ГОСТ 22536.4-88

УДК 669.13.001.4:006.354                                                      Группа ВОЭ
Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й                       С Т А Н Д А Р Т   СОЮЗА        ССР



                      СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН
                             НЕЛЕГИРОВАННЫП
                         Методы определения кремния                      ГОСТ
                      Carbon steel and unalloyed cast iron.            22536.4-88
                       .Methods for determination of S'licon

ОКСТУ 0809

                                                                  Срок действия с 01.01.90
                                                                               до 01.07.95

                             Несоблюдение стандарта преследуется по такому

   Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический       (при
массово»"! доле кремния от 0.1 до 4.0 %) к фотометрический (при
массовой доле кремния от 0.005 до 1,0 %) методы определения
кремния.

                                       I. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
    1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 22536.0
-8 7 .
    1.2. Погрешность результата анализа (при доверительной в е -(
роятностм />“ 0,95) не превышает предела Д, приведенного в у
табл. 1 при выполнении условий:
    расхождение между результатами двух (трех) параллельных ■
измерений не должно превышать (при доверительной вероятности »•
Р=0,95) значения dj (d3) t приведенного в табл. 1;              \
    воспроизведенное в стандартном образце значение массовой до-О-
ли кремния не должно отличаться от аттестованного более чем н а ^
допускаемое (при доверительной вероятности Л = 0,85) значение 1
6 .приведенное в табл. 1.
    При невыполнении одного из вышеуказанных условий прово­
дят повторные измерения массовой доли кремния. Если и при пов­
торных измерениях требования к точности результатов не выпол­
няются. результаты анализа признают неверными, измерении пре­
кращают до выявления и устранения причин, вызвавших наруше­
ние нормального хода анализа.

Издание официальное                                                Перепечатка яоспрпцена
       ★
  сметная стоимость

С.     2 ГОСТ 22536.4—88

   Расхождение двух средних результатов анализа, выполненных
d различных  условиях (например, при внутрилабораторном конт­
роле воспроизводимости), не должно превышать (при доверитель­
ной вероятности Я =0,95) зпачения d K , приведенного в табл. 1.

                                                                       Таблица 1
                                         Допуск о е ш е расхождения, К
     Массовая доля кремний, х   Л. %                                       «. *
                                          4           Лг          <6
                                              к

O r 0,005 до 0.010 включ.       0.0022   0.0028      0,0023     0.0028     0,0014
Се. 0.010 » 0.020      >        0,003    0.004       0.003      0,004      0.002
 * 0.020 » 0.050       >        0.005    ОСОЙ        0.005      0.006      0.003
 > 0.050 » 0,10       *         0.008    0.010       0.008      0.010      0.005
 » 0,10 » 0.2        »          0.014    0.018       0.014      0.018      0.039
 » 0.2 » 0.5       »            0,022    0.028       0.022      0.028      0.014
 * 0,5 » 1,0       >            0,03     0,04        0.03       0.04       0.02
 » 1.0 > 2.0       *            0.05     0.06        0.05       0.06       0.03
 » 2.0 » 4,0       »            0,07     0,08        0.07       0,08       0,04



         2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

   2.1. С у щ н о с т ь м е т о д а
   Метод основан на выделении кремния в виде полимеризован-
ной кремниевой кислоты из кислого раствора, ее дегидратации и
взвешивании полученного диоксида кремния.
   2.2. А п п а р а т у р а и р е а к т и в ы
   Электропечь сопротивления лабораторная.
   Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или по ГОСТ 14261—77 и
разбавленная 1:1 и 1:50.
^ ^Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1, 1:2 и
   Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или по ГОСТ 11125—84 и
резбавлепная 1:2.
   Кислота хлорная, ч. д. а. или х.ч.
   Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
   Аммоний роданистый по ГОСТ 19522—74. раствор с массовой
концентрацией 50 г/дм5.
   Изделия технические из благородных металлов и сплавов по
ГОСТ 6563-75.
   2.3. П р о в е д е н и е а н а л и з а
   2.3.1.    Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой до
ли кремния (см. табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250—
—300 см3 и проводят растворение навески и выделение кремниевой
кислоты по одному из описанных пиже методов.

