Ферросилиций. Методы определения хрома

ФЕРРОСИЛИЦИЙ Методы определения хрома Ferrosilicon. Methods for the determination of chromium
Взамен

ГОСТ 13230.6—67

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 июня 1981 г. № 3028 срок действия установлен
с 01.01 1983 г.
до 01.01 19818 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает методы определения хрома
в ферросилиции: атомно-абсорбционный (при массовой доле хро­ма от 0,1 до 1,0%), фотометрический (при массовой доле от 0,1 до 0,3%) и потенциометрический (при массовой доле свыше 0,3 до 1,0%).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2194—80.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам 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. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении ферросилиция во фтористоводо­родной и азотной кислотах с последующим измерением атомной абсорбции хрома при длине волны 357,9 нм в пламени ацетилен— воздух. Для сохранения идентичных условий атомизации анализи­руемых растворов и растворов градуировочного графика в послед-
Перепечатка воспрещена
ние вводится железо, а также кислоты в соответствующих коли­чествах.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр атомно-абсорбционный.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1 :9.
Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, раствор с мас­совой концентрацией железа 10 мг/см3: 43,17 г железоаммонийных квасцов растворяют в 100 см3 воды, добавляют 50 см3 разбавлен­ной серной кислоты, переливают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Железо карбонильное, не содержащее хром.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220—75, перекристаллизо­ванный.
Стандартный раствор хрома: 2,8284 г двухромовокислого ка­лия перекристаллизованного и предварительно высушенного при температуре 180°С растворяют в 100 см3 воды.
Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доли­вают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация хрома в растворе равна 0,001 г/см3.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, раствор с массовой кон­центрацией калия 10 мг/см3: 19,069 г калия хлористого растворяют в 100 см3 воды, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску ферросилиция 1 г (при массовой доле хрома до 0,5%) или 0,5 г (при массовой доле хрома свыше 0,5%) помещают
в платиновую чашку, осторожно приливают 10 см3 фтористоводород-
ной кислоты, затем, по каплям, до полного растворения пробы, азотной кислоты и еще в избыток 5 см3. Раствор выпаривают до 5 см3, приливают 20 см3 разбавленной серной кислоты и нагревают до паров серной кислоты. После охлаждения обмывают стенки
чашки небольшим количеством воды и снова выпаривают до паров серной кислоты. После охлаждения к раствору приливают 30 см3 воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают, пе­реносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3
раствора хлористого калия, доливают до метки водой и переме­
шивают.
Полученный раствор вводят распылением в пламя горелки и измеряют атомную абсорбцию при длине волны 357,9 нм и строго постоянном давлении воздуха и ацетилена.
Одновременно с проведением анализа, в тех же условиях, про­водят контрольный опыт на загрязнение реактивов хромом, добав­ляя на каждый процент массовой доли железа в пробе по 0,01 г
железа при массе навески ферросилиция 1 г и по 0,005 г при мас­се навески ферросилиция 0,5 г.
Измерение абсорбции растворов анализируемых проб и раство­ра контрольного опыта на загрязнение реактивов проводят одно­временно, в тех же условиях, что и измерение абсорбции раство­ров градуировочного графика.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В семь мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают, в зависимости от содержания железа в анализируемой пробе, соот­ветствующее количество раствора железа, как указано в табл. 1, и по 10 см3 раствора хлористого калия.
Таблица 1
Объем раствора железа, см3
Масса навески пробы, г
Массовая доля железа, %
1,0 0,5

