0,10%-ный раствор, готовят за сутки до при­менения и хранят не более 10 сут.

Буферный раствор с pH 4,7: к 3 см³ ледяной уксусной кислоты прибавляют 6,8 г уксуснокислого натрия и разбавляют водой до 1 ДМ³-

Алюминий металлический по ГОСТ. 11069—74.

Стандартные растворы алюминия.

Раствор А: 0,5 г металлического алюминия растворяют в 100 см³ соляной кислоты (1:1). После растворения прибавляют пять капель азотной кислоты, кипятят 2 мин, охлаждают, перено-, сят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

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

В качестве рабочего раствора применяют раствор Б

.Раствор Б: пипеткой отбирают 10 см³ раствора А в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до метки и пере­мешивают.

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

алюминия до 0,1%) и 0,1 г (при массовой доле алюминия свыше >0,1%) помещают в платиновую чашку, смачивают водой, осторож­но приливают 5 см³ фтористоводородной кислоты, а затем по кап­лям азотную кислоту до прекращения растворениями еще 5 см³ в избыток.

Чашку с раствором помещают на плиту, полностью растворяют навеску при нагревании, приливают 5 см³ разбавленной серной кислоты и выпаривают раствор досуха (до полного удаления па­ров серного ангидрида).

После охлаждения в чашку приливают 20 см³ соляной кислоты (1 : 1), 30 см³ теплой воды и растворяют соли при нагревании.

Раствор фильтруют через плотный фильтр с небольшим коли­чеством беззольной бумажной массы. Осадок количественно пере­носят на фильтр и промывают его 5—6 раз горячей соляной кис­лотой (1:100), собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 250 см³.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при 700—800°С до полного выгорания углерода. Оса­док в тигле сплавляют с 3 г пиросернокислого калия при 700—800°С в течение 10 мин, плав охлаждают и выщелачивают в 50 см³ горячей воды. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности и промывают 5—6 раз горячей водой, собирая фильтрат

и промывные воды в коническую колбу, в которой находится ОС­НОВНОЙ раствор.

Раствор выпаривают до 30—50 см³, охлаждают и, в зависимо­сти от содержания алюминия (см. табл. 3), переносят в мерную колбу вместимостью 50, 100 или 200 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая доля алюминия, %

Разбавление раствора, см⁸

Объем аликвотной части
раствора, см⁸

50

100

От 0,05 до 0,3

Св. 0,3 . 0,

6В две мерные колбы вместимостью по 100 см³ отбирают алик­вотную часть раствора, как указано в табл. 3, приливают по 2 см³ раствора аскорбиновой кислоты и перемешивают.

В колбы добавляют по 10 см³ воды и растворы нейтрализуют разбавленным аммиаком на рН-метре*до pH 4,7 или визуально до сиреневого или светло-коричневого цвета раствора. Затем, при взбалтывании, прибавляют по каплям соляную кислоту (1:4) до обесцвечивания раствора, по 30 см³ буферного раствора, по 20 см³ воды и перемешивают.

В одну из мерных колб прибавляют 2 см³ раствора алюминона, разбавляют буферным раствором до метки, перемешивают и через 40 мин измеряют оптическую плотность окрашенного раствора на спектрофотометре при длине волны 530 нм или фотоэлектроколо риметре с зеленым светофильтром.