---

УДК 669.5'296'782—198:546.18.06:006.354 Группа В19

Г

ГОСТ
17001.5-86

Взамен
ГОСТ 17001.5—71

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРРОСИЛИКОЦИРКОНИЙ

Методы определения фосфора

Ferrosilicozirconium. Methods for
determination of phosphorus

ОКСТУ 0809

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 ноября 1986 г. № 3512 срок действия установлен

с 01.01.88

до 01.01.98

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает методы определения фос­фора в ферросиликоцирконии: фотометрический — при массовой доле от 0,02 до 0,30% и экстракционно-фотометрический — при массовой доле от 0,02 до 0,10%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

   2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Ліетод основан на реакции образования желтой фосфорно- молибденовой гетерополикислоты с последующим восстановле­нием ее в солянокислой среде ионами двухвалентного железа в присутствии солянокислого гидроксиламина или тиомочевины до комплексного соединения, окрашенного в синий цвет.

Мешающее влияние циркония устраняют осаждением цирко­ния гидроокисью натрия.

★

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и 1 :20.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1, и- плотностью 1,105 г/см³: 560 см³ соляной кислоты разбавляют до- метки водой в мерной колбе вместимостью 1 дм³ и перемеши­вают.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм³.

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, сернокислый раствор с массовой концентрацией 100 г/дм³: 100 г квасцов растворяют в 1 дм³ раствора серной кислоты (1 :20).

Массовая концентрация железа в растворе равна 0,0116 г/см³.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456—79, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм³.

Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165—78, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм³.

Тиомочевина по ГОСТ 6344—73, раствор с массовой кон­центрацией 80 г/дм³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Восстановительная смесь: 150 см³ раствора сернокислой меди смешивают с 700 см³ раствора тиомочевины. После отстаивания в течение 24 ч смесь фильтруют и осадок отбрасывают.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм³. При необходимости молибде­новокислый аммоний перекристаллизовывают: 250 г молибденово­кислого аммония растворяют в 400 см³ воды при нагревании до 80°С. Раствор фильтруют через плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см³ спирта, перемешивают и через 1 ч осадок фильтруют под вакуумом на фильтр средней плотности, помещен­ный в воронку Бюхнера. Осадок промывают 2—3 раза спиртом и высушивают на воздухе.

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198—75. При необходимости фосфорнокислый калий перекристаллизовы­вают: 100 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в 150 см³ горячей воды при нагревании; после чего выливают раствор тонкой струей в фарфоровую чашку, энергично перемеши­вая стеклянной палочкой.

После охлаждения раствора до комнатной температуры, чаш­ку с кристаллами охлаждают в холодной воде или холодильнике, перемешивая содержимое чашки. По охлаждении кристаллы от­фильтровывают под вакуумом на воронке с пористой стеклян­ной пластинкой и промывают ледяной водой дважды по 5 см³.Осадок переносят в стакан и растворяют в 80 см³ горячей воды при нагревании; после чего повторяют перекристаллиза­цию как указано выше. Кристаллы фосфорнокислого одно­замещенного калия высушивают при (110±5)°С в фарфоровой чашке до постоянной массы.

Стандартные растворы фосфора

Раствор А: 0,4394 г однозамещенного фосфорнокислого калия, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, растворяют в 100 см³ воды, доливают водой до метки и перемешивают.

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

Раствор Б: 10 см³ стандартного раствора А переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см³; готовят в день применения.

После полного растворения навески приливают 15 см³ серной кислоты (1:1), выпаривают до обильных паров серной кислоты. Содержимое чашки охлаждают, стенки чашки обмывают водой и снова выпаривают до обильных паров серной кислоты.

После охлаждения соли растворяют в 30 см³ воды, с добавле­нием 5 см³ соляной кислоты (1 : 1).

Содержимое чашки переносят в колбу вместимостью 250 см³, нейтрализуют раствором гидроксида натрия до начала выделения гидроксида циркония, переносят в колбу вместимостью 250 см³, в которой находится 50 см³ горячего раствора гидроксида натрия. Раствор нагревают до кипения, охлаждают, переносят в мер­ную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки, водой, пере­мешивают и фильтруют в сухую колбу вместимостью 250 см³ через сухой фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата.

Через 10—15 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре в области свето- пропускания 680—880 нм.

В качестве раствора сравнения применяют раствор второй мерной колбы, не содержащий раствора молибденовокислого ам­мония.

При непрерывном перемешивании и по каплям приливают раствор аммиака до образования небольшого устойчивого осадка гидроксида железа, который растворяют соляной кислотой плот­ностью 1,105 г/см³, не допуская ее избытка. К растворам прили­вают по 10 см³ раствора солянокислого гидроксиламина, нагре­вают, не доводя до кипения, до исчезновения желтой окраски раствора.

Бесцветные растворы быстро охлаждают, переносят в мерные колбы вместимостью по 100 см³ и прибавляют по 10 см³ соляной кислоты плотностью 1,105 г/см³.

Затем в одну из колб по каплям и при перемешивании прибав­ляют 8 см³ раствора молибденовокислого аммония. После пере­мешивания в течение 1—2 мин растворы доливают водой до метки и снова перемешивают.

