ГОСТ 21876.4-76

ГОСТ 21876.4—76

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОМАРГАНЕЦ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

Издание официальное

53 7-99

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

УДК 669.15'74-198:546.28.06:006.354 Группа B19

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОМАРГАНЕЦ
Методы определения кремния гост
Ferromanganese. 21876.4—76

Methods for the determination of silicon

OKCTY 0809

Дата введения 01.01.78

Настоящий стандарт устанавливает методы определения кремния в ферромарганце:
фотометрический — при массовой доле кремния от 0,1 до 4,0 %;

травиметрический — при массовой доле кремния oT 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, проходя-
щих 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 фторис-
товодородной 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 °C.

Смесь азотной и серной кислот; готовят следующим образом: к 660 смз воды приливают 160 смз
серной кислоты. После охлаждения раствора добавляют 180 см? азотной кислоты и перемешивают,

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску ферромарганца массой | г (при массовой доле кремния до 2 %) и 0,5 г (при
массовой доле кремния свыше 2 %) помещают в стакан вместимостью 400 см? и растворяют в 50 см?
смеси азотной и серной кислот. Раствор выпаривают до появления паров серной кислоты, которым
дают выделиться 3—4 мин.

Издание официальное Перепечатка воспрещена:
*

© Издательство стандартов, 1976
© ИПК Издательство стандартов, 2000

С. 2 ГОСТ 21876.4—76

После охлаждения соли растворяют в 100 см? воды. К раствору приливают 5 см? 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 при-
ливают 5 см? серной кислоты и снова выпаривают до выделения паров серной кислоты. Раствор
охлаждают, приливают 100 см? 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 1000420 °С. После охлаждения в тигель с осадком

добавляют четыре капли серной кислоты, разбавленной 1:1, сушат и прокаливают при 1000420 "°C
до постоянной массы осадка.

Охлажденный тигель с осадком взвешивают. добавляют 3—5 капель воды, 3—4 капли серной
кислоты, разбавленной 1:1, 3—4 см? фтористоводородной кислоты и содержимое тигля осторожно
выпаривают до полного удаления серной кислоты. Сухой остаток прокаливают 15—20 мин при
1000420 *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
т,) - 0,4674 - 100

т-т)-

Х=

где m — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводоролной кислотой, г;
т, — масса тигля с остатком двуокиси кремния после обработки фтористоводородной кислотой, г:
т, — масса тигля с осадком контрольного опыта до обработки фтористоводородной кислотой, г;

ть — масса тигля с остатком контрольного опыта после обработки фтористоволоролной кислотой, г;
т; — 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.

Нормы точности и нормативы контроля точноели. %

Расхождение

Массовая доля креме результатов,
ных. & Погрешность | Расхождение | Расхожление двух | Расхождение трех анализа
результатов | результатов двух | параллельных `парзалельных стандартного
анализа А анализов d определений 4 | определений dy образца от
ттестоваиного
значения 8
От 0,1 до 0,2 включ. 0,015 0,022 0,018 0,022 0,012
Св. 0.2 + 0,5 + 0,03 0.04 0,03 0,04 0,02
» OS 6 10 © x 0,05 0,04 0,05 0.03
+» 10» 20 » 0.06 0,07 0,06 0,07 0,04
» 2,0 ь 50 © 0,09 0,11 0,09 0,11 0,06
® 5,0 © 100 + 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 гетеропо-

ликислоты (при рН 1.60—1,65) ¢ последующим восстановлением ее смесью аскорбиновой и лимон-
ной кислот до молибденовой сини и измерении оптической плотности раствора на

ГОСТ 21876.4—76 С. 3

спектрофотометре при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от
640 до 900 им.

{Введен дополнителью, Изм. № 1).

6. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми приналлежностями.

Печь муфельная любого типа с температурой нагрева до 1100 °C.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 3 моль/дм?.

Кислота аскорбиновая.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Смесь восстановительная свежеприготовленная: | г аскорбиновой кислоты и 5 г лимонной
кислоты растворяют в 100 см? воды.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с массовой долей 0,2 %.

7 Аммоний молибденовокислый no ГОСТ 3765, свежеприготовленный раствор с массовой долей
59.

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 %.

ее для сплавления: калий-натрий углекислый смешивают с борной кислотой в соотноше-
нии 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 °C. Плав выщелачивают в растворе углекислого натрия, раствор пере-
носят в мерную колбу вместимостью | ANP, доливают до метки раствором углекислого натрия и
перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Массовая концентрация кремния в растворе А равна 0,0001 г/см.

Массовую концентрацию раствора устанавливают гравиметрическим методом: солянокислот-
ным, хлорнокислотным или сернокислотным с двойным выпариванием.

Раствор Б: 10 см? раствора А помешают в мерную колбу вместимостью 100 см?, доливают до
метки водой и перемешивают, готовят перед применением.

Массовая концентрация кремния в растворе Б равна 0,00001 г/см?.

{Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

7. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА.

7.1. Навеску ферромарганиа массой 0,5 г при массовой доле кремния от 0,1 ло 0,8 %, 0,2 гпри
массовой доле кремния св. 0,8 до 2,0 % и 0,1 гпри массовой доле кремния св. 2,0 до 4,0 % помешают
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 см? 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 марганцо-
вокислого калия. Содержимое стакана охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 смз.
доливают AO метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 5 см? помещают в мерную колбу вместимостью 100 смз, приливают
50 см? воды и 5 см? раствора молибденовокислого аммония, перемешивают и через 10 мин прили-
вают 5 CM! восстановительной смеси и доводят до метки волой.

Через 40 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны
$30 им или фотоэлектроколориметре в диапазоне длии волн от 640 до 900 им.

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