ГОСТ 13230.4-81

УДИ 669.15'782—-198 : 546.18.06: 006.354                              Группа В19

                    Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й              С Т А Н Д А Р Т    С О Ю З А    ССР



                                                                                    ГОСТ
                                        ФОРРОСИЛИЦИЙ
                                                                                 13230.4 —81
                                 Метод определения фосфора
                                                                                 (СТ СЭВ 2195—80)
                    Ferrosilicon. Method for the determination of phosphorus
                                                                                      Взамен
                                                                                  ГОСТ 13230.4—67



                    Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня
                    19,81 г. № 3028 срок действия установлен
                                                                              с 01.01 1983 г.
                                                                             до 01.01 1988 г.

                                   Несоблюдение стандарта преследуется по закону


                       Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод
                    определения массовой доли фосфора в ферросилиции (при массо­
                    вой доле фосфора от 0,01 до 0,20%).
                       Метод основан на реакции образования желтой фосфорномо­
                   либденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением
                   ее в солянокислой среде ионами двухвалентного железа в присут­
                   ствии солянокислого гидроксиламина или тиомочевины до комплек­
                   сного соединения окрашенного в синий цвет. Интенсивность синей
                   окраски раствора пропорциональна массе фосфора.
                       Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2195—80.

                                                1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

                       1.1. Общие    требования к    методу анализа — по ГОСТ
                   13020.0—75.
                       1.2. Отбор проб проводят по ГОСТ 20016—74 со следующим
                   дополнением: лабораторная проба должна быть приготовлена в
                   виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито
                   с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.

                                      2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

                         Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
                         Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

                   Издание официальное                                      Перепечатка воспрещена
                            ★
                    22
авторский надзор

ГОСТ 13230.4—S1 Стр. 2


    Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
    Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1 :20.
    Кислота хлорная, плотностью 1,67 или 1,51 г/см3.
    Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:5.
    Кислота соляная, плотностью 1,105 г/см3: 560 см3 концентриро­
ванной соляной кислоты разбавляют водой до 1 дм3.
    Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:1.
    Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, 10%-ный серно­
кислый раствор: 100 г квасцов растворяют в 1 дм3 раствора сер­
ной кислоты, разбавленной 1 :20.
    Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79, 20%-ный рас­
твор.
    Медь сернокислая по ГОСТ 4165—78, 1%-ный раствор.
    Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.
    Тиомочевина по ГОСТ 6344—73, 8%-ный раствор.
    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—78, перекристал-
лизованный: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в
400 см3 воды при нагревании до 80°С. Раствор фильтруют через
плотный фильтр, охлаждают, приливают 300 см3 этилового спирта,
перемешивают и через 1 ч осадок фильтруют под вакуумом на
фильтр средней плотности, помещенный в воронку Бюхнера. Оса­
док промывают 2—3 раза спиртом и высушивают на воздухе. Из
полученной соли готовят 5%-ный водный раствор.
    Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198—75,
перекристаллизованный: 100 г однозамещенного фосфорнокислого
калия растворяют в 150 см3 горячей воды при нагревании, после
чего выливают раствор тонкой струей в фарфоровую чашку, энер­
гично перемешивают стеклянной палочкой. Когда раствор охла­
дится до комнатной температуры, чашку с кристаллами охлаж­
дают в холодной проточной воде или холодильнике, изредка пере­
мешивая содержимое чашки. После охлаждения кристаллы от­
фильтровывают под вакуумом на воронке с пористой стеклянной
пластинкой и промывают ледяной водой дважды по 5 см3. Осадок
переносят в стакан и растворяют в 80 см3 горячей воды при на­
гревании, после чего проводят перекристаллизацию еще раз, как
указано выше. Кристаллы фосфорнокислого однозамещенного
 калия высушивают при (110±5)°С в фарфоровой чашке до по­
стоянной массы.
    Калий фосфорнокислый однозамещенный, стандартные рас­
 творы.
    Раствор А: 0,4393 г однозамещенного фосфорнокислого калия,
дважды перекристаллизованного и высушенного при 110оС, поме-
 3*                                                            23

