Порошок железный. Методы определения фосфора

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

СОЮЗА ССР

ПОРОШОК ЖЕЛЕЗНЫЙ

МЕТОДЫ АНАЛИЗА

ГОСТ 16412.2-91-ГОСТ 16412.5-91;

ГОСТ 16412.7-91-ГОСТ 16412.9-91

Издание официальное

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

СОЮЗА ССР

ПОРОШОК ЖЕЛЕЗНЫЙ

МЕТОДЫ АНАЛИЗА

ГОСТ 16412.2-91 -ГОСТ 16412.5-91;

ГОСТ 16412.7-91-ГОСТ 16412.9-91

Издание ефициальнве

МОСКВА — 199

1

УДК 669.11—492.001.4:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ С О Ю 3 А ССР

ПОРОШОК ЖЕЛЕЗНЫЙ

Методы определения фосфора
Iron powder.
Methods for the determination of phosphorus

ОКСТУ 0809

Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле от 0,005 до 0,05%) и титриметрический (при массо­вой доле от 0,02 до 0,05%). методы определения фосфора в же­лезном порошке.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА

2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании желтой фосфорномолибденовой гетерополикислоты с последующим восстановлением ее в соляно­кислой среде ионами двухвалентного железа в присутствии гидро- коиламина или аскорбиновой кислотой в присутствии антимонил- тартрата калия до образования комплексного соединения, окра­шенного в синий цвет.
2.2. Ann ар атур а, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Фильтры бумажные по нормативно-технической документации. Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1 : 2, 1 : 100. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 1:2.
Кислота хлорная.
Кислота серная по ГОСТ 4204.
Кислота аскорбиновая, раствор с массовой долей 2%.
Калий антимонилтартрат по нормативно-технической докумен­тации, раствор с массовой долей 0,3%.
Издание официальное
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1, 1 : 100.
Аммоний бромистый по ГОСТ 19275, раствор с массовой долей 10%.
Сульфит натрия, раствор с массовой долей 10%.
Бумага индикаторная «конго».
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300 или гидро­лизный.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизо­ванный, раствор с массовой долей 5%; 50 г молибденовокислого аммония растворяют в 300 см3 воды при 40°С, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбарляют водой до метки и перемешивают; хранят в полиэтиленовой посуде.
Перекристаллизация молибденовокислого аммония: 250 г реак­тива помещают в стакан вместимостью 1 дм3 и растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 70—80°С. Раствор фильтруют че­рез плотный фильтр «синяя лента», охлаждают до комнатной тем­пературы, приливают к нему при помешивании 300 см3 этилового спирта, дают осадку отстояться в течение 1 ч и отфильтровывают его на фильтр средней плотности «белая лента», помещенный в воронку Бюхнера, пользуясь водоструйным насосом. Осадок про­мывают 2—3 раза этиловым спиртом и высушивают на воздухе.
Реакционная смесь: 1,74 г молибденовокислого аммония раст­воряют в 100 см3 воды при нагревании, прибавляют 21 см3 серной кислоты, охлаждают, доливают водой до 250 см3 и перемешивают; готовят перед применением.
Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор с массо­вой долей 20%.
Магний хлористый по ГОСТ 4209.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор с массовой до­лей 5%.
Магнезиальная смесь; 50 г хлористого магния и 100 г хлорис­того аммония растворяют в 500 см3 воды, прибавляют раствор ам­миака до ощутимого запаха, оставляют раствор на 12 ч, затем отфильтровывают образовавшийся осадок на плотный фильтр «си­няя лента». К фильтрату прибавляют соляную кислоту до кислой реакции по индикаторной бумаге Конго.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198, стан­дартные растворы А и Б.
Раствор А: 0,4393 г однозамещенного фосфорнокислого калия, перекристаллизованного и высушенного до постоянной массы при 100—105°С, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, раст­воряют в 100 см3 воды, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г фосфора.
Раствор Б: ІІО сім3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 >ом3 раствора Б содержит 0,00001 г фосфора.
При необходимости устанавливают массовую концентрацию стандартного раствора фосфора: 50 см3 раствора А наливают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты и 20 см3 магнезиальной смеси. Прибавляют раствор аммиака до по­явления запаха, охлаждают до температуры не выше 20°С, энер­гично перемешивают раствор стеклянной палочкой, добавляют еще 10 см3 аммиака и оставляют на 12 ч. Осадок отфильтровыва­ют на фильтр «синяя лента» с добавлением беззольной бумажной массы и промывают его '10—12 раз холодным раствором аммиака (1 : 100). Фильтр с осадком помещают в прокаленный и взвешен­ный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре (1100±50)°С.
Массовую концентрацию раствора фосфорнокислого калия (Т), в граммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле
у,((/«і—/и2) (пг3—,тг4)] -0,2787
где гп\ — масса тигля с осадком пирофосфорнокислого магния, г; т2— масса тигля без осадка, г;
т3 — масса тигля с осадком контрольного опыта, г;
т4 — масса тигля без осадка контрольного опыта, г;
0,2787 —■ коэффициент пересчета пирофосфорнокислого магния на фосфор;
V — объем раствора однозамещенного фосфорнокислого ка­лия, взятый для анализа, см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску железного порошка массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты, 10 см3 соляной кислоты (1:2) и растворяют при нагревании. Раст­вор выпаривают до состояния влажных солей, добавляют 10 см3 азотной кислоты (1:2) и снова выпаривают до состояния влаж­ных солей. Соли растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кис­лоты (1 :2), добавляют 30см3 воды и кипятят до удаления оиис- лов азота. Отфильтровывают выделившуюся кремниевую кислоту через фильтр средней плотности «белая лента», содержащей не­большое количество бумажной массы. Осадок промывают 7—8 раз небольшими порциями азотной кислоты (1 : 100). Фильтр с осад­ком кремниевой кислоты отбрасывают. В растворе окисляют фос­фор, добавляя по каплям при нагревании 1—2 см3 марганцово­кислого калия до выпадения бурого осадка диоксида марганца и кипятят 2—З мин. Приливают по каплям раствор азотистокислого натрия до полного растворения осадка и просветления раствора и кипятят до удаления окислов азота. Раствор упаривают до 60—70 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле фосфора менее 0,01% удаляют мышьяк в виде бромида. Для этого раствор после окисления фосфора выпа­ривают досуха. Сухой остаток растворяют в 10 см3 соляной кисло­ты и снова выпаривают досуха. Затем сухой остаток растворяют в 10 см3 соляной кислоты, прибавляют 10 см3 раствора бромисто­го аммония и выпаривают раствор досуха. Обработку соляной кислотой проводят трижды. К сухому остатку приливают 15 см3 соляной кислоты и нагревают до растворения солей, прибавляют 20—40 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
2.3.2. Определение фосфора с применением в качестве восста­новителя ионов двухвалентного железа в присутствии солянокис­лого гидроксиламина (при массовой доле фосфора от 0,01 до 0,05%)
Отбирают пипеткой аликвотную часть раствора 20 см3, поме­щают в мерную колбу вместимостью 100 см3. Приливают раствор аммиака (1 : 1) до начала выпадения гидроксида железа, который затем растворяют, добавляя по каплям соляную кислоту (1 : 1), приливают 10 см3 гидроксиламина. Раствор медленно нагревают до кипения, при этом он должен стать бесцветным, охлаждают и приливают 10 см3 соляной кислоты (1 : 1), затем медленно при непрерывном помешивании добавляют 8 см3 раствора молибдено­вокислого аммония. Через 1 мин доливают водой до метки и пере­мешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность окрашен­ного раствора на спектрофотометре при X = 810 нм,или на фото­электроколориметре с красным светофильтром Х = 620—640 нм. В качестве раствора сравнения используют аликвотную часть ана­лизируемого раствора, к которому добавлены все применяемые реактивы, за исключением раствора молибденовокислого аммония.
Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Массовую долю фосфора находят по градуировочному графику или методом сравнения со стандартным образцом, близким по со­ставу к анализируемому раствору и проведенным через все стадии анализа.
2.3.3. Определение фосфора с применением в качестве восстано­вителя аскорбиновой кислоты в присутствии антимонилтартрата калия (при массовой доле фосфора от 0,005 до 0,01%)
В два стакана вместимостью 100 см3 помещают 20 см3 анали­зируемого раствора, прибавляют 1—2 см3 хлорной кислоты и выпа­ривают растворы до начала выделения ее паров.
Соли растворяют в 20 см3 воды при нагревании, добавляют 3 см3 раствора сульфита натрия и кипятят 2—3 мин. Растворы охлаждают до 20°С. В один из стаканов приливают 5 см3 реакци­
онной смеси, 10 см3 раствора аскорбиновой кислоты и 1 см3 раст­вора антимонилтартрата калия.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, до­ливают водой до метки и перемешивают.
Оптическую плотность растворов измеряют через 10 мин на спектрофотометре при Л = 810 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания 620—640 нм.
В качестве раствора сравнения используют вторую аликвотную часть, к которой добавлены все указанные выше реактивы, за ис­ключением реакционной смеси.
2.3.4. Построение градуировочного графика
2.3.4.1. Определение фосфора с применением в качестве восстановителя ионов двухвалентно­го железа в присутствии солянокислого г ид ро­ке и л а мина
В шесть стаканов вместимостью 100 см3 помещают навески карбонильного железа маюсой 0,1 г, приливают по 10 см3 горячей азотной кислоты (1 : 2) и нагревают до полного растворения на­вески, после чего прибавл