ГОСТ 21876.4-76 - Ферромарганец. Методы определения кремния

ГОСТ 21876.4-76

Группа В19

ОКСТУ 0809

Дата введения 1978-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

А.Н.Морозов, В.Л.Зуева, П.Ф.Агафонов

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановление Государственного комитета СССР по стандартам от 24.05.76 N 1263

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13091.5-67

4. Стандарт полностью унифицирован с БДС 7512-69

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта
ГОСТ 83-79	6
ГОСТ 3118-77	2, 6
ГОСТ 3652-69	6
ГОСТ 3765-78	6
ГОСТ 4204-77	2
ГОСТ 4332-76	6
ГОСТ 4461-77	2
ГОСТ 6613-86	1.2.1
ГОСТ 9428-73	6
ГОСТ 9656-75	6
ГОСТ 10484-78	2
ГОСТ 10929-76	6
ГОСТ 24991-81	1.2
ГОСТ 20490-75	6
ГОСТ 28473-90	1.1

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4-94).

7. ИЗДАНИЕ (апрель 2000 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в апреле 1984 г., марте 1989 г. (ИУС 8-84, 6-89)

Настоящий стандарт устанавливает методы определения кремния в ферромарганце:

фотометрический - при массовой доле кремния от 0,1 до 4,0%;

гравиметрический - при массовой доле кремния от 0,5 до 10,0%.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473.

1.2. Отбор проб проводят по ГОСТ 24991 со следующим дополнением.

1.2.1. Проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой N 016 по ГОСТ 6613.

А. Гравиметрический метод

СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Метод основан на растворении навески ферромарганца в смеси азотной и серной кислот, выделении кремниевой кислоты из сернокислого раствора путем выпаривания до появления паров серной кислоты с последующим определением разницы между массой осадка до обработки фтористоводородной кислотой и массой остатка после обработки фтористоводородной кислотой.
(Введено дополнительно, Изм. N 1).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 2:98.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Печь муфельная любого типа с температурой нагрева до 1100 °C.

Смесь азотной и серной кислот; готовят следующим образом: к 660 см воды приливают 160 см серной кислоты. После охлаждения раствора добавляют 180 см азотной кислоты и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску ферромарганца массой 1 г (при массовой доле кремния до 2%) и 0,5 г (при массовой доле кремния свыше 2%) помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют в 50 см смеси азотной и серной кислот. Раствор выпаривают до появления паров серной кислоты, которым дают выделиться 3-4 мин.

После охлаждения соли растворяют в 100 см воды. К раствору приливают 5 см соляной кислоты и нагревают раствор до полного растворения солей. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности, содержащий небольшое количество фильтробумажной массы.

Осадок на фильтре промывают вначале 5-7 раз теплой соляной кислотой, разбавленной 2:98, затем 8-10 раз теплой водой. Фильтр с осадком сохраняют.

Фильтрат проверяют на полноту выделенной кремниевой кислоты. Для этого в раствор приливают 5 см серной кислоты и снова выпаривают до выделения паров серной кислоты. Раствор охлаждают, приливают 100 см воды, нагревают до полного растворения солей, отфильтровывают возможно выделившийся осадок кремниевой кислоты и промывают, как указано выше.

Фильтры с осадками кремниевой кислоты объединяют, помещают в платиновый тигель, сушат, осторожно озоляют и прокаливают 40 мин при 1000±20 °С. После охлаждения в тигель с осадком добавляют четыре капли серной кислоты, разбавленной 1:1, сушат и прокаливают при 1000±20 °C до постоянной массы осадка.

Охлажденный тигель с осадком взвешивают, добавляют 3-5 капель воды, 3-4 капли серной кислоты, разбавленной 1:1, 3-4 см фтористоводородной кислоты и содержимое тигля осторожно выпаривают до полного удаления серной кислоты. Сухой остаток прокаливают 15-20 мин при 1000±20 °С до постоянной массы остатка, охлаждают и взвешивают.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую доля кремния () в процентах вычисляют по формуле

где - масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;

- масса тигля с остатком двуокиси кремния после обработки фтористоводородной кислотой, г;

- масса тигля с осадком контрольного опыта до обработки фтористоводородной кислотой, г;

- масса тигля с остатком контрольного опыта после обработки фтористоводородной кислотой, г;

- масса навески, г;

0,4674 - коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в таблице.

