Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения фосфора

СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ

И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА

ГОСТ 6689.19—92

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометри­ческий (при массовой доле фосфора от 0,0005 до 0,05%) и фото­метрический (при массовой доле фосфора от 0,005 до 0,05%) ме­тоды определения фосфора в никеле, никелевых и медно-нике- левых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА

2.1. Сущность метода
Метод основан на измерении оптической плотности экстракта молибдофосфата после экстракции его смесью «-бутилового спир­та и хлороформа и восстановлении молибдофосфата двухлорис­тым оловом до фосфорно-молибденовой сини.
2 2 Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 0,5 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота хлорная, 57%-ный раствор и разбавленная 1:9.
Издание официальное
© Издательство стандартов, 1992
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен*, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1 :50.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 50 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205, раствор 100 г/дм3.
10 г квасцов растворяют при нагревании в 70 см3 воды и 5 см3 азотной кислоты, раствор фильтруют и разбавляют водой до 100 см3.
Кальций азотнокислый четырехводный по ГОСТ 4142, раствор 120 г/дм3: 60 г соли растворяют в 100 см3, отфильтровывают не- растворившийся остаток и разбавляют раствор водой до 500 см3.
Калия гидроксид по ГОСТ 9285, раствор 30 и 100 г/дм3.
Промывной раствор: к 1 дм3 раствора гидроксида калия (30 г/дм3) прибавляют 20 см3 раствора азотнокислого кальция, энергично перемешивают, выдерживают 2 ч, добавляют еще 8 см3 раствора азотнокислого кальция и перемешивают. Спустя 20 мин фильтруют раствор через двойной фильтр средней плот­ности.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристал­лизованный, раствор 100 г/дм3. Перекристаллизацию молибдено­вокислого аммония проводят по ГОСТ 6689.7.
Олово двухлористое по ГОСТ 36, свежеприготовленный раст­вор 40 г/дм3 в соляной кислоте (1 : 9).
Олово двухлористое, разбавленный раствор: 1 см3 раствора двухлористого олова (40 г/дм3 в соляной кислоте (1:9) разбав­ляют 50 см3 0,5 моль/дм3 раствора серной кислоты. Раствор гото­вят перед применением.
Хлороформ по ГОСТ 20015.
я-Бутиловый спирт по ГОСТ 6006.
Экстракционная смесь: три части хлороформа смешивают с одной частью к-бутилового спирта.
Промывная жидкость для промывки экстракта: к 80 см3 воды добавляют 10 см3 57%-ного раствора хлорной кислоты и 10 см3 раствора молибденовокислого аммония.
Натрий сернокислый по ГОСТ 4166.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Стандартные растворы фосфора
Раствор А: 0,4394 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г фосфора.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки хлорной кислотой (1 :9).
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г фосфора.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для сплавов, не содержащих хром и вольфрам 2—1325
2.3.2.
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в платиновую чаш­ку, добавляют 20—30 см1 2 3 4 азотной кислоты (1:1), 1—3 см3 фтори­стоводородной кислоты и растворяют при нагревании.
Таблица 1

