---

Группа В19

СОЮЗА ССР ■ямпннипяяввикян

УДК 669.15'26—198:546.18.06:006.354

ГОСУ Д А РСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГОСТ

21600.4-83

(СТ СЭВ 3611—82)

ОКП 08 4000

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

ФЕРРОХРОМ

Метод определения фосфора

Ferrochrome. Method for the determination of phosphorus

Взамен
ГОСТ 21600.4—76

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 апреля V.4983 г. № 2122 срок действия установлен

с 01.07.84 до 01.07.89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод

определения в феррохроме фосфора (при массовой доле фосфора от 0,005 до 0,06%).

Метод основан на растворении феррохрома в кислотах, отгонке хрома в виде хлористого хромила, образовании фосфорно-молиб- деновой гетерополикислоты, восстановлении ее в солянокислой среде ионами двухвалентного железа в присутствии солянокисло­го гидроксиламина или хлорно-сернокислой среде аскорбиновой кислотой в присутствии сурьмяновиннокислого калия до комплекс­ного соединения, окрашенного в синий цвет.

Фосфор отделяют аммиаком с суммой гидроокисей металлов.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3611—82.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

Лабораторная проба — по ГОСТ 24991—81 и ГОСТ 23176—78 с дополнениями, указанными в табл. 1

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:3, 1 : 20 и 1 : 50.

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

Кислота соляная плотностью 1,105 г/см³: 560 см³ соляной кис­лоты разбавляют водой до метки в мерной колбе вместимостью 1 дм³.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота хлорная плотностью 1,53 или 1,67 г/см³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1 : 100.

Натрий углекислый по ГОСТ 83—79 и 1%-ный раствор.

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, раствор: 100 г железоаммонийных квасцов помещают в мерную колбу вмести­мостью 1 дм³, растворяют в 200 см³ раствора серной кислоты (1 :20), доливают до метки этим же раствором серной кислоты и перемешивают.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79, 20%-ный ра­створ.

Калий сурьмяновиннокислый, 0,15%-ный раствор.

При отсутствии реактива его можно приготовить следующим образом: 28,2 г кислого виннокислого калия растворяют при ки­пячении в 600 см³ воды. Добавляют небольшими порциями 14,6 г окиси сурьмы (Sb₂O₃). В случае получения непрозрачного раство­ра, его отфильтровывают. Раствор охлаждают до температуры 0—5°С и выдерживают при этой температуре в течение 2—3 мин. Затем полученные кристаллы отфильтровывают через плотный стеклянный фильтр и высушивают при температуре 100°С.

Натрий сернистокислый пиро по ГОСТ 10575—76, 10%-ный раствор.

Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный 2%-ный раствор. Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78 и 5%-ный раствор.

В случае необходимости молибденовокислый аммоний пере­кристаллизовывают: 250 г молибденовокислого аммония растворя­ют в 400 см³ воды при нагревании до температуры 80°С. Раствор фильтруют через плотный фильтр, охлаждают до комнатной тем­пературы, приливают 300 см³ спирта, перемешивают и через 1 ч осадок под вакуумом отфильтровывают на фильтр средней плот­ности, помещенный в воронку Бюхнера. Осадок промывают 2— 3 раза этиловым спиртом и высушивают на воздухе.

Калий фосфорнокислый, однозамещенный по ГОСТ 4198—75.

Стандартные растворы фосфора.

Раствор А: 0,4394 г фосфорнокислого калия, предварительно высушенного при температуре 105°С, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм³ примерно в 200 см³ воды, затем раствор до­ливают до метки водой и перемешивают.

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

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

Массовая концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см³.

Раствор готовят перед применением.

Реактивная смесь: 1,74 г молибденовокислого аммония раст­воряют в 100 см³ воды, приливают 20 см³ серной кислоты. Раствор охлаждают и доливают до 250 см³ водой.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Навеску феррохрома массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 400 см³, приливают 5 см³ азотной кислоты, 40 см³ свежеприготовленной серной кислоты (1:3) и растворяют при умеренном нагревании в течение 10—15 мин. Не обращая внима­ния на неполное растворение навески, приливают 60 см³ хлорной кислоты и выпаривают до выделения обильных паров хлорной кис­лоты и образования кристаллов хромового ангидрида.

Для удаления основной массы хрома прибавляют по каплям соляную кислоту и отгоняют хром в виде красно-бурых паров хло­ристого хромнла. Соляную кислоту прибавляют до тех пор, пока раствор не окрасится в зеленый цвет, что свидетельствует о вос­становлении хрома.

Раствор снова нагревают до окисления хрома и вновь отгоняют прибавлением соляной кислоты. Эту операцию повторяют несколь­ко раз ДО Приобретения раСТВОрОМ СЛабо-ЖеЛТОЙ ОКраСКИ, ЧТО Сви­детельствует об удалении основной массы хрома.

і оСоли растворяют при нагревании в 100—150 см³ воды. Нераст­воримый остаток отфильтровывают на фильтр средней плотности, содержащий небольшое количество фильтробумажной массы, и промывают 8—10 раз серной кислотой (1 : 50) и 5—6 раз горячей водой. Фильтрат сохраняют.

Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре 600—700°С. Охладив тигель, оста­ток смачивают 2—3 каплями воды, прибавляют 2—3 капли серной кислоты, 3—5 см³ фтористоводородной кислоты и выпаривают до­суха. Остаток прокаливают при температуре 600—700°С, охлаж­дают, прибавляют 1 г углекислого натрия и сплавляют при темпе­ратуре 950°С. Полученный плав выщелачивают в стакане вмести­мостью 150 см³ в 50 см³ горячей серной кислоты (1 : 50) и при­соединяют к основному раствору.

К объединенному раствору объемом 150—200 см³ прибавляют 5 см³ раствора железоаммонийных квасцов и осторожно нейтрали­зуют аммиаком до полного выпадения в осадок гидроокисей ме­таллов п добавляют 5 см³ аммиака. Осадок гидроокисей, содержа­щий фосфор, отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают осадок на фильтре 8—10 раз горячим раствором ам­миака.

Осадок смывают в стакан, в котором проводилось осаждение, п растворяют в 30 см³ горячей соляной кислоты (1 : 1), фильтр промывают 3—4 раза тем же раствором соляной кислоты, 6—8 раз водой и собирают фильтрат в тот же стакан. Раствор выпаривают до объема около 60 см³, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют в сухой стакан вместимостью 100 см³ через сухой опльтр, отбрасывая первые порции фильтрата.

К прозрачным растворам прибавляют по 10 см³ раствора со­лянокислого гидроксиламина и нагревают (не доводя до кипения) до исчезновения желтой окраски растворов. Если растворы сохра­няют желтоватую окраску, то добавляют по 2—3 капли раствора аммиака. При появлении мути добавляют по 2—3 капли раствора соляной кислоты плотностью 1,105 г/см³. Обесцвеченные растворы охлаждают и переливают в мерные колбы вместимостью по 100 см³.

В одну из мерных колб приливают 10 см³ раствора соляной кислоты плотностью 1,105 г/см³, по каплям перемешивая 8 см³ раст­вора молибденовокислого аммония и после перемешивания в те­чение 1 —1,5 мин раствор доливают водой до метки и снова пере­мешивают.

Раствор второй мерной колбы служит раствором сравнения. К нему добавляют все реактивы за исключением раствора молибде­новокислого аммония.

Через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре при длине волны от 650 до 900 им. Одновременно проводят контрольный опыт.

Массовую долю фосфора находят по градуировочному графи­ку или методом сравнения по стандартным образцам феррохрома, близким по составу к анализируемому феррохрому и проведенным через все стадии анализа.

В шесть из семи мерных колб, вместимостью по 100 см³ каж­дая, помещают 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 6,0 и 8,0 см³ стандартного раство­ра Б. В седьмую колбу стандартный раствор не наливают.

В каждую колбу приливают по 25 см³ воды, по 4 см³ раствора железоаммонийных квасцов, растворы нейтрализуют аммиаком до выпадения гидроокиси металлов и далее анализ ведут как указа­но в п. 3.2.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандарт­ного раствора фосфора.

Соли растворяют в 20 см³ воды, приливают 5 см³ раствора пиро­сернистокислого натрия и кипятят в течение 2—3 мин. Раствор ох­лаждают, приливают 5 см³ реактивной смеси, 10 см³ раствора ас­корбиновой кислоты и 1 см³ раствора сурьмяновиннокислого калия. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, долива­ют до метки водой и перемешивают. Через 10 мин измеряют оп­тическую плотность раствора при длине волны от 670 до 750 нм или от 800 до 900 нм, обеспечивающей наибольшую чувствитель­ность определения фосфора. Раствором сравнения служит вода. Одновременно проводят контрольный опыт.

Массовую долю фосфора находят по градуировочному графику или методом сравнения по стандартным образцам феррохрома, близким по составу к анализируемому феррохрому и проведенным через все стадии анализа.

В шесть из семи стаканов вместимостью по 100 см³ отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 6,0 см³ стандартного раствора Б. В седь­мой стакан стандартный раствор не наливают. В каждый стакан прибавляют по 1 см³ хлорной кислоты, выпаривают растворы до паров хлорной кислоты и далее поступают как указано в п. 3.3.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандарт­ного раствора фосфора.

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Массовую долю фосфора (X) в процентах, определенную методом градуировочных графиков, вычисляют по формуле

Х = т_л-т, ₁₀₀,
т

где Hi[ — масса фосфора в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г;

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

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

X ₌^c^^D~^Dd
¹D_x~ D-,

где с — массовая доля фосфора в стандартном образце, %;

D — оптическая плотность анализируемого раствора ферро­хрома;

—оптическая плотность раствора стандартного образца;

D₂— оптическая плотность раствора контрольного опыта.

Таблица 3

Изменение № 1 ГОСТ 21600.4—83 Феррохром. Метод определения фосфора Утверждено и введено b действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.09.88 № 3198