ГОСТ 21639.6-93
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЛЮСЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО
ПЕРЕПЛАВА
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,
МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Российской Федерацией - Техническим комитетом ТК 145
«Методы контроля металлопродукции»
ВНЕСЕН Техническим
секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и
сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и
сертификации 17 февраля 1993 г.
За принятие
проголосовали:
Наименование государства
|
Наименование национального органа по
стандартизации
|
Республика Армения
|
Армгосстандарт
|
Республика Беларусь
|
Белстандарт
|
Республика Казахстан
|
Госстандарт Республики Казахстан
|
Республика Молдова
|
Молдовастандарт
|
Российская Федерация
|
Госстандарт России
|
Туркменистан
|
Туркменгосстандарт
|
Республика Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
Украина
|
Госстандарт Украины
|
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации,
метрологии и сертификации от 14.06.95 № 300 межгосударственный стандарт ГОСТ 21639.6-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта
Российской Федерации с 1 января 1996 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 21639.6-76
СОДЕРЖАНИЕ
1 область применения. 2
2 нормативные
ссылки. 2
3 общие
требования. 2
4 аппаратура,
реактивы и растворы.. 2
5 проведение
анализа. 3
6 обработка результатов. 4
|
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
Флюсы для электрошлакового
переплава
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
Fluxes for electroslag remelting
Method for determination of phosphorus
Дата введения 1996-01-01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий
стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора в флюсах для электрошлакового
переплава при массовой доле от 0,002 до 0,04 %.
Метод основан
на образовании фосфорномолибденовой гетерополикислоты с последующим
восстановлением ее аскорбиновой кислотой в присутствии сурьмяновиннокислого калия
до комплексного соединения, окрашенного в синий цвет, и измерении оптической
плотности раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем
стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79
Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ
3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79
Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3765-78
Аммоний молибденовокислый. Технические условия
ГОСТ 3773-72
Аммоний фосфорнокислый двузамещенный. Технические условия
ГОСТ
4198-75 Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия
ГОСТ 4204-77
Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4332-76
Калий углекислый - натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 4461-77
Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ
5962-67 Спирт этиловый ректификованный. Технические условия
ГОСТ
10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ
21639.0-93 Флюсы для электрошлакового переплава. Общие требования к методам
анализа
3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие
требования к методу анализа - по ГОСТ
21639.0.
4 АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр
или фотоэлектроколориметр.
Печь муфельная
с температурой нагрева до 1000 °С.
Кислота
хлорная, раствор с массовой концентрацией 1510 г/дм3.
Кислота соляная
по ГОСТ
3118 и разбавленная 1:1, 5:95.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461.
Кислота
аскорбиновая, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 20 г/дм3.
Кислота серная
по ГОСТ 4204
и разбавленная 1:1.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Аммоний
хлористый по ГОСТ
3773 и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Калий
углекислый натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Натрий
углекислый по ГОСТ
83.
Натрия
перекись.
Железо (III)
азотнокислое 9-водное раствор с массовой концентрацией 180 г/дм3:
180 г реактива растворяют при нагревании в 300 - 400 см3 воды с
добавлением 5 см3 азотной кислоты, отфильтровывают в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и
перемешивают.
Аммиак водный по
ГОСТ 3760.
Спирт этиловый
ректификованный по ГОСТ 5962.
Аммоний
молибденовокислый по ГОСТ 3765,
раствор (перекристаллизованный) с массовой концентрацией 50 г/дм3:
250 г реактива растворяют в 400 см3 воды при температуре 80 °С.
Раствор фильтруют на плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см3 этилового
спирта, хорошо перемешивают и через 1 ч осадок под вакуумом фильтруют на фильтр
средней плотности, помещенный в воронку Бюхнера. Затем
осадок промывают 2 - 3 раза этиловым спиртом и высушивают.
1,74 г перекристаллизованного
молибденовокислого аммония растворяют в 100 см3 воды, приливают 20,8
см3 серной кислоты, охлаждают, доливают водой до объема 250 см3
и перемешивают.
Калий
сурьмяновиннокислый, раствор с массовой концентрацией 3 г/дм3.
Калий
фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ
4198.
Стандартные
растворы
Раствор А:
0,4393 г однозамещенного фосфорнокислого калия, предварительно высушенного при
температуре 100 - 110 °С, растворяют в воде, помещают в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая
концентрация фосфора в растворе А равна 0,0001 г/см3.
Раствор Б: 10
см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая
концентрация фосфора в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
5 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
5.1 Разложение флюса проводят
двумя методами.
Метод I
Навеску флюса
массой 0,5 г помещают в стеклоуглеродистый тигель, смешивают с 1,5 г углекислого
калия - углекислого натрия, прибавляют восьмикратное количество перекиси натрия
и сплавляют сначала в менее горячей зоне муфеля, перемешивая содержимое тигля
до расплавления массы, затем выдерживают при температуре 650 - 700 °С в течение
1 - 2 мин.
