Вольфрам. Методы определения содержания фосфора

     ГОСТ 14339.3-91

Группа В59

     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ВОЛЬФРАМ

Методы определения содержания фосфора

Tungsten. Methods for determination of phosphorus

     
ОКСТУ 1709

Дата введения 1993-01-01

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
     
     РАЗРАБОТЧИКИ
     

Ю.А.Абрамов, А.И.Скрипник, С.Н.Суворова, Г.В.Онучина, А.Г.Матюшина
     

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 27.09.91 N 1525
     

3. ВЗАМЕН ГОСТ 14339.3-82
     

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
     

     
     Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения содержания фосфора (при массовой доле фосфора от 0,0002 до 0,015%) в металлическом вольфраме, оксиде вольфрама, вольфрамовой кислоте, паравольфрамате аммония.
     
     

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

     Общие требования к методам анализа по ГОСТ 29103.
     
     

2. МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ КСИЛЕНОЛОВОГО ОРАНЖЕВОГО (при массовой доле фосфора от 0,0002 до 0,01%)

2.1.Сущность метода
     
     Метод основан на образовании комплексного соединения фосфорномолибденовой гетерополикислоты с ксиленоловым оранжевым. Кремний и мышьяк комплексного соединения с ксиленоловым оранжевым в этих условиях не образуют.
     

2.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
     
     Весы аналитические любого типа, позволяющие взвешивать с погрешностью не более 0,0002 г.
     
     Муфельная печь, обеспечивающая нагрев до 600-650 °С.
     
     Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр любого типа.
     
     Электроплитка бытовая по ГОСТ 14919.
     
     Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный раствор с массовой долей 10%.
     

70 г соли растворяют в 400 см горячей воды и отфильтровывают через плотный фильтр. К раствору добавляют 250 см этилового спирта (ректификата), оставляют на 1 ч отстаиваться, затем кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера, промывают несколько раз водой со спиртом и высушивают на воздухе.
     
     Аммоний фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 3772.
     
     Стандартные растворы
     
     Раствор А: 0,4260 г фосфорнокислого двузамещенного аммония растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.
     

1 см раствора А содержит 0,0002 г фосфора.
     
     Раствор Б: готовят разбавлением 1 см раствора А водой в мерной колбе вместимостью 100 см.
     

1 см раствора Б содержит 0,000002 г фосфора.
     
     Калия гидроксид, раствор с массовой долей 3 и 10%.
     
     Кальций азотнокислый по ГОСТ 4142, 12%-ный раствор.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
     
     Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
     
     Ксиленоловый оранжевый, раствор с массовой долей 0,1% готовят не менее чем за 10 ч до использования и проверяют на пригодность к реакции образования комплекса с фосфорномолибденовой гетерокислотой: в 10 см ацетона добавляют 0,1 см(3-4 капли) раствора ксиленолового оранжевого с массовой долей 0,1%. Если раствор остается бесцветным или имеется слабо-розовое окрашивание - реактив пригоден для анализа, если же окраска фиолетовая, реактив комплекса с фосфорномолибденовой гетерополикислотой не образу

ет.
     

2.3.Проведение анализа
     

2.3.1. В зависимости от массовой доли фосфора берут навески в соответствии с табл.1.
     
     

Таблица 1

2.3.2. Навески паравольфрамата аммония, вольфрамовой кислоты и металлического вольфрама, переведенного в оксид вольфрама прокаливанием при 600-650 °С, помещают в стакан вместимостью 200-250 см, добавляют 20 см раствора гидрооксида калия с массовой долей 10% и растворяют на электроплитке до полного растворения образца.
     
     При анализе металлического вольфрама навески образца (см. табл.1) допускается растворять в смеси фтористоводородной и азотной кислот (1:1). Полученные растворы выпаривают досуха на закрытой плитке или песчаной бане, добавляют 10 см воды и вновь выпаривают досуха. Затем добавляют 20 см раствора гидроксида калия с массовой долей 10% и нагревают до полного растворения осадка. После охлаждения до комнатной температуры растворы разбавляют водой до 100 см, добавляют 3 см раствора азотнокислого кальция с массовой долей 12% и оставляют на 45 мин. Затем добавляют 1 см азотнокислого кальция и оставляют на 15 мин. Далее растворы фильтруют через двойной фильтр "синяя лента" и промывают 8-10 раз раствором гидроксида калия с массовой долей 3%. Осадок на фильтре растворяют 10 смгорячей азотной кислоты (1:1). Растворы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют дистиллированной водой до 80 см, добавляют 10 см раствора молибденовокислого аммония с массовой долей 10% и оставляют раствор на 10 мин. Затем пипеткой вводят в колбу 5 см раствора ксиленолового оранжевого с массовой долей 0,1%, доливают до метки водой и перемешивают. Растворы оставляют на 45 мин для образования устойчивого комплексного соединения. По истечении указанного времени оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (длина волны 540 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения при измерении оптической плотности используют раствор контрольного опыта. Одновременно проводят три контрольных опыта на определение содержания фосфора в реактивах. Раствор со средним значением оптической плотности используют в качестве раствора сравнения.
     
     Содержание фосфора находят по градуировочному гр

афику.
     

