ГОСТ 21876.4-76
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЕРРОМАРГАНЕЦ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЕРРОМАРГАНЕЦ
Методы определения кремния
Ferromanganese. Methods for the determination of silicon
|
ГОСТ
21876.4-76
|
Дата введения 01.01.78
Настоящий стандарт
устанавливает методы определения кремния в ферромарганце: фотометрический - при
массовой доле кремния от 0,1 до 4,0 %; гравиметрический - при массовой доле
кремния от 0,5 до 10,0 %.
(Измененная редакция, Изм. №
1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1.
Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473.
1.2.
Отбор проб проводят по ГОСТ 24991 со следующим дополнением.
1.2.1. Проба
должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих
через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613.
А. Гравиметрический метод
СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Метод основан на растворении
навески ферромарганца в смеси азотной и серной кислот, выделении кремниевой
кислоты из сернокислого раствора путем выпаривания до появления паров серной
кислоты с последующим определением разницы между массой осадка до обработки
фтористоводородной кислотой и массой остатка после обработки фтористоводородной
кислотой.
(Введен дополнительно, Изм.
№ 1).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 и разбавленная 2:98.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и
разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484.
Печь муфельная любого типа с
температурой нагрева до 1100 °С.
Смесь азотной и серной
кислот; готовят следующим образом: к 660 см3 воды приливают 160 см3
серной кислоты. После охлаждения раствора добавляют 180 см3 азотной
кислоты и перемешивают.
(Измененная редакция, Изм. №
1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску ферромарганца
массой 1 г (при массовой доле кремния до 2 %) и 0,5 г (при массовой доле
кремния свыше 2 %) помещают в стакан вместимостью 400 см3 и
растворяют в 50 см3 смеси азотной и серной кислот. Раствор
выпаривают до появления паров серной кислоты, которым дают выделиться 3 - 4
мин.
После охлаждения соли
растворяют в 100 см3 воды. К раствору приливают 5 см3
соляной кислоты и нагревают раствор до полного растворения солей. Раствор
фильтруют через фильтр средней плотности, содержащий небольшое количество
фильтробумажной массы.
Осадок на фильтре промывают
вначале 5 - 7 раз теплой соляной кислотой, разбавленной 2:98, затем 8 - 10 раз
теплой водой. Фильтр с осадком сохраняют.
Фильтрат проверяют на
полноту выделенной кремниевой кислоты. Для этого в раствор приливают 5 см3
серной кислоты и снова выпаривают до выделения паров серной кислоты. Раствор
охлаждают, приливают 100 см3 воды, нагревают до полного растворения
солей, отфильтровывают возможно выделившийся осадок кремниевой кислоты и
промывают, как указано выше.
Фильтры с осадками
кремниевой кислоты объединяют, помещают в платиновый тигель, сушат, осторожно
озоляют и прокаливают 40 мин при 1000 ± 20 °С. После охлаждения в тигель с
осадком добавляют четыре капли серной кислоты, разбавленной 1:1, сушат и
прокаливают при 1000 ± 20 °С до постоянной массы
осадка.
Охлажденный тигель с осадком
взвешивают, добавляют 3 - 5 капель воды, 3 - 4 капли серной кислоты,
разбавленной 1:1, 3 - 4 см3 фтористоводородной кислоты и содержимое
тигля осторожно выпаривают до полного удаления серной кислоты. Сухой остаток
прокаливают 15 - 20 мин при 1000 ± 20 °С до постоянной массы
остатка, охлаждают и взвешивают.
(Измененная редакция, Изм. №
1, 2).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю кремния (X)
в процентах
вычисляют по формуле
где m - масса тигля с осадком
двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;
m1 - масса тигля с остатком двуокиси кремния после
обработки фтористоводородной кислотой, г;
m2 - масса тигля с осадком контрольного опыта до
обработки фтористоводородной кислотой, г;
m3 - масса тигля с остатком контрольного
опыта после обработки фтористоводородной кислотой, г;
m4 - масса навески, г;
0,4674 - коэффициент
пересчета двуокиси кремния на кремний.
4.2. Нормы
точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния
приведены в таблице.
Массовая доля кремния,
%
|
Нормы точности и
нормативы контроля точности, %
|
Погрешность результатов
анализа D
|
Расхождение результатов
двух анализов dк
|
Расхождение двух
параллельных определений d2
|
Расхождение трех
параллельных определений d3
|
Расхождение результатов
анализа стандартного образца от аттестованного значения d
|
От 0,1 до 0,2 включ.
|
0,018
|
0,022
|
0,018
|
0,022
|
0,012
|
Св. 0,2 » 0,5 »
|
0,03
|
0,04
|
0,03
|
0,04
|
0,02
|
» 0,5 » 1,0 »
|
0,04
|
0,05
|
0,04
|
0,05
|
0,03
|
» 1,0 » 2,0 »
|
0,06
|
0,07
|
0,06
|
0,07
|
0,04
|
» 2,0 » 5,0 »
|
0,09
|
0,11
|
0,09
|
0,11
|
0,06
|
» 5,0 » 10,0 »
|
0,15
|
0,20
|
0,15
|
0,20
|
0,10
|
4.1, 4.2. (Измененная
редакция, Изм. № 2).
