Селикомарганец. Методы определения кремния

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СИЛИКОМАРГАНЕЦ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

ГОСТ 16591.4-87

(ИСО 4158-78)
Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

УДК 669.15'782.9'74—198:546.711.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИЛИКОМАРГАНЕЦ

Методы определения кремния
Silicomanganese.
Methods for determination of silicon

ОКСТУ 0809

Дата введения 01.01.88
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрические методы определения кремния в силико­марганце при массовой доле его от 8 до 30 %.
Допускается проводить определение кремния по методике международного стандарта ИСО 4158—78, которая приведена в приложении.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613.

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ ХЛОРНОЙ КИСЛОТЫ

2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной и азотной кислотах, сплавлении нераствори­мого остатка с углекислым натрием, выделении кремниевой кислоты выпариванием в присутствии хлорной кислоты и последующем определении разности между массой осадка до обработки фтористоводородной кислотой и массой остатка после обработки фтористоводородной-кислотой.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Печь муфельная с температурой нагрева до 1100 °С.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 1:9, 1:50.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота хлорная, раствор 570 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 2,5 г/дм3.
Аммоний роданистый, раствор 200 г/дм3.
Калий азотистокислый по ГОСТ 4140, раствор 100 г/дм3 или
натрий'азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 100 г/дм3.
2.3. Проведение анализа
Навеску силикомарганца массой 0,25 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрывают часовым стеклом и растворяют, нагревая в смеси 40 см3 соляной кислоты (1:1) и 10 см3 азотной кислоты.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
© Издательство стандартов, 1987
© ИПК Издательство стандартов, 1998 Переиздание с Изменениями
Нерастворимый остаток фильтруют на фильтр средней плотности в стакан вместимостью 600 см3, промывают 5—6 раз раствором соляной кислоты (1:50) и 2—3 раза теплой водой. Фильтрат и промывные воды сохраняют.
Фильтр с нерастворимым остатком помешают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают в течение 45 мин в муфельной печи при температуре 900—1000 °С.
После охлаждения остаток смешивают с 3 г углекислого натрия, тигель постепенно нагревают до температуры 500—550 °С, а через 5 мин до температуры 1000 °С.
При этой температуре тигель выдерживают в печи 20 мин, затем вынимают, охлаждают и выщелачивают плав 100 см3 раствора соляной кислоты (1:9) в стакане вместимостью 250 см3 при нагревании.
После выщелачивания плава тигель извлекают, протирают его стенки стеклянной палочкой с резиновым наконечником и ополаскивают водой. Полученный раствор приливают в стакан вмес­тимостью 600 см3 с фильтратом и промывными водами, 'выпаривают до объема несколько меньше 250 см3.
К раствору прибавляют 100 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления густых белых паров хлорной кислоты.
После охлаждения добавляют 20 см3 соляной кислоты, несколько капель раствора азотисто­кислого калия или азотистокислого натрия и нагревают. Затем добавляют 250 см3 горячей воды и нагревают до полного растворения солей. Образовавшуюся кремниевую кислоту отфильтровывают на фильтр средней плотности с небольшим количеством фильтробумажной массы, промывают сначала горячим раствором соляной кислоты (1:50) до отрицательной реакции на железо (проба с раствором роданистого аммония), а затем горячей водой до отрицательной реакции на ион хлора (проба с раствором азотнокислого серебра). Фильтр с осадком сохраняют.
Фильтрат и промывные воды переносят в тот же стакан, в котором проводилось первое выпаривание, приливают 10 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления густых белых паров хлорной кислоты.
После охлаждения добавляют 20 см3 соляной кислоты, несколько капель раствора азотисто­кислого калия или азотистокислого натрия и нагревают. Затем добавляют 250 см3 горячей воды и нагревают до полного растворения солей. Образовавшуюся кремниевую кислоту отфильтровывают, используя новый фильтр средней плотности с небольшим количеством фильтробумажной массы, и промывают указанным выше способом.
Оба фильтра с осадком помешают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают в течение 20 мин в муфельной печи при температуре 1000 °С. После охлаждения к осадку прибавляют 1 см3 раствора серной кислоты, осторожно выпаривают до исчезновения паров серной кислоты и прокаливают при температуре 1000—1100 °С до постоянной массы. После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают.
Затем содержимое тигля увлажняют 6—8 каплями воды, добавляют 6—8 капель раствора серной кислоты, 10 см3 фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают до полного удаления серной кислоты. Сухой остаток прокаливают при температуре 1000—1100 °С в течение 20 мин (до постоян­ной массы) и после охлаждения в эксикаторе снова взвешивают.
Одновременно проводят контрольный опыт.
2.2, 2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле
[(wij - т2) - (т3 - mJ] ■ 0,4674 ■ 100
т
где тх — масса тигля с осадком двуокиси кремния с примесями до обработки фтористоводо­родной кислотой, г;
т2 — масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой, г;
т3 — масса тигля с осадком контрольного опыта до обработки фтористоводородной кис­лотой, г;
— масса тигля с остатком контрольного опыта после обработки фтористоводородной кислотой, г;
0,4674 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний;
т — масса навески пробы, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в таблице.
Массовая доля кремния, %
Погрешность результатов анализа Д, %
Допускаемое расхождение, %

двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях dK
двух параллельных определений 42
трех параллельных определений d3
результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения 6
От 8 до 10 включ.
0,16
0,20
0,17
0,20
0,11
Св. 10 » 20 »
0,3
0,4
0,3
0,4
0,2
» 20 » 30 »
0,5
0,6
0,5
0,6
о,з
(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. СЕРНОКИСЛЫЙ МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖЕЛАТИНА

3.1. Сущность метода
Метод основан на переведении пробы в растворимое состояние сплавлением с углекислым калием — натрием и перекисью натрия и выделении кремниевой кислоты выпариванием в присут­ствии серной кислоты. В качестве коагулянта применяют раствор желатина. Массовую долю кремния определяют по разности между массой осадка до обработки фтористоводородной кислотой и массой остатка после обработки фтористоводородной кислотой.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Печь муфельная с температурой нагрева до 1100 °С.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:50.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Аммоний роданистый, раствор 200 г/дм3.
Калий углекислый — натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Натрия перекись.
Желатин по ГОСТ 11293, раствор 10 г/дм3.
3.3. Проведениеанализа
Навеску силикомарганца массой 0,25 г помещают в железный или стеклоуглеродистый тигель, прибавляют 1,5 г калия углекислого — натрия углекислого, перемешивают, добавляют 4,5 г перекиси натрия и сплавляют при температуре 700—750 °С. Когда плав станет жидким, тигель выдерживают при этой температуре 3—4 мин. Тигель охлаждают, помещают в полиэтиленовый стакан вместимос­тью 400 см3, накрывают стакан часовым стеклом и выщелачивают плав 100—150 см3 воды. Тигель и часовое стекло ополаскивают водой. Раствор нейтрализуют 25—30 см3 соляной кислоты, переносят в стеклянный стакан вместимостью 400 см3, приливают 30 см3 серной кислоты, перемешивают, выпаривают до паров серной кислоты и продолжают выпаривать в течение 3—5 мин. После охлаждения сернокислые соли растворяют при нагревании в 150—200 см3 воды и 10 см3 соляной кислоты. Образовавшуюся кремниевую кислоту отфильтровывают на фильтр средней плотности с небольшим количеством фильтробумажной массы. Осадок промывают горячим раствором соляной кислоты (1:50) до отрицательной реакции промывных вод на железо (по реакции с роданистым аммонием), затем 3—4 раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют. Фильтр и промывную жидкость собирают в стакан, в котором вели определение. Раствор выпаривают до паров серной кислоты и продолжают выпаривать в течение 3—5 мин. После охлаждения сернокислые соли растворяют в 150—200 см3 воды, нагревают, приливают 10 см3 раствора желатина, перемешивают и оставляют на 5—7 мин, затем фильтруют и промывают указанным выше способом. Дополнитель­но выделенный осадок присоединяют к основному осадку кремниевой кислоты. Объединенные фильтры с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают 20 мин при температуре 1000 °С.
После охлаждения увлажняют осадок несколькими каплями серной кислоты, осторожно выпаривают до исчезновения паров серной кислоты и прокаливают при температуре 1000—1100 °С до постоянной массы. Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Осадок увлажняют несколькими каплями воды, прибавляют 1 см3 раствора серной кислоты и 10 см3 фтористоводород­ной кислоты.
Содержимое тигля выпаривают досуха, а затем прокаливают при температуре 1000—1100 °С в течение 20 мин (до постоянной массы). Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Одновременно проводят контрольный опыт.
3.4. Обработка результатов анализа
3.4.1. Массовую долю кремния (А) в процентах вычисляют по формуле, указанной в п. 2.5.1.
3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в таблице.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое
ИСО 4158-78
Ферросилиций, ферросиликомарганец и