ГОСТ         22536.4—88 С. 3

                                                                                 Т абли ц а 2


         М ассо в ая д о л я п р е м и я * , ч   П о аеске с т е л е и л я ч у г у н » , Г



О т 0,1 д о 0, 5 в клю ч.                                      2.0

С в . 0.5 »   2 .0     »                                        1.0

 »   2,0 »    4 .0      »                                      0.5

     2.3.2. Сернокислотный метод
     В стакан с навеской приливают 15—25 см3 серной     кислоты
 <1:4), и нагревают до полного растворения пробы. Добавляют
 азотную кислоту' до прекращения вспенивания раствора и 20 см1
серной кислоты"(1:1). Содержимое стакана выпаривают до появле­
 ния белых паров серной кислоты, которым дают выделиться 5—8
 мпн. Затем стакан снимают с плиты, охлаждают и осторожно по
 стенкам стакана приливают 10 см3 соляной кислоты, слегка пере­
мешивая содержимое. Через 4—5 мин приливают 50—70 см3 горя­
 чей воды, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают при
перемешивании до растворения солей. Осадок сразу же отфильтро­
 вывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого коли­
чества фнльтробумажной массы и промывают горячей соляной ки­
слотой (1:50) до отрицательной реакции промывных вод на железо
 (проба с раствором роданистого аммония), а затем 3—5 раз горя­
чей водой. Фильтр с осадком сохраняют.
    Фильтрат вместе с промывными водами переносят в стакан, в
котором проводилось растворение, и дополнительно выделяют крем­
ниевую кислоту, проводя операции выпаривания раствора и филь­
трования осадка как приведено выше.
    Фильтры с основными и дополнительно выделенными осадками
помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют н прокали­
вают при температуре 1000—1100 °С до постоянной массы.
    Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. З а ­
тем осадок смачивают 3—5 каплями воды, приливая ее по стен­
кам тигля, прибавляют 3—5 капель серной кислоты (1:2) и 3—5
см* фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля осторожно,
не давая кипеть, выпаривают до прекращения выделения белых
паров серной кислоты. Затем тигель прокаливают при температуре
1000—1100 °С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и
взвешивают. Одновременно с выполнением анализа проводят кон­
трольный опыт на загрязнение реактивов.
    2.3.3. Серносолянокислотный метод
    Б стакан с навеской приливают 30—50 см3 соляной кислоты
(1:1) и нагревают до растворения пробы, затем добавляют по кап­
лям небольшое количество азотной кислоты до прекращения вспе­
нивания раствора и выпаривают раствор досуха.
                                                                                             3»

С. 4   ГОСТ 22536.4—88

    Охлажденный сухой остаток смачивают 20 см5 серной кислоты
 (1:1) и нагревают до появления белых паров серной кислоты, ко­
торым дают выделяться в течение 3—5 мин. Стакан снимают с
плиты, охлаждают, осторожно приливают по стенкам стакана 15см*
соляной кислоты, слегка перемешивая содержимое стакана. Спустя
1—2 мин приливают 120—130 см5 горячей воды и нагревают до
растворения солей. Далее проводят анализ как приведено в п. 2.3.2.
    2.3.4. Хлорнокислотный метод
    В стакан с навеской приливают 15—20 см3 азотной кислоты
(1:2), накрывают стакан стеклом н нагревают до растворения про­
бы. Если навеска растворяется плохо, следует прибавить 10—15см3
соляной кислоты. После растворения навески прибавляют 20—40
см3 хлорной кислоты, снова накрывают стакан стеклом и выпари­
вают до появления белых паров хлорной кислоты, которым дают
выделяться в течение 15—20 мин. Затем стакан охлаждают, осто­
рожно приливают 15—20 см3 соляной кислоты. 50—70 см3 горя­
чей воды, слегка перемешивая содержимое стакана, и нагревают
до растворения солей при 60—70 °С (не более 4—6 мин). Далее
проводят анализ как указано в п.2.3.2.
    2.4. О б р а б о т к а р е з у л ь т а т о в
    2.4.1. Массовую долю кремния (X ) в процентах вычисляют по
формуле
                 v   [ (яг, —     m4)J- 0,4674-100
                                   m             *
где mi — масса тигля с осадком диоксида кремния, г;
     т 2 — масса тигля с остатком после обработки фтористоводо­
           родной кислотой, г;
     т 3 — масса тигля с осадком, полученным d контрольном опы­
           те, г,
     rrii — масса тигля с остатком, полученным в контрольном опы­
           те после обработки фтористоводородной кислотой, г:
     т — масса навески пробы, г;
 0,4674 — коэффициент пересчета диоксида кремния на кремний.
   2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности опреде­
ления массовой доли кремния приведены в табл. 1.

       3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

          (при массовой доле кремния от 0,01 до 0,05 %)
    3.1. С у щ н о с т ь м е т о д а
   Метод основан на образовании кремнемолнбденового комплек­
са в слабокислой среде, восстановлении его аскорбиновой кислотой
или тиомочевиной в присутствии сернокислой меди до кремнемо-
либдеиовой сини и измерении оптической плотности окрашенного
раствора при длине волны 810 нм.
40