ГОСТ 12346-78
Download document
.docx format · available to registered users
УДК 669.15—194:546.28.06:006.354
Взамен
ГОСТ 12346—66, кроме общих указаний
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1978 г. HS 3081 срок введения установлен
с 01.01.80
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15.08.84 № 2877 срок действия продлен
до 01.01.90
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения кремния (при массовой доле кремния от 0,05 до 0,80%), гравиметрический метод определения кремния (при массовой доле кремния от 0,2 до 6,0 %).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 484—77.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1.1. Общие требования к методам анализа—по ГОСТ 20560—81.
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании желтого кремнемолибденового комплекса в солянокислом растворе, восстановлении этого соединения аскорбиновой кислотой до кремнемолибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
* Переиздание март 1986 г. с Изменениями № 1, 2,
утвержденными в августе 1980 г., августе 1984 г. (ИУС 11—80; 11—84)
Мешающее влияние фосфорномолибденового комплекса устраняется добавлением щавелевой кислоты. Мышьяково-молибдено- вый комплекс образуется только при температуре кипения раствора.
Метод применим при определении кремния в сталях, содержащих менее 3% вольфрама и 2% ниобия.
2.2. Аппара ту р а и реактивы
Спектрофотометр типа СФ-16 или фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или по ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1:1, 1:3, 1:50.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или по ГОСТ 11125—84.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или по ГОСТ 14262—78, разбавленная 4:5 или 1:1.
Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484—78.
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180—76, 8%-ный раствор.
Кислота аскорбиновая, 2%-ный раствор; готовят непосредственно перед употреблением.
Железо карбонильное особой чистоты.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, 5%-ный раствор, приготовленный из перекристаллизованного реактива.
Перекристаллизация молибденовокислого аммония. 250 г реактива растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 70—80°С. Осторожно добавляют аммиак до явного запаха. Раствор фильтруют через фильтр «синяя лента», охлаждают до 20—25°С и приливают при перемешивании 300 см3 этилового спирта. Осадку дают отстояться 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.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300—72.
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83—79, х.ч.
Допускается применение реактива при содержании кремния не более 0,003%.
Калий-натрий углекислый безводный по ГОСТ 4332—76.
Двуокись кремния по ГОСТ 9428—73.
Натрий кремнекислый, стандартные растворы А и Б.
Приготовление раствора А. 0,2139 г двуокиси кремния, прокаленной до постоянной массы при 1000—1100°С, помещают в платиновый тигель, прибавляют 2 г углекислого натрия или углекислого калия-натрия, перемешивают, закрывают крышкой и сплавляют при 1000—1100°С. Тигель охлаждают, ополаскивают снаружи водой, помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, приливают 50—60 см3 воды и нагревают до полного растворения плава.
Раствор кремнекислого натрия фильтруют в мерную колбу вместимостью 500 см3, фильтр промывают 3—5 раз горячей водой 32
и отбрасывают. Раствор в колбе охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор кремнекислого натрия хранят в полиэтиленовой или кварцевой посуде; 1 см3 раствора А содержит 0,0002 г кремния.
Определение массовой концентрации стандартного раствора А.
Солянокислотный метод. 50 см3 раствора А помещают в стакан вместимостью 250—300 см3 и приливают 20—25 см3 соляной кислоты 1:1. Раствор в стакане выпаривают досуха. Сухой остаток смачивают 5—7 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха.
Сухой остаток нагревают 1 ч при 130—140°С. Приливают 8—10 см3 соляной кислоты и нагревают 3—5 мин; приливают 80—100 см3 горячей воды, стакан накрывают часовым стеклом и раствор нагревают до кипения. Кремниевую кислоту отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок промывают 3—5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и еще 2—3 раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют.
Фильтрат и промывную жидкость переносят в стакан, в котором проводили первое осаждение кремниевой кислоты, и выпаривают досуха. Сухой остаток смачивают 5—7 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Сухой остаток нагревают 1 ч при 130—140°С. К сухому остатку приливают 8—10 см3 соляной кислоты, нагревают 3—5 мин, приливают 80—100 см3 горячей воды, нагревают до растворения солей и затем почти до кипения. Кремниевую кислоту отфильтровывают на фильтр «белая лента», с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок промывают 3—5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и 2—3 раза горячей водой. Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадками помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 1000—1100°С.
Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Осадок смачивают 2—3 каплями воды, добавляют 3—4 капли серной кислоты 1:1, 3—5 см3 фтористоводородной кислоты и, не давая раствору кипеть, осторожно выпаривают содержимое тигля досуха. Остаток в тигле прокаливают при 1000—1100°С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
В обоих случаях осадок в тигле прокаливают до постоянной массы.
Сернокислотный метод. 50 см3 раствора А помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, приливают 25—30 см3 серной кислоты 1:2, нагревают до появления ее паров, нагревают еще 3—5 мин, после чего охлаждают. Осторожно прибавляют 10 см3 соляной кислоты, нагревают 3—5 мин и охлаждают. При перемешивании прибавляют небольшими порциями 80—100 см3 горячей воды. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают раствор почти до кипения.
Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают 3—5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и 2—3 раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют. Фильтрат и промывную жидкость переносят в стакан, в котором производили первое осаждение кремниевой кислоты, нагревают до появления паров серной кислоты, нагревают еще 3—5 мин, после чего охлаждают. Прибавляют 10 см3 соляной кислоты, нагревают 3—5 мин и осторожно, при перемешивании приливают небольшими порциями 80—100 см3 горячей воды.
Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают раствор почти до кипения. Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы, промывают 3—5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и еще 2—3 раза горячей водой. Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадками помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют.
Осадок прокаливают при 1000—1100°С. После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Осадок смачивают 2—3 каплями воды, добавляют 3—4 капли серной кислоты 1:1, 3—5 см3 фтористоводородной кислоты и, не давая раствору кипеть, осторожно выпаривают досуха. Остаток в тигле прокаливают при 1000— 1100°С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
В обоих случаях осадок в тигле прокаливают до постоянной массы.
Массовую концентрацию кремния, г, содержащегося в 1 см3 раствора кремнекислого натрия (Т) вычисляют по формуле
[(m, т4)]-0,4674
1 — 50
где Ш]—масса тигля с осадком двуокиси кремния, г;
т2—масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой, г;
т3—масса тигля с осадком в контрольном анализе, г;
т4—масса тигля с остатком в контрольном анализе после обработки фтористоводородной кислотой, г;
0,4674—коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний;
50—объем стандартного раствора А, взятого для анализа, см3.
Раствор Б готовят перед употреблением. 10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит примерно 0,00002 г кремния.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3. Проведение анализа
0,1 г стали помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты 1:3 и нагревают, не допуская кипения раствора, 3—5 мин. Приливают 1 см3 азотной кислоты и продолжают нагревание до полного растворения навески. Затем приливают 10 см3 воды и кипятят 2—3 мин до удаления окислов азота.
Раствор фильтруют через фильтр «белая лента» в мерную колбу вместимостью 100 см3 и промывают осадок на фильтре 3—4 раза небольшими порциями горячей воды.
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 900—Ю00°С. После охлаждения в эксикаторе содержимое тигля сплавляют с 0,5 г улекислого натрия при 1000—1100°С.
Тигель с плавом охлаждают, ополаскивают внешние стенки тигля водой и помещают в стакан вместимостью 200 см3. Плав выщелачивают в 20—25 см3 воды при нагревании. Раствор охлаждают и присоединяют к основному фильтрату; доливают до метки водой и перемешивают. Полученный раствор фильтруют через сухой фильтр «белая лента» в коническую колбу вместимостью 150— 200 см3, отбрасывая первые порции раствора, предварительно ополоснув ими колбу.
В две мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 20 см3 раствора, если в стали содержится 0,05—0,40% кремния, или по 10 см3 раствора и по 1 см3 соляной кислоты 1:3, если в стали содержится 0,40—0,80% кремния. В колбы приливают по 50 см3 воды и в одну из них добавляют 10 см3 раствора молибденовокислого аммония. Раствор второй колбы используют в качестве раствора сравнения. Появление осадка или легкой опалесценции при добавлении молибденовокислого аммония свидетельствует о pH 1,3—1,5, необходимом для образования кремнемолибденового комплекса.
Через 15 мин после добавления раствора молибденовокислого аммония приливают в указанном порядке: по 5 см3 серной кислоты 4:5, по 5 см3 8%-ного раствора щавелевой кислоты и по 5 см3
