ГОСТ 22536.3-88
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Методы определения фосфора
Москва
Методы определения фосфора
Carbon steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of phosphorus ГОСТ
22536.3-88
Срок действия с 01.01.90
до 01.07.95
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле фосфора 0,005-0,25 %), титриметрический (при массовой доле фосфора 0,02-2,5 %) и гравиметрический (при массовой доле 0,01-2 %) методы определения фосфора в углеродистой стали и нелегированном чугуне.
1.1. Общие требования к методам анализа - по HYPERLINK "9374.htm" \o "Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа" ГОСТ 22536.0-87 .
1.2. Погрешность результата анализа (при доверительной вероятности 0,95) не превышает предела Δ, приведенного в табл. HYPERLINK "" \l "TO0000002" \o "Таблица 1" 1 , при выполнении условий:
расхождение результатов двух (трех) параллельных измерений не должно превышать (при доверительной вероятности Р = 0,95) значения d2 (d3), приведенного в табл. HYPERLINK "" \l "TO0000002" \o "Таблица 1" 1 ;
воспроизведенное в стандартном образце значение массовой доли фосфора не должно отличаться от аттестованного более чем на допускаемое (при доверительной вероятности Р = 0,85) значение δ, приведенное в табл. HYPERLINK "" \l "TO0000002" \o "Таблица 1" 1 .
При невыполнении одного из вышеуказанных условий проводят повторные измерения массовой доли фосфора. Если и при повторных измерениях требования к точности результатов не выполняются, результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до выявления и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.
Расхождение двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях (например, при внутрилабораторном контроле воспроизводимости), не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения dk, приведенного в табл. HYPERLINK "" \l "TO0000002" \o "Таблица 1" 1 .
Таблица 1
Массовая доля фосфора, % Δ, % Допускаемые расхождения, % δ, %
d2 d3 dk
От 0,005 до 0,010 включ. 0,0018 0,0018 0,0020 0,0020 0,0010
Св. 0,010 » 0,02 » 0,0024 0,0025 0,0030 0,0030 0,0015
» 0,02 » 0,05 » 0,004 0,004 0,005 0,005 0,003
» 0,05 » 0,10 » 0,006 0,006 0,007 0,007 0,004
» 0,10 » 0,20 » 0,009 0,009 0,011 0,011 0,006
» 0,20 » 0,5 » 0,013 0,014 0,017 0,017 0,009
» 0,5 » 1,0 » 0,03 0,03 0,04 0,04 0,02
» 1,0 » 2,5 » 0,04 0,04 0,05 0,05 0,03
2.1. Сущность метода
Метод основан на реакции образования желтой фосфорномолибденовой гетеропокислоты Н3[Р(Мо12О40)]·nН2О, восстановлении ее до синего комплексного соединения ионами двухвалентного железа в присутствии гидроксиламина, тиомочевиной в присутствии сернокислой меди или аскорбиновой кислотой в присутствии антимонилтартрата калия и последующем измерении светопоглощения растворов при λ = 680-900 нм, λ = 680-880 нм или λ = 830-920 нм соответственно.
2.2. Аппаратура и реактивы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Тигель платиновый по ГОСТ 6563-75.
Тигель стеклоуглеродный № 4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84, разбавленная 1:1, 1:10 и 5:95.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1, 1:3, 1:20 и плотностью 1,105 г/см3.
Для приготовления раствора соляной кислоты плотностью 1,105 г/см3 560 см3 соляной кислоты разбавляют водой до 1 дм3 и перемешивают.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или по ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:4.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Кислота хлорная квалификации «х. ч.» или «ч. д. а.».
Кислота аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 20 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм3.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198-75.
Калия антимонилтартрат по нормативно-технической документации, раствор с массовой концентрацией 3 г/дм3.
Квасцы железоаммонийные по НТД, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3: 100 г железоаммонийных квасцов растворяют при нагревании в 150 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:10, раствор охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и разбавляют водой до метки.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1, 1:100.
Аммоний бромистый по ГОСТ 19275-73, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Аммоний молибденовокислый 4-водный, по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3: 50 г молибденовокислого аммония растворяют в 300 см3 воды при 40 °С, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Раствор следует хранить в кварцевом или полиэтиленовом сосуде.
