---

ГОСТ 13047.4-81

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТ

НИКЕЛЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

Издание официальное

БЗ 1-99

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Н

ГОСТ
13047.4-81*

Взамен
ГОСТ 13047.4-67

ИКЕЛЬ

Методы определения кремния

Nickel. Methods for the determination
of silicon

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 декабря 1981 г. № 5514 срок введения установлен

с 01.01.82

Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6—93)

Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения кремния при массовой доле его в никеле от 0,0005 до 0,2 % и гравиметрический метод при массовой доле его от 0,1 до 0,2 %.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2248—80.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13047.1—81. Контроль точности резуль­татов анализа осуществляют по ГСО или методом добавок.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. МЕТОД ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ С ЭКСТРАКЦИЕЙ АМИЛОВЫМ СПИРТОМ

   1. Сущность метода

Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте, образовании комплексного соеди­нения кремния с молибденовокислым аммонием при pH раствора 0,9—1,2, экстракции комплекса с амиловым спиртом, реэкстракции его в буферный раствор с pH 11, последующем измерении оптической плотности раствора при длине волны 840 или 660 нм.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.

рН-метр.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84, раствор 1:1.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, раствор 1:4.

Водорода перекись по ГОСТ 10929—76, раствор 1:1.

Кислота амидосульфоновая.

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

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, очищенный следующим образом: 70 г соли растворяют в 400 см³ горячей воды и раствор фильтруют через плотный фильтр. В раствор добавляют 250 см³ этилового спирта и через 2 ч кристаллы отсасывают на фарфоровой фильтрующей воронке. Полученный молибденовокислый аммоний снова растворяют в воде и повторяют перекристалли­зацию. Кристаллы сушат при 105 °С.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание (июнь 1999 г.) с Изменением Ns 1, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС 10—86)

© Издательство стандартов, 1981 © ИПК Издательство стандартов, 1999Аммоний молибденовокислый, раствор 50 г/дм³: 25,0 г молибденовокислого аммония раство­ряют в полиэтиленовом стакане в 300 см³ воды, добавляют 25 см³ аммиака, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, раствор 500 г/дм³.

Спирт амиловый, перегнанный.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—87.

Натрий тетраборнокислый (Na₂B₄O₇10H₂O) по ГОСТ 4199—76, 0,05 М раствор: 19,071 г тетраборнокислого натрия растворяют в воде и разбавляют водой до 1000 см³.

Буферный раствор с pH 11: раствор гидроокиси натрия и раствор тетраборнокислого натрия смешивают 1:1.

Олово двухлористое (SnCl₂-2H₂O) ТУ 6—09—5393—88, раствор 10 г/дм³: 1,0 г двухлористого олова растворяют в 10 см³ соляной кислоты в присутствии 0,2—0,4 г металлического олова и разбавляют водой до 100 см³.

Олово металлическое по ГОСТ 860—75.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73, прокаленная при 1000 °С до постоянной массы.

Калий-натрий углекислый безводный по ГОСТ 4332—76.

Стандартные растворы кремния.

Раствор А: 0,1070 г двуокиси кремния помещают в платиновый тигель и сплавляют с 2,0 г углекислого калия-натрия. Плав выщелачивают горячей водой, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³ и доливают водой до метки. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде не более 30 дней.

1. см³ раствора А содержит 0,1 мг кремния.

Раствор Б: 25 см³ раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см³ доливают до метки водой и перемешивают; раствор готовят перед применением.

2. см³ раствора Б содержит 0,005 мг кремния.

Вода бидистиллированная.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица I

При массовой доле кремния свыше 0,003 % добавляют при растворении несколько капель раствора перекиси водорода. После растворения пробы раствор переносят в мерную колбу вмести­мостью 100 или 250 см³ в соответствии с табл. 1, доливают до метки водой и перемешивают. В стакан вместимостью 100 см³ отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1, разбавляют водой до 30 см³ и кипятят 5 мин для разрушения перекиси водорода. Раствор охлаждают и разбавляют водой до 30 см³.

При массовой доле кремния до 0,003 % раствор после растворения и охлаждения разбавляют водой до 30 см³.

К раствору в стакане прибавляют 0,3 г амидосульфоновой кислоты, 5 см³ раствора молибде­новокислого аммония и устанавливают pH раствора 0,9—1,2 раствором аммиака или раствором соляной кислоты при помощи pH-метра или по индикаторной бумаге.

Через 10 мин добавляют 2,6 см³ раствора лимонной кислоты и оставляют стоять 5 мин. Затем раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100 см³, ополаскивая стакан 10 см³ раствора азотной кислоты, добавляют 10 см³ амилового спирта и экстрагируют в течение 5 мин. Для хорошего расслоения фаз прибавляют после экстрагирования 3 см³ раствора азотной кислоты. Затем нижний водный слой сливают. Органический слой промывают 3 см³ воды, а водный слой отбрасывают. Органическую фазу переносят в делительную воронку вместимостью 50 см¹, обмывая первую воронку 3—5 см³ амилового спирта, который присоединяют к органической фазе. Прибав­ляют 25,0 см³ буферного раствора и 0,2 см³ раствора двухлористого олова и реэкстрагируют до обесцвечивания органического слоя в течение 1 мин. После расслоения через 20—60 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 840 или 660 нм.