Б. Фотометрический метод
5. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Метод основан на разложении
навески и образовании желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты (при рН 1,60
- 1,65) с последующим восстановлением ее смесью аскорбиновой и лимонной кислот
до молибденовой сини и измерении оптической плотности раствора на спектрофотометре
при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 640
до 900 нм.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
6. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.
Печь муфельная любого типа с
температурой нагрева до 1100 °С.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 3 моль/дм3.
Кислота аскорбиновая.
Кислота лимонная по ГОСТ
3652.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Смесь восстановительная
свежеприготовленная: 1 г аскорбиновой кислоты и 5 г лимонной кислоты растворяют
в 100 см3 воды.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490,
раствор с массовой долей 0,2 %.
Аммоний молибденовокислый по
ГОСТ 3765,
свежеприготовленный раствор с массовой долей 5 %.
Натрий углекислый безводный
по ГОСТ 83
и раствор с массовой долей 1 %.
Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Водорода перекись по ГОСТ
10929, раствор с массовой долей 30 %.
Смесь для сплавления:
калий-натрий углекислый смешивают с борной кислотой в соотношении 2:1.
Кремния двуокись по ГОСТ
9428.
Стандартные растворы
кремния:
Раствор А: 0,215 г двуокиси
кремния сплавляют в платиновом тигле с 2,5 г углекислого натрия при температуре
1000 - 1100 °С. Плав выщелачивают в растворе углекислого натрия, раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки
раствором углекислого натрия и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой
посуде.
Массовая концентрация
кремния в растворе А равна 0,0001 г/см3.
Массовую концентрацию раствора
устанавливают гравиметрическим методом: солянокислотным, хлорнокислотным или
сернокислотным с двойным выпариванием.
Раствор Б: 10 см3
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до
метки водой и перемешивают, готовят перед применением.
Массовая концентрация
кремния в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
(Измененная редакция, Изм. №
1, 2).
7. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
7.1.
Навеску ферромарганца массой 0,5 г при массовой доле кремния от 0,1 до 0,8 %,
0,2 г при массовой доле кремния св. 0,8 до 2,0 % и 0,1 г при массовой доле
кремния св. 2,0 до 4,0 % помещают в платиновый тигель и смешивают с 2,5 г смеси
для сплавления. Тигель накрывают платиновой крышкой и сплавляют в муфеле при
температуре 900 - 950 °С в
течение 10 мин. Охлажденный тигель помещают в полиэтиленовый стакан, приливают
80 см3 горячего раствора соляной кислоты и нагревают на водяной бане
до растворения плава. Тигель удаляют из стакана и обмывают его водой. Для
разрушения двуокиси марганца прибавляют несколько капель перекиси водорода и
энергично перемешивают. Избыток перекиси водорода связывают несколькими каплями
раствора марганцовокислого калия. Содержимое стакана охлаждают, переводят в
мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и
перемешивают.
Аликвотную часть раствора 5
см3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
приливают 50 см3 воды и 5 см3 раствора молибденовокислого
аммония, перемешивают и через 10 мин приливают 5 см3
восстановительной смеси и доводят до метки водой.
Через 40 мин измеряют
оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 830 нм или
фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 640 до 900 нм.
В качестве раствора
сравнения применяют воду.
После вычитания значения оптической
плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора
анализируемой пробы находят массу кремния по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 1,
2).
7.2. Для построения
градуировочного графика в восемь из девяти мерных колб вместимостью 100 см3
помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 см3 стандартного
раствора Б, что соответствует 0,00001, 0,00002, 0,00003, 0,00004, 0,00005,
0,00006, 0,00007 и 0,00008 г кремния.
В девятую колбу стандартного
раствора не приливают. Во все колбы приливают по 1,6 см3 раствора
соляной кислоты, по 50 см3 воды и по 5 см3
молибденовокислого аммония, перемешивают и через 10 мин приливают 5 см3
восстановительной смеси, доводят до метки водой. Через 40 мин измеряют
оптическую плотность раствора, как указано в п. 7.1.
В качестве раствора
сравнения используют раствор девятой колбы, не содержащей стандартный раствор
Б.
По полученным значениям оптических
плотностей и соответствующим им массам кремния строят градуировочный график.
(Введен дополнительно, Изм.
№ 1).
8. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
8.1. Массовую долю кремния (X)
в процентах
вычисляют по формуле
где m1 - масса кремния, найденная
по градуировочному графику, г;
m - масса навески, соответствующая аликвотной части
раствора, г.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
8.2. Нормы точности и
нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в
таблице.
(Измененная редакция, Изм. №
1, 2).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН
И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
А.Н. Морозов, В.Л. Зуева,
П.Ф. Агафонов
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного
комитета СССР по стандартам от 24.05.76 № 1263
3. ВЗАМЕН ГОСТ 13091.5-67
4. Стандарт полностью унифицирован с БДС 7512-69
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 4-93
Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС
4-94)
7. ИЗДАНИЕ (апрель 2000 г.)
с Изменениями № 1, 2, утвержденными в апреле 1984 г., марте 1989 г. (ИУС 8-84,
6-89)