Через 10—15 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре в области свето- пропускания от 680 до 900 нм.

В качестве раствора сравнения применяют раствор второй мер­ной колбы, не содержащий раствор молибденовокислого аммония.

Массу фосфора находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы или методом сравнения со стандартными образцами ферросиликоцирко- ния, близкими по составу к анализируемому ферросиликоцирко- нию и проведенными через все стадии анализа.

В семь конических колб из восьми вместимостью 100 см³ по­мещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 7,5 см³ стандартного раст­вора Б, что соответствует 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004;0,00005; 0,00006 и 0,000075 г фосфора. В каждую колбу приливают по 25 см³ воды, по 3 или по 5 см³ раствора железоаммонийных квасцов, в зависимости от применяемого восстановителя, нейтра­лизуют раствор аммиаком до выделения осадка гидроксида железа. Осадок растворяют в соляной кислоте плотностью 1,105 г/см³ и далее анализ проводят как указано в пункте 2.3.2 или 2.3.3.

Раствором сравнения служит раствор восьмой колбы, не со­держащий стандартного раствора фосфора.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им содержаниям фосфора строят градуировоч­ный график.

100
т

где mi — масса фосфора, найденная по градуировочному гра­фику, г;

т — масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г;

1. 2. Массовую долю фосфора (Xi) в процентах, определен­ную методом сравнения вычисляют по формуле

      хС(Р-Рг) D.-P, ’ где С — массовая доля фосфора в стандартном образце, %; D — оптическая плотность анализируемого раствора пробы; Di — оптическая плотность раствора стандартного образца; D2— оптическая плотность раствора контрольного опыта. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указан­ных в таблице.
      Массовая доля фосфора, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
      От 0,020 до 0,050 включ. Св. 0,050 » 0,100 » » 0,100 » 0,200 » » 0,20 » 0,30 »	0,008 0,010 0,015 0,02 11

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Метод основан на экстракции фосфора из хлорнокислой среды изобутиловым спиртом в виде желтого фосфорномолибденового комплекса, который восстанавливают в органической фазе до синего комплекса хлористым оловом. Экстракт гомогенизируют ацетоном.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота хлорная 57%-ный раствор и разбавленная 1 :50.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и раствор с молярной кон­центрацией 0,5 моль/дм³.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.

Железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148—78, раствор с массовой концентрацией 30 г/дм³: 30 г железа (II) сернокислого растворяют в 500 см³ воды, к которой осторожно добавлено 100 см³ серной кислоты. Затем разбавляют водой до 1 дм³.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм³: 50 г молибденовокислого ам­мония при необходимости перекристаллизованного как указано в п. 2.2, помещают в стакан, прибавляют 200 см³ воды и раст­воряют при нагревании. Раствор фильтруют через плотный фильтр, охлаждают, прибавляют 115 см³ серной кислоты, вновь охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, разбавляют до метки водой и перемешивают; готовят перед при­менением. ₇

Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336—75.

Кислота борная по ГОСТ 9656—75, насыщенный раствор.

Олово двухлористое 2-водное по ГОСТ 36—78.

Раствор А: 10 г двухлористого олова растворяют при нагрева­нии в 25 см³ соляной кислоты.

Раствор. Б: К 1 см³ раствора А прибавляют 200 см³ серной кислоты с молярной концентрацией 0,5 моль/дм³ и перемеши­вают.

Спирт изобутиловый по ГОСТ 6016—77.

Ацетон по ГОСТ 2603—79.

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198—75, при необходимости перекристаллизованный как указано в п. 2.2.

Стандартные растворы фосфора по п. 2.2.

. Навеску ферросиликоциркония массой 0,25 г помеща­ют в платиновую чашку или чашку из стеклоуглерода, прибав­ляют приблизительно 0,2 г ванадиевокислого аммония, смачи­вают водой, прибавляют 10 см³ азотной ксилоты, 2—3 см³ фтори- 12стоводородной кислоты и растворяют сначала на холоде, а затем при нагревании. Прибавляют 15 см³ хлорной кислоты и нагревают до начала выделения паров хлорной кислоты. Чашку охлаждают, обмывают стенки водой и снова нагревают до начала выделения паров хлорной кислоты.

Прибавляют 25 см³ раствора сернокислого железа, 20 см³ насыщенного раствора борной кислоты и нагревают до растворе­ния солей. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 20 см³ (при массовой доле фосфо­ра до 0,05 %) или 10 см³ (при массовой доле фосфора свыше '0,05 до 0,10%) помещают в делительную воронку. Раствор разбав­ляют до 50 см³ хлорной кислотой (1:50), прибавляют 10 см³ сернокислого раствора молибденовокислого аммония, 20 см³ спир­та, встряхивают 1 мин и дают разделиться слоям. Водный слой отбрасывают, а к спиртовому слою прибавляют 15 см³ раствора Б двухлористого олова и встряхивают 1 мин. После расслаивания водный слой отбрасывают. Спиртовой слой сливают в сухую мер­ную колбу вместимостью 50 см³, ополаскивают делительную воронку ацетоном, присоединяя его к раствору в мерной колбе, доливают ацетоном до метки и перемешивают.