После этого
тигель охлаждают, помещают в стакан вместимостью 300 - 400 см3 и
выщелачивают плав в 100 - 150 см3 воды. Затем тигель обмывают,
удаляют. В стакан осторожно приливают соляную кислоту до растворения
гидроокисей металла, кипятят, приливают 2 см3 азотнокислого железа,
20 см3 хлористого аммония, нагревают до температуры 70 - 80 °С и
приливают аммиак до полного выделения осадка гидроокисей.
Осадок
фильтруют на фильтр средней плотности и промывают 6 - 8 раз горячим раствором
хлористого аммония. Струей воды переносят осадок в стакан, в котором
проводилось осаждение, обмывают фильтр 20 см3 кипящей соляной
кислоты 1:1 и промывают 5 - 6 раз горячей водой.
Раствор
охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают
до метки водой, перемешивают и фильтруют.
Метод II
Навеску флюса
массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3,
приливают 20 см3 смеси азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 и
умеренно нагревают до растворения пробы. Раствор выпаривают досуха, затем
приливают 10 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха, эту
операцию повторяют.
Соли растворяют
в 10 см3 соляной кислоты при слабом нагревании, приливают 20 см3
воды и фильтруют через фильтр средней плотности в стакан вместимостью 200 см3.
Стакан и осадок на фильтре промывают 3 - 4 раза горячим раствором соляной
кислоты 5:95 и водой. Фильтрат сохраняют - основной раствор.
Фильтр с
осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 800
- 900 °С. Тигель с осадком охлаждают, прибавляют 2 - 3 капли воды, 3 - 5 капель
серной кислоты 1:1, 5 - 6 см3 фтористоводородной кислоты и осторожно
выпаривают досуха. Остаток в тигле сплавляют с 1 г углекислого натрия при
температуре 950 - 1000 °С. После этого тигель охлаждают, помещают в стакан
вместимостью 250 см3 и выщелачивают плав в 60 см3 воды.
Содержимое стакана соединяют с основным раствором, упаривают, переливают в
мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и
перемешивают.
Отбирают
аликвотную часть раствора в зависимости от массовой доли фосфора, указанной в
таблице 1,
в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 1 см3
хлорной кислоты и выпаривают до обильных паров хлорной кислоты. К остатку
приливают 50 см3 воды, нагревают до растворения солей, охлаждают,
приливают 5 см3 молибденовокислого аммония, 5 см3
аскорбиновой кислоты и 1 см3 сурьмяновиннокислого калия. Раствор
переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки
водой и перемешивают.
Таблица 1 - Объем аликвотной
части раствора
Массовая доля фосфора,
%
|
Объем
аликвотной части раствора, см3
|
От
0,002 до 0,005 включ
|
50
|
Св. 0,005 » 0,01 »
|
20
|
» 0,01 » 0,04 »
|
10
|
Оптическую
плотность анализируемого раствора измеряют через 5 - 10 мин на спектрофотометре
при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 620
до 670 нм.
В качестве
раствора сравнения применяют воду.
После вычитания
значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения
оптической плотности раствора пробы находят массу фосфора по градуировочному
графику.
5.2 Для
построения градуировочного графика в семь из восьми конических колб
вместимостью по 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 4,0
см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,000010;
0,000015; 0,000020; 0,000025; 0,000030 и 0,000040 г фосфора. В каждую колбу
приливают по 1 см3 хлорной кислоты и выпаривают до обильных паров
хлорной кислоты. К остатку приливают 50 см3 воды, нагревают до
растворения солей, охлаждают, приливают 5 см3 молибденовокислого
аммония, 5 см3 аскорбиновой кислоты и 1 см3
сурьмяновиннокислого калия. Растворы переливают в мерные колбы вместимостью 100
см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую
плотность раствора измеряют, как указано в 5.1. Раствором сравнения служит раствор восьмой колбы, не
содержащий стандартного раствора фосфора.
По полученным значениям
оптических плотностей и соответствующим им массам фосфора строят градуировочный
график.
6 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
6.1
Массовую долю фосфора (X)
в процентах
вычисляют по формуле
где m1 - масса фосфора в растворе анализируемой
пробы, найденная по градуировочному графику, г;
т - масса навески,
соответствующая аликвотной части раствора, г.
6.2 Нормы
точности и нормативы контроля точности определения массовой доли фосфора
приведены в таблице 2.
Таблица 2
- Нормативы контроля точности
Массовая доля фосфора,
%
|
Допускаемые
расхождения, %
|
погрешности
результатов анализа, Δ
|
двух средних результатов анализа, выполненных в
различных условиях dк
|
двух параллельных определений d2
|
трех параллельных определений d3
|
результатов
анализа стандартного образца от аттестованного значения δ
|
От
0,002 до 0,005 вкл.
|
0,0017
|
0,0022
|
0,0018
|
0,0022
|
0,0011
|
Св. 0.005 » 0,01 »
|
0,0024
|
0,0030
|
0,0025
|
0,0031
|
0,0016
|
» 0,01 » 0,02 »
|
0,004
|
0,005
|
0,004
|
0,005
|
0,002
|
» 0,02 » 0,04 »
|
0,005
|
0,007
|
0,006
|
0,007
|
0,004
|
Ключевые слова: флюсы, электрошлаковый переплав, методы
определения фосфора, аппаратура, реактивы, растворы, массовая доля