воронку 4—5 см3 экстракционной смеси. Нагревают раствор на водяной бане до полного удаления хлороформа, после охлажде­ния раствор помещают в делительную воронку вместимостью 100—150 см3, добавляют 15 см3 н-бутилового спирта и перемеши­вают. В воронку добавляют 5 см3 разбавленного раствора дву­хлористого олова, энергично перемешивают в течение 30 с и после расслаивания фаз удаляют водный слой, а органическигі слой пере' носят в сухую мерную колбу вместимостью 50 см3, в которую предварительно помещают 0,2—0,3 г сернокислого натрия или фильтруют через сухой фильтр, ополаскивают делительную ворон­ку н-бутиловым спиртом, прибавляя его в ту же колбу, доливают до метки н-бутиловым спиртом и измеряют оптическую плот­ность на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 2 см или на спектро­фотометре при 780 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см.
Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через весь ход анализа.
Содержание фосфора находят по первому градуировочному графику.
2.3.3. Для сплавов, содержащих вольфрам
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в стакан 250—300 см3, добавляют 40—60 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часо­вым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и раство­ряют при нагревании. После растворения стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, раствор упаривают до сиропообразного состояния, добавляют 10 см3 воды и раствор с осадком вольфрамовой кислоты выдерживают на горячей бане 5—10 мин. Осадок отфильтровывают на двойной плотный фильтр, стакан и осадок промывают 4—5 раз горячим раствором азотной кислоты (1:100). Фильтрат и промывной раствор собирают в стакан вместимостью 300 см3 и сохраняют, а остаток смывают с фильтра горячей водой в стакан, в котором проводили растворе­ние сплава, растворяют в 70—75 см3 кипящего раствора гидро­окиси калия (100 г/дм3) и фильтр промывают горячей водой.
Раствор кипятят, разбавляют водой до 250 см3 и охлаждают до комнатной температуры. Добавляют 5 см3 раствора азотно­кислого кальция, энергично перемешивают и оставляют на 2 ч. Добавляют еще 2 см3 раствора азотнокислого кальция и спустя 20 мин отфильтровывают осадок на плотный фильтр. Стакан, в котором проводили осаждение, и осадок на фильтре промывают 8—10 раз промывным раствором. Осадок на фильтре растворяют в 30 см3 горячей азотной кислоты (1:1) в стакан, в котором про­водилось осаждение, фильтр промывают 2—3 раза горячей азот­ной кислотой (1 :100) и водой.
Раствор упаривают до 20—25 см3, присоединяют к фильтрату, полученному после отделения вольфрамовой кислоты, и упаривают Ло 20—25 см3. После охлаждения к раствору добавляют 10 см3 57%-ной хлорной кислоты и упаривают до прекращения выделе­ния густого белого дыма. Остаток охлаждают, добавляют 50 см31 воды, 2 см3 57%-ной хлорной кислоты, стакан накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой, нагревают да растворения солей и кипятят 2 мин. После охлаждения раствор помещают в делительную воронку вместимостью 150 см3, стакан ополаскивают 5 см3 хлорной кислоты (1:9) и далее анализ ведут,, как указано в и. 2.3.1.
2.3.4. Для сплавов, содержащих хром
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в платиновую чашку,, добавляют 20—30 см3 азотной кислоты (1:1), 1—3 см3 фтори­стоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Затем раствор выпаривают досуха, остаток охлаждают, добавляют 10 см3 азотной кислоты (1:1) и снова выпаривают досуха. Эту операцию повторяют еще три раза. К сухому остатку добавляют 20 см3 азотной кислоты (1:1) и нагревают до растворения со­лей. Раствор помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, ополаскивают чашку 10 см3 азотной кислоты (1:1) и водой. К полученному раствору добавляют 15—20 см3 57%-ной хлорной кислоты, упаривают до прекращения выделения густого белого дыма и охлаждают. К остатку добавляют 30 см3 воды, стакан накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой плас­тинкой, нагревают до растворения солей (если соли полностью* не растворяются, добавляют по каплям при перемешивании .57%-ную хлорную кислоту и кипятят 2 мин). После охлаждения, раствор разбавляют водой до 150—180 см3, добавляют 1 см3 раст­вора железоаммонийных квасцов, нагревают до 60—70°С и осаждают гидроокись железа аммиаком, осторожно прибавляя последний до образования растворимого аммиачного комплекса никеля и сверх этого еще 5—6 см3 в избыток.
Раствор выдерживают 30 мин при 60—70°С для коагуляции осадка гидроокиси железа. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Стакан и осадок на фильтре промывают 6—8 раз горячим раствором аммиака (1:50) и растворяют оса­док на фильтре в 20 см3 горячей соляной кислоты (1:1) в ста­кан, в котором проводилось осаждение, промывая фильтр 5—7 раз; горячей водой. Осаждение, фильтрование и промывание осадка повторяют еще раз. Осадок гидроокиси железа на фильтре раст­воряют в 35 см3 горячей хлорной кислоты, разбавленной 1 : 9, в. стакан, в котором производилось осаждение, и фильтр промывают 5—7 раз горячей водой. Полученный раствор упаривают да 25—30 см3, после охлаждения помещают в делительную ворон*
ку вместимостью 150 см3 и ополаскивают стакан водой так, чтобы общий объем раствора был 35 см3. Добавляют 3 см3 раст­вора молибденовокислого аммония, выдерживают 10 мин для образования молибдофосфата и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
Содержание фосфора находят по второму градуировочному
2.3.5. Построение градуировочных графиков
2.3.5.1. Построение первого градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 150 см3 помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б фосфора, разбавляют хлорной кислотой (1:9) до 35 см3, до­бавляют 3 см3 раствора молибденовокислого аммония и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.3.5.2. Построение второго градуировочного
графика
В стаканы вместимостью по 250 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0;
3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б, добав­ляют по 10 см3 57%-ной хлорной кислоты, разбавляют водой до 150—180 см3, добавляют по 1 см3 раствора железоаммонийных квасцов, нагревают до 60—70°С, осаждают гидроокись железа аммиаком и далее анализ ведут, как указано в и. 2.3.3.
2.4. Обработка р е з у л ь т а т о в
2.4.1. Массовую долю фосфора (X) в процентах вычисляют по формуле

tn