Crp. 3 ГОСТ 13230.4—$1


щают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в 100 см3
воды, доливают водой до метки и перемешивают.
    Массовая концентрация фосфора в растворе равна 0,0001 г/см3.
    Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А переносят в мерную
колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и переме­
шивают, готовят в день применения.
    Массовая концентрация       фосфора в растворе Б равна
0,00001 г/см3.
                         3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   3.1. Навеску ферросилиция массой 0,5 г помещают в платино­
вую чашку, прибавляют 15 см3 азотной кислоты и осторожно, по
каплям, 10— 15 см3 фтористоводородной кислоты.
   Затем содержимое чашки нагревают и раствор выпаривают до
5—7 см3. Добавляют 15 см3 хлорной кислоты и выпаривают до
начала выделения обильных паров хлорной кислоты, которым да­
ют выделяться около 10— 15 мин. После охлаждения соли раство­
ряют при нагревании в 50 см3 воды, переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают до метки водой, пере­
мешивают и фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан вме­
стимостью 100 см3, отбрасывая первые порции фильтрата.
   Далее определение проводят по одному из методов, указанных
в пи. 3.1.1; 3.1.2.
   3.1.1. Метод определения фосфора с применением соли двухва­
лентного железа в присутствии гидроксиламина
   В две конические колбы вместимостью по 100 см3 каждая по­
мещают по 20 см3 анализируемого раствора (при массовой доле
фосфора до 0,07%) и по 10 см3 (при массовой доле фосфора свы­
ше 0,07%). Непрерывно перемешивая растворы, прибавляют ам­
миак до образования небольшого устойчивого осадка гидроокиси
железа, который растворяют, добавляя осторожно, по каплям, при
перемешивании соляную кислоту плотностью 1,105 г/см3, не допу­
ская ее избытка.
   К прозрачному раствору прибавляют по 10 см3 раствора соля­
нокислого гидроксиламина и нагревают, не доводя до кипения, до
исчезновения желтой окраски раствора. Если раствор сохраняет
желтоватую окраску, то добавляют 2—3 капли раствора аммиака.
При появлении мути добавляют 2—3 капли соляной кислоты плот­
ностью 1,105 г/см3.
   Бесцветные растворы быстро охлаждают, переносят в мерные
колбы вместимостью 100 см3 каждая, прибавляют по 10 см3 соля­
ной кислоты плотностью 1,105 г/см3, а затем в одну из колб, по
каплям, при непрерывном перемешивании, прибавляют 8 см3 рас­
твора молибденовокислого аммония.
   После перемешивания в течение 1—2 мин раствор доливают
водой до метки и снова перемешивают.
 24

ГОСТ 13230.4—81 Стр. 4


   Раствор в колбе без добавления молибденовокислого аммония
служит раствором сравнения. Через 10 мин измеряют оптическую
плотность раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколори­
метре при длине волн 830 или 650 нм.
   3.1.2. Метод определения фосфора с применением тиомочевины
    В две мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают по
20 см3 анализируемого раствора (при массовой доле фосфора до
0,07%) и по 10 см3 (при массовой доле фосфора свыше 0,07%).
При непрерывном перемешивании прибавляют аммиак до образо­
вания неисчезающей мути, которую осторожно растворяют, при­
бавляя по каплям соляную кислоту плотностью. 1,105 г/см3, и
приливают по 2 см3 ее в избыток. К полученным растворам при­
бавляют по 10 см3 восстановительной смеси, по 10 см3 соляной
кислоты плотностью 1,105 г/см3 и в одну из колб 8 см3 раствора
молибденовокислого аммония, после чего разбавляют оба раство­
ра водой до метки и перемешивают. Раствор второй мерной колбы,
в который не прибавлен раствор молибденовокислого аммония,
служит раствором сравнения. Через 10 мин измеряют оптическую
плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофото­
метре при длине волн 650 или 850 нм.
    3.2. Массовую долю фосфора находят по градуировочному
графику или методом сравнения по стандартным образцам ферро­
силиция, близким по составу к анализируемой пробе и проведен­
ным через все стадии анализа.
    3.3. П о с т р о е н и е г р а д у и р о в о ч н о г о г р а ф и к а
    В шесть конических колб из семи вместимостью по 100 см3 по­
мещают 1, 2, 4, 6, 8, 10 см3 стандартного раствора Б, что соответ­
ствует 0,00001, 0,00002, 0,00004, 0,00006, 0,00008, 0,00010 г фосфора.
    В каждую колбу приливают по 25 см3 воды, по 4 см3 раствора
железоаммонийных квасцов, нейтрализуют раствор аммиаком до
выпадения гидроокиси железа и далее анализ проводят как ука­
зано в пп. 3.1.1; 3.1.2.
    Седьмая колба, в которую помещены все реактивы, за исклю­
чением стандартного раствора фосфора, служит как для проведе­
ния контрольного опыта на содержание фосфора в реактивах, так
и раствором сравнения.

                       4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   4.1. Массовую долю фосфора (X ) в процентах, определенную
методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
                        X — т'
                                    тх    У
где т — масса фосфора, найденная по градуировочному графи­
        ку, г;
                                                                    25