Раствором сравнения служит вода.

Массу кремния находят по градуировочному графику.

В шесть из семи стаканов вместимостью по 100 см³ отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,005; 0,010; 0,015; 0,020; 0,025 и 0,030 мг кремния. Во все стаканы наливают воду до 30 см³, добавляют 0,3 г амидосульфоновой кислоты и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий кремний.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массо­вым концентрациям кремния строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

т

где т_х— масса кремния в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г;

т₂— масса кремния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графи­ку, г;

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

Таблица 2

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристаллизованный: 70 г соли раство­ряют в 400 см³ горячей воды и раствор фильтруют через плотный фильтр. В раствор добавляют 250 см³ этилового спирта и через 2 ч кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера. Полученный молибденовокислый аммоний снова растворяют в воде и повторяют перекристаллизацию. Крис­таллы сушат при 105 °С.

Аммоний молибденовокислый, раствор 50 г/дм³: 25 г молибденовокислого аммония раство­ряют в полиэтиленовом стакане в 300 см³ воды, добавляют 25 см³ аммиака, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 500 см³, доводят объем до метки водой и перемешивают.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—87.

Спирт бутиловый по ГОСТ 6006—78, перегнанный.

Олово двухлористое SnCl₂-2H₂O по ТУ 6—09—5393—88, раствор 10 г/дм³: 1,0 г двухлористого олова растворяют в 10 см³ соляной кислоты в присутствии 0,2—0,4 г металлического олова и разбавляют водой до 100 см³.

Олово металлическое по ГОСТ 860—75.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73, прокаленная при температуре 1000 °С до постоянной массы.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332—76, безводный.

Промывной раствор: к 50 см³ раствора серной кислоты прибавляют 3 см³ раствора 50 г/дм³ молибденовокислого аммония.

Стандартные растворы кремния.

Раствор А: 0,1070 г двуокиси кремния помещают в платиновый тигель и сплавляют с 2 г углекислого калия-натрия при температуре не выше 850 °С. Плав выщелачивают горячей водой, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят объем до метки водой и перемешивают, раствор готовят перед применением.

1. см³ раствора А содержит 0,05 мг кремния.

Раствор Б: 25 см³ раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят объем до метки водой и перемешивают; раствор готовят перед применением.

2. см³ раствора Б содержит 0,005 мг кремния.

Вода бидистиллированная.

Все водные растворы хранят в посуде из полиэтилена.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

После окончания бурной реакции стакан покрывают пластмассовой крышкой и нагревают очень осторожно до полного растворения; примерно через 30 мин растворение пробы заканчива­ется. Если была прибавлена фтористоводородная кислота, то к раствору прибавляют 25 см³ насыщенного раствора борной кислоты.

По окончании разложения навески раствор нагревают для удаления окислов азота, переносят в мерную колбу вместимостью 100 или 250 см³ в соответствии с табл. 1, доводят объем до метки водой и перемешивают. В стакан вместимостью 100 см³ отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1, разбавляют водой до 75 см³, добавляют 6 см³ раствора молибденовокислого аммония и на pH-метре устанавливают pH в интервале 1,5—1,7 раствором аммиака или раствором серной кислоты, раствор переводят в делительную воронку вместимостью 200—250 см³ и доводят водой до 100 см³. Перемешивают и оставляют на 10 мин. После этого вводят 2 см³ раствора лимонной кислоты, энергично перемешивают, приливают 5 см³ бутилового спирта для насыщения раствора, 20 см³ раствора азотной кислоты и снова энергично перемешивают. К раствору прибав­ляют 15 см³ бутилового спирта и осторожно, во избежание образования эмульсии, перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. После полного расслоения фаз водный слой переводят во вторую делительную воронку вместимостью 200—250 см³, а органический слой — в делительную воронку вместимостью 120—150 см³, затем наливают 10 см³ бутилового спирта в первую воронку, осторожно ополаскивают стенки воронки и переводят бутиловый спирт во вторую делительную воронку, где находится водный слой. Воронку осторожно переворачивают 25—30 раз. После расслоения фаз водный слой переводят в первую воронку, а органический слой присоединяют к первой порции органического экстракта. Экстракцию повторяют еще раз с 10 см³ бутилового спирта. Из объеди­ненных органических экстрактов по возможности полнее удаляют водные капельки, а затем промывают экстракты 50 см³ промывного раствора, переворачивая воронку осторожно 20—25 раз. После расслоения водный слой отбрасывают, а органический переводят в мерную колбу вмести­мостью 50 см³, добавляют бутиловый спирт, 2—3 капли двухлористого олова и доливают до метки бутиловым спиртом. Раствор перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 610 нм. В качестве раствора сравнения используют бутиловый спирт. Через все стадии анализа проводят три контрольных опыта. Массу кремния находят по градуировочному графику.