Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 30 марта 1990 г. N 791

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

ФЕРРОНИОБИЙ

 

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА

 

Ferroniobium Method for determination of phosphorus

 

ГОСТ 15933.3-90

 

Группа В19

 

ОКСТУ 0809

 

Срок действия

с 1 июля 1991 года

до 1 июля 2001 года

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработан и внесен Министерством металлургии СССР.

Разработчики: В.Г. Мизин, Т.А. Перфильева, С.И. Ахманаев, В.П. Глухова, Г.И. Гусева.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством и стандартам от 30 марта 1990 г. N 791.

3. Срок первой проверки - I кв. 2000 г.

Периодичность проверки - 5 лет.

4. Взамен ГОСТ 15933.3-70

5. Ссылочные нормативно-технические документы

 

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

Обозначение НТД, на который дана ссылка │  Номер пункта, раздела

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

ГОСТ 83-79                              │2

ГОСТ 3118-77                            │2

ГОСТ 3760-79                            │2

ГОСТ 3765-78                            │2

ГОСТ 4165-78                            │2

ГОСТ 4198-75                            │2

ГОСТ 4233-77                            │2

ГОСТ 4518-75                            │2

ГОСТ 5962-67                            │2

ГОСТ 6344-73                            │2

ГОСТ 9656-75                            │2

ГОСТ 18300-87                           │2

ГОСТ 20515-75                           │1.2

ГОСТ 28473-90                           │1.1

 

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора в феррониобии при массовой доле его от 0,03 до 0,6%.

Метод основан на реакции образования желтой фосфорномолибденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением ее в солянокислой среде тиомочевиной в присутствии сернокислой меди до комплексного соединения, окрашенного в синий цвет. Фосфор отделяют от мешающих элементов сплавлением с пероксидом натрия с последующим выщелачиванием плава раствором хлористого натрия.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 28473.

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с максимальным размером частиц 0,08 мм по ГОСТ 20515.

 

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

 

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Натрия пероксид.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, насыщенный раствор.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Квасцы железоаммонийные, раствор: 87 г квасцов растворяют при нагревании в 400 см3 воды, содержащей 15 см3 соляной кислоты, охлаждают, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и плотностью 1,105 г/см3: 500 см3 соляной кислоты разбавляют до метки водой в мерной колбе вместимостью 1 дм3 и перемешивают.

Аммоний фтористый по ГОСТ 4518, раствор с массовой концентрацией 20 г/дм3.

Кислота борная по ГОСТ 9656, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

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

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

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, свежеприготовленный 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 (порциями по 30 см3) и высушивают на воздухе.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 или спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962.

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.

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 проточной холодной воде или холодильнике, перемешивая содержимое. По охлаждении кристаллы отфильтровывают под вакуумом на воронку 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 калия высушивают при температуре (110 +/- 5) °С в фарфоровой чашке до постоянной массы.

Стандартные растворы фосфора

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

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

Раствор Б: 10,0 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят в день применения.

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

 

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

3.1. Навеску пробы, отобранную согласно табл. 1, помещают в железный или никелевый тигель и сплавляют с 4 - 6 г перекиси натрия, содержащей 1 - 2 г натрия углекислого при температуре 650 - 700 °С.

 

Таблица 1

 

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

    Массовая доля фосфора, %    │         Масса навески, г

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

От  0,03 до 0,10 включ.         │0,5

Св. 0,1  "  0,2  "              │0,25

"   0,2  "  0,6  "              │0,1

 

После охлаждения плав выщелачивают во фторпластовом стакане в 100 см3 насыщенного раствора хлористого натрия. Тигель извлекают из стакана и обмывают его водой. Раствор кипятят до разрушения пероксида натрия, затем охлаждают, количественно переносят вместе с осадком в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Дают осадку отстояться и затем раствор фильтруют через сухой фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

3.2. В две конические колбы вместимостью по 100 см3 помещают по 25,0 см3 фильтрата, приливают по 2,0 см3 раствора железоаммонийных квасцов, по 5,0 см3 раствора фтористого аммония и по 2,0 см3 раствора борной кислоты. Выпавший осадок гидроксида железа растворяют в соляной кислоте плотностью 1,105 г/см3. Затем раствор нейтрализуют аммиаком до начала выпадения осадка гидроксида железа. Выпавший осадок гидроксида железа растворяют, добавляя по каплям раствор соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3 и еще 2 см3 в избыток. Затем приливают 10 см3 восстановительной смеси. Раствору дают постоять 5 мин, приливают 10 см3 соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3 и в одну из колб по каплям и при перемешивании приливают 8,0 см3 раствора молибденовокислого аммония. Затем растворы переносят в мерные колбы вместимостью по 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 830 нм или на фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 680 до 880 нм.

В качестве раствора сравнения применяют раствор второй мерной колбы, не содержащий раствора 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 стандартным образцом, близким по составу к анализируемой пробе и проведенным через все стадии анализа.

3.3. Построение градуировочного графика

В шесть конических колб из семи вместимостью 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 и 0,00006 г фосфора. Во все колбы приливают по 25 см3 воды, по 2,0 см3 раствора железоаммонийных квасцов, нейтрализуют раствор аммиаком до выделения осадка гидроксида железа. Осадок растворяют в соляной кислоте плотностью 1,105 г/см3 и дают еще 2 см3 этой же кислоты в избыток и далее анализ проводят, как указано в п. 3.2.

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

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

 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

4.1. Массовую долю фосфора (X) в процентах, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

 

,

 

где  - масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора пробы, г.

Массовую долю фосфора ( ) в процентах, определяемую методом сравнения со стандартным образцом, вычисляют по формуле

 

,

 

где  - массовая доля фосфора в стандартном образце, %;

D - оптическая плотность анализируемого раствора пробы;

- оптическая плотность раствора стандартного образца;

- оптическая плотность раствора контрольного опыта.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли фосфора приведены в табл. 2.

 

Таблица 2

 

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

Массовая доля фосфора, │Погреш-│    Допускаемые расхождения, %

           %           │ность  ├───────┬───────┬───────┬──────────

                       │резуль-│резуль-│двух   │трех   │результа-

                       │татов  │татов  │парал- │парал- │тов ана-

                       │анали- │двух   │лельных│лельных│лиза стан-

                       │за, %  │анали- │опреде-│опреде-│дартного

                       │       │зов    │лений  │лений  │образца

                       │       │       │       │       │от аттес-

                       │       │       │       │       │тованного

                       │       │       │       │       │значения

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

От  0,03 до 0,05 включ.│0,005  │0,006  │0,005  │0,006  │0,003

Св. 0,05 "  0,1  "     │0,007  │0,009  │0,007  │0,009  │0,005

"   0,1  "  0,2  "     │0,010  │0,013  │0,010  │0,013  │0,006

"   0,2  "  0,5  "     │0,016  │0,020  │0,016  │0,020  │0,010

"   0,5  "  0,6  "     │0,022  │0,028  │0,023  │0,028  │0,014