Массовая доля кремния, %					Нормы точности и нормативы контроля точности, %
					Погрешность результатов анализа	Расхождение результатов двух анализов	Расхождение двух параллельных определений	Расхождение трех параллельных определений	Расхождение результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения
От	0,1	до	0,2	включ.	0,018	0,022	0,018	0,022	0,012
Св.	0,2	"	0,5	"	0,03	0,04	0,03	0,04	0,02
"	0,5	"	1,0	"	0,04	0,05	0,04	0,05	0,03
"	1,0	"	2,0	"	0,06	0,07	0,06	0,07	0,04
"	2,0	"	5,0	"	0,09	0,11	0,09	0,11	0,06
"	5,0	"	10,0	"	0,15	0,20	0,15	0,20	0,10

4.1, 4.2 (Измененная редакция, Изм. N 2).

Б. Фотометрический метод

5. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Метод основан на разложении навески и образовании желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты (при рН 1,60-1,65) с последующим восстановлением ее смесью аскорбиновой и лимонной кислот до молибденовой сини и измерении оптической плотности раствора на спектрофотометре при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 640 до 900 нм.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

6. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.

Печь муфельная любого типа с температурой нагрева до 1100 °С.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 3 моль/дм.

Кислота аскорбиновая.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Смесь восстановительная свежеприготовленная: 1 г аскорбиновой кислоты и 5 г лимонной кислоты растворяют в 100 см воды.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с массовой долей 0,2%.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, свежеприготовленный раствор с массовой долей 5%.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83 и раствор с массовой долей 1%.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Водорода перекись по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 30%.

Смесь для сплавления: калий-натрий углекислый смешивают с борной кислотой в соотношении 2:1.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428.

Стандартные растворы кремния:

Раствор А: 0,215 г двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2,5 г углекислого натрия при температуре 1000-1100 °С. Плав выщелачивают в растворе углекислого натрия, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки раствором углекислого натрия и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Массовая концентрация кремния в растворе А равна 0,0001 г/см.

Массовую концентрацию раствора устанавливают гравиметрическим методом: солянокислотным, хлорнокислотным или сернокислотным с двойным выпариванием.

Раствор Б: 10 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают, готовят перед применением.

Массовая концентрация кремния в растворе Б равна 0,00001 г/см.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

7. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

7.1. Навеску ферромарганца массой 0,5 г при массовой доле кремния от 0,1 до 0,8%, 0,2 г при массовой доле кремния св. 0,8 до 2,0% и 0,1 г при массовой доле кремния св. 2,0 до 4,0% помещают в платиновый тигель и смешивают с 2,5 г смеси для сплавления. Тигель накрывают платиновой крышкой и сплавляют в муфеле при температуре 900-950 °С в течение 10 мин. Охлажденный тигель помещают в полиэтиленовый стакан, приливают 80 см горячего раствора соляной кислоты и нагревают на водяной бане до растворения плава. Тигель удаляют из стакана и обмывают его водой. Для разрушения двуокиси марганца прибавляют несколько капель перекиси водорода и энергично перемешивают. Избыток перекиси водорода связывают несколькими каплями раствора марганцовокислого калия. Содержимое стакана охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 5 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 50 см воды и 5 см раствора молибденовокислого аммония, перемешивают и через 10 мин приливают 5 см восстановительной смеси и доводят до метки водой.

Через 40 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 830 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 640 до 900 нм.

В качестве раствора сравнения применяют воду.

После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора анализируемой пробы находят массу кремния по градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

7.2. Для построения градуировочного графика в восемь из девяти мерных колб вместимостью 100 см помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001, 0,00002, 0,00003, 0,00004, 0,00005, 0,00006, 0,00007 и 0,00008 г кремния.

В девятую колбу стандартного раствора не приливают. Во все колбы приливают по 1,6 см раствора соляной кислоты, по 50 см воды и по 5 см молибденовокислого аммония, перемешивают и через 10 мин приливают 5 см восстановительной смеси, доводят до метки водой. Через 40 мин измеряют оптическую плотность раствора, как указано в п.7.1.

В качестве раствора сравнения используют раствор девятой колбы, не содержащей стандартный раствор Б.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам кремния строят градуировочный график.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

8. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

8.1. Массовую долю кремния () в процентах вычисляют по формуле

где - масса кремния, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

8.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

ГОСТ 21876.4-76 Ферромарганец. Методы определения кремния