Затем в шесть из семи колб приливают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора, что соответствует 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005 и 0,006 г хрома; раствор седьмой мерной колбы служит для проведения контрольного опыта на загрязнение реак­тивов. Растворы доливают до меток водой, перемешивают и изме­ряют атомную абсорбцию, как указано в п. 2.3.1.
Градуировочный график строят по найденным значениям аб­сорбции растворов для соответствующих количеств хрома, за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле
/Пі ’
где m — масса хрома, найденная по градуировочному графику, г; mi — масса навески, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в табл. 2.
Таблица 2
Абсолютные допускаемые расхождения, %
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску ферросилиция массой 0,2 г помещают в плати­новую чашку, смачивают водой, приливают осторожно 5 см3 фто­ристоводородной кислоты, а затем по каплям азотную кислоту до< прекращения растворения навески и еще 5 см3 в избыток.
Чашку помещают на плиту и выпаривают раствор до 5 см3,, после чего приливают 5 см3 серной кислоты (1:1) и выпаривают1 до выделения паров серного ангидрида. Стенки чашки обмывают небольшим количеством воды и снова выпаривают раствор до вы­деления паров серного ангидрида, которым дают выделяться 3—5 мин.
После охлаждения в чашку приливают 30 см3 воды и раство­ряют соли при нагревании. Затем содержимое чашки переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, разбавляют раствор горячей водой до 100—150 см3, приливают 3 см3 раствора азотно­кислого серебра, нагревают до кипения и осторожно приливают 10 см3 раствора надсернокислого аммония. Раствор умеренно ки­
пятят до полного окисления хрома и разложения надсернокислого аммония, после чего охлаждают до 50—60°С и осторожно прили­вают 30 см3 раствора углекислого натрия до выпадения осадка гидроокиси металлов. Охлажденный раствор с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой
и перемешивают.
фильтрующий фильтр, отбирают 5 см3 аликвотной части раствора
в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 3,3 см3 серной
кислоты, разбавленной 1 :4, 5 см3 раствора дифенилкарбазида, доливают до метки водой, перемешивают и через 5 мин измеряют
оптическую плотность полученного раствора на спектрофотометре при АОпт = 530 нм или фотоэлектроколориметре с зеленым свето­фильтром. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта на загрязнение реактивов, проведенного через весь ход анализа.
Содержание хрома находят по градуировочному графику или
методом сравнения со стандартными образцами, близкими по со­ставу к анализируемой пробе и проведенными через все стадии
анализа. *
3.3.2. Построение градуировочного графика
В пять колб вместимостью 250 см3 каждая помещают 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора двухромовокислого ка­лия, что соответствует 0,00020, 0,00030, 0,00040, 0,00050 и 0,00060 г хрома. Растворы разбавляют водой до 20 см3, прибавляют іГо 4 см3 раствора железоаммонийных квасцов и осторожно прили­вают по 25 см3 раствора углекислого натрия. Охлажденный рас­твор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Далее анализ проводят как указано в п. 3.3.
В качестве раствора сравнения используют раствор шестой колбы, куда помещены все реактивы, за исключением стандарт­ного раствора двухромовокислого калия.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю хрома (Xi) в процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
v /и-100
,
где т — масса хрома, найденная по градуировочному графику, г; т\ — масса навески, соответствующая аликвотной части рас­твора, г.
3.4.2. Массовую долю хрома (Х2) в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле

V C*(Z)—Z)2)

2 ©i-P2 ’
где С —массовая доля хрома в стандартном образце, %;
D\ — оптическая плотность раствора стандартного образца;
D — оптическая плотность раствора анализируемой пробы;
D2 — оптическая плотность раствора контрольного опыта на загрязнение реактива. 4
3.4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в табл. 2.

4. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТО

4.1. Сущность метода
Метод основан на окислении трехвалентного хрома до шести­валентного в сернокислом растворе надсернокислым аммонием в присутствии катализатора — азотнокислого серебра. Полученную хромовую кислоту оттитровывают солью Мора потенциометриче­ским методом.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Прибор для потенциометрического титрования с электродами: индикаторным — платиновым и сравнительным вольфрамовым (или хлорсеребряным, или каломельным).
Мешалка магнитная или механическая с максимальной часто­той вращения 300 об/мин.
Проволока вольфрамовая по ГОСТ 18903—73.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1 и 5:95. 42
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.
Смесь серной и ортофосфорной кислот: к 600 см3 воды прили-
вают 320 см3 серной кислоты, 80 см3 ортофосфорной кислоты и перемешивают.
Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478—75, 25%-ный раствор.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,25%-ный раствор.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, 5%-ный раствор.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435—77, 1%-ный раствор.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220—75, перекристаллизо­ванный: 100 г двухромовокислого калия растворяют в 150 см3 кипящей воды и, при энергичном перемешивании, выливают рас­твор тонкой струей в фарфоровую чашку. После охлаждения кри­сталлы отфильтровывают на воронк