Для перекристаллизации молибденовокислого аммония 250 г реактива растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 70-80 °С, раствор фильтруют через фильтр «белая лента», охлаждают до комнатной температуры, приливают при перемешивании 300 см3 этилового спирта, дают осадку отстояться в течение 1 ч и отфильтровывают его на фильтр «белая лента», помещенный в воронку Бюхнера, пользуясь водоструйным насосом. Осадок промывают 2-3 раза этиловым спиртом и высушивают на воздухе.
Гидроксиламин гидрохлорид по ГОСТ 5456-79 или гидроксиламин сернокислый по ГОСТ 7298-79, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм3.
Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор с массовой концентрацией 80 г/дм3.
Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165-78, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Калий сернистокислый пиро, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87 или по ГОСТ 5962-67.
Восстановительная смесь: 150 см3 раствора сернокислой меди смешивают с 700 см3 раствора тиомочевины. После отстаивания в течение 24 ч смесь фильтруют через плотный фильтр и осадок отбрасывают.
Магний хлористый 6-водный по ГОСТ 4209-77.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Бумага индикаторная «конго».
Магнезиальная смесь: 50 г хлористого магния и 100 г хлористого аммония растворяют в 500 см3 воды, прибавляют небольшой избыток аммиака и оставляют раствор на 12 ч, после чего отфильтровывают осадок на плотный фильтр. К фильтрату прибавляют соляную кислоту (1:1) до появления синей окраски индикаторной бумаги конго.
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.
Стандартный раствор фосфора: 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 содержит 0,0001 г фосфора.
При необходимости устанавливают массовую концентрацию стандартного раствора фосфора: 50 см3 стандартного раствора помещают в стакан вместимостью 300 см3, прибавляют 5 см3 соляной кислоты и 20 см3 магнезиальной смеси. Прибавляют раствор аммиака до появления запаха, охлаждают до температуры не выше 10 °С, энергично перемешивают стеклянной палочкой, добавляют еще 10 см3 аммиака и оставляют на 12 ч.
Осадок отфильтровывают на плотный фильтр с небольшим количеством беззольной фильтро-бумажной массы и промывают 12-15 раз холодным раствором аммиака (1:100). Фильтр с осадком помещают в прокаленный и взвешенный платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 1000-1100 °С, после чего охлаждают и взвешивают. Одновременно проводят контрольный опыт на содержание фосфора в реактивах.
Массовую концентрацию стандартного раствора (T), выраженную в граммах фосфора на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
где m1, m2 - масса осадка пирофосфорнокислого магния соответственно в анализируемом образце и в растворе контрольного опыта, г;
0,2787 - коэффициент пересчета массы осадка пирофосфорнокислого магния на фосфор;
V - объем раствора, взятый для анализа, см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой доли фосфора (табл. HYPERLINK "" \l "TO0000003" \o "Таблица 2" 2 ) помещают в колбу или стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 20-30 см3 горячей азотной кислоты (1:1).
Таблица 2
Массовая доля фосфора, % Масса навески, г
От 0,005 до 0,05 включ. 1,0
Св. 0,05 » 0,10 » 0,5
» 0,10 » 0,25 » 0,25
После полного растворения навески прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до выпадения бурого осадка диоксида марганца (2-4 см3) и кипятят 2-3 мин. Затем к раствору приливают по каплям раствор азотистокислого натрия до растворения осадка и полного просветления раствора и кипятят до удаления оксидов азота.
Раствор выпаривают досуха, прибавляют 10 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 15 см3 соляной кислоты и нагревают до растворения солей, прибавляют 20-30 см3 воды, охлаждают и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, раствор доливают до метки водой и перемешивают.
Если образуется осадок (графит, кремниевая кислота), его отделяют, отфильтровывая раствор на фильтр средней плотности с небольшим количеством фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают 5-6 раз горячим раствором соляной кислоты (5:95) и 3-4 раза горячей водой.
Фильтр с осадком отбрасывают, если массовая доля кремния в пробе не превышает 1 %.
При массовой доле кремния выше 1 % фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 800-900 °С. Осадок смачивают 2-3 каплями воды, добавляют 3-5 капель серной кислоты (1:4), 3-5 см3 фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают содержимое тигля досуха. Осадок в тигле сплавляют с 1-2 г углекислого натрия при 1000-1100 °С в течение 10-15 мин. Плав выщелачивают водой и отфильтровывают на фильтр с