Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 19 июня 1981 г. N 3027

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

ФЕРРОВОЛЬФРАМ

 

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

 

Ferrotungsten.

Method for the determination of the silicon

 

ГОСТ 14638.4-81

(СТ СЭВ 2202-80)

 

Группа В19

 

ОКСТУ 0809

 

Взамен

ГОСТ 14638.4-69

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. N 3027 срок действия установлен с 01.01.1983 г. до 01.01.1988 г.

 

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический сернокислый метод определения массовой доли кремния в диапазоне от 0,15 до 3,0% в ферровольфраме.

Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кислоты с применением в качестве коагулянта желатина.

Осадок кремниевой кислоты совместно с осадком трехокиси вольфрама отфильтровывают и определение заканчивают гравиметрическим методом.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2202-80.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13020.0-75.

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой N 016 по ГОСТ 6613-73.

 

2. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

 

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:50.

Натрия перекись.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

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

Желатин по ГОСТ 11293-78, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3: 1 г желатина помещают в колбу с 200 см3 холодной воды и дают стоять при комнатной температуре в течение 25 - 30 мин, перемешивая раствор 3 - 4 раза. После чего раствор нагревают при температуре 50 - 60 °С до полного растворения желатина.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

 

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

Навеску ферровольфрама массой 1 г помещают в фарфоровый тигель и прокаливают в муфеле при температуре 800 °С в течение 2 ч. Во избежание спекания навеску через 5 мин от начала прокаливания осторожно перемешивают концом стальной проволоки. Перемешивание повторяют 2 - 3 раза в течение всего времени прокаливания. Затем навеску количественно переносят в стакан вместимостью 600 см3 и приливают 50 см3 соляной кислоты.

При определении кремния в ферровольфраме, полученном алюминотермическим способом и содержащим большое количество алюминия, навеску разлагают сплавлением с перекисью натрия. Для этого навеску образца ферровольфрама, равную 1 г, помещают в никелевый или железный тигель, в котором находится 8 - 10 г перекиси натрия. Сначала содержимое тигля осторожно нагревают при температуре 300 - 400 °С, а затем тигель помещают в муфель, нагретый до температуры 650 - 700 °С и сплавляют при этой температуре в течение 5 - 6 мин. Тигель с плавом охлаждают, помещают в стакан из полиэтилена вместимостью 400 см3, приливают 80 см3 воды. Стакан прикрывают часовым стеклом и плав выщелачивают без нагревания.

По выщелачивании плава тигель извлекают, протирают стенки его стеклянной палочкой с резиновым наконечником и обмывают водой. В стеклянный стакан вместимостью 400 см3 помещают 60 см3 соляной кислоты и вливают раствор из полиэтиленового стакана, ополаскивая его 5 - 6 раз водой.

Солянокислый раствор, полученный после растворения или сплавления навески, прикрывают часовым стеклом, помещают на плиту и умеренно нагревают до образования желтого осадка вольфрамовой кислоты. Снимают со стакана часовое стекло, раствор выпаривают до объема 10 - 15 см3, приливают 10 см3 азотной кислоты, кипятят в течение 5 мин и осторожно приливают 30 см3 серной кислоты. Раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 4 - 5 мин. Стакан охлаждают, обмывают стенки небольшим количеством воды и раствор снова выпаривают до выделения паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 2 - 3 мин. Содержимое стакана охлаждают, приливают 10 см3 соляной кислоты, 100 см3 теплой воды, после чего раствор нагревают в течение 10 - 15 мин при перемешивании.

К раствору с температурой 60 - 70 °С приливают 10 см3 раствора желатина, хорошо перемешивают в течение 1 - 2 мин и через 10 мин осадок вольфрамовой и кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр средней плотности в присутствии небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок переносят на фильтр и промывают 10 - 12 раз разбавленной соляной кислотой и под конец 3 - 4 раза горячей водой. Фильтр с осадком основной массы кремниевой кислоты сохраняют для последующей обработки.

Фильтрат и промывные воды помещают в тот же стакан, в котором проводилось выделение кремниевой кислоты, приливают 5 см3 азотной кислоты и раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 4 - 5 мин. Содержимое стакана охлаждают, приливают 10 см3 соляной кислоты, 100 см3 теплой воды и раствор нагревают до растворения солей.

К раствору с температурой 60 - 70 °С приливают 10 см3 раствора желатина, перемешивают в течение 1 - 2 мин и через 10 мин осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр средней плотности. Осадок количественно переносят на фильтр и промывают его 8 - 10 раз горячей разбавленной соляной кислотой и под конец 3 - 4 раза горячей водой.

Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадком кремниевой кислоты помещают в платиновый тигель, сушат, осторожно озоляют и прокаливают в течение 40 - 50 мин при температуре 1000 - 1100 °С. После охлаждения в тигель с осадком добавляют несколько капель серной кислоты, сушат и прокаливают при температуре от 750 до 800°С в течение 30 мин. Затем, после охлаждения, тигель с осадком взвешивают, прибавляют несколько капель воды, 10 капель серной кислоты, 5 - 6 см3 раствора фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают до полного удаления серной кислоты. Сухой остаток прокаливают при температуре 750 - 800 °С в течение 30 мин, охлаждают и взвешивают.

 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

4.1. Массовую долю кремния (Х) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где  - масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;

- масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой, г;

- масса тигля с осадком контрольного опыта на загрязнение реактивов до обработки фтористоводородной кислотой, г;

- масса тигля с остатком контрольного опыта на загрязнение реактивов после обработки фтористоводородной кислотой, г;

m - масса навески, г;

0,4674 - коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.

4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице.

 

────────────────────────────────┬─────────────────────────────────

    Массовая доля кремния, %    │     Абсолютные допускаемые

                                │         расхождения, %

────────────────────────────────┼─────────────────────────────────

От  0,15 до 0,25                │0,04

Св. 0,25 "  0,50                │0,05

 "  0,50 "  1,00                │0,07

 "  1,00 "  3,0                 │0,10