2.3.3. Для построения градуировочного графика в мерную колбу вместимостью 100 см приливают от 0,5 до 5 см (с интервалом 0,5 см) стандартного раствора двузамещенного фосфорнокислого аммония (раствор Б), приливают 10 см азотной кислоты (1:1) и доливают дистиллированной водой примерно до 80 см.
     
     Затем к раствору добавляют 10 см раствора молибденовокислого аммония с массовой долей 10% и оставляют на 10 мин для развития окраски образующейся гетерополикислоты. После этого пипеткой добавляют 5 см раствора ксиленолового оранжевого с массовой долей 0,1% и доливают до метки водой. Полученный раствор перемешивают и оставляют на 45 мин для образования устойчивого окрашенного комплексного соединения. По истечении указанного времени измеряют оптическую плотность окрашенного раствора на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (длина волны 540 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения при измерении оптической плотности используют раствор контрольного опыта со средним значением оптической плотности из трех параллельных опытов. По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям фосфора строят градуировочный график

2.4. Обработка результатов
     

2.4.1. Массовую долю фосфора () в процентах вычисляют по формуле
     

,

где - масса фосфора в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
          
       - масса навески, г.
   

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений при доверительной вероятности не должны превышать величин, приведенных в табл.2.
     
     

Таблица 2

3. МЕТОД С ПРИМЕНЕНИЕМ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ И КАЛИЯ СУРЬМЯНОВИННОКИСЛОГО (при массовой доле фосфора от 0,0005 до 0,015%)

3.1. Сущность метода
     
     Метод основан на образовании фосфорномолибденовой гетерополикислоты и восстановления ее аскорбиновой кислотой в присутствии антимонилтартрата калия после отделения фосфора от вольфрама на гидроксиде бериллия.
     

3.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.
     
     Иономер универсальный типа ЭВ-74.
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:4.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
     
     Трилон Б комплексон, двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты по ГОСТ 10652 с массовой долей 100 г/дм; готовят при нагревании.
     
     Бериллий сернокислый, 1 дм раствора содержит 1 г бериллия. Растворяют 19,65 г соли в 1 дм воды.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760.
     
     Промывная жидкость: к 500 см воды приливают 30 см раствора трилона Б (100 г/дм), 15 см аммиака и разбавляют до 600 см водой. Аммоний бромистый по ГОСТ 19275.
     
     Кислота хлорная, плотностью 1,32, разбавленная 1:1.
     
     Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный (см. п.2.2).
     
     Реакционная смесь: 1,74 г молибденовокислого аммония растворяют в 100 см воды, прибавляют 21 см серной кислоты, охлаждают и доливают до 250 см водой.
     
     Кислота аскорбиновая, раствор концентрацией 20 г/дм.
     
     Калий сурьмяновиннокислый (антимонилтартрат калия), раствор концентрацией 3 г/дм.
     
     Индикаторная бумага "конго".
     
     А также средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы, приведенные в

п.2.2.
     

3.3. Подготовка проб к анализу
     
     В зависимости от массовой доли фосфора берут навески в соответствии с табл.3.
     
     

Таблица 3

3.3.1. Металлический вольфрам растворяют при нагревании в платиновой чашке в смеси 5 см фтористоводородной и 1 см азотной кислот. Раствор упаривают досуха, приливают 5 см воды и снова упаривают досуха. Приливают 10 см раствора едкого калия и растворяют при нагревании. Содержимое чашки переносят в стакан.
 

3.3.2. Паравольфрамат аммония, вольфрамовую кислоту переводят в оксид вольфрама прокаливанием при температуре 600-650 °С.
     

3.3.3. Навеску оксида вольфрама растворяют при нагревании в 10 см раствора едкого калия.
    

3.4. Проведение анализа
     
     Полученные щелочные растворы нейтрализуют по индикаторной бумаге "конго" (pH 5) серной кислотой (1:4). Приливают 75 см раствора трилона В, 8 см раствора сернокислого бериллия и кипятят 2-3 мин. В горячий раствор объемом 100-120 см приливают раствор аммиака до pH 9,5-10 и снова кипятят 2-3 мин. Раствор охлаждают в проточной воде и отфильтровывают осадок на фильтр средней плотности.
     
     Фильтр с осадком промывают 8-10 раз промывной жидкостью.
     
     Осадок на фильтре растворяют в 30 см соляной кислоты (1:1).
     
     Фильтрат собирают в стакан вместимостью 50 см*, прибавляют 3 см хлорной кислоты (1:1) и упаривают раствор до выделения обильных паров хлорной кислоты. Соли растворяют при нагревании в 25 см воды. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 50 см (если раствор с осадком, то его фильтруют), приливают 2,5 см реакционной смеси, 5 см аскорбиновой кислоты и 0,5 см раствора антимонилтартрата калия. После приливания каждого реактива раствор перемешивают.
______________
     * Если содержание мышьяка в пробе превышает в два раза содержание фосфора, то после растворения гидроксида бериллия в солянокислую среду добавляют 0,1 г бромистого аммония и упаривают досуха. Снова прибавляют 10 см соляной кислоты плотностью 1,19 г/см и 0,1 г бромистого аммония и упаривают досуха.
     
     Оптическую плотность раствора измеряют через 10 мин на спектрофотометре (длина волны 825 нм) или фотоэлектроколориметре с красным светофильтром (длина волны 750 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.
     
     В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта со средним значением оптической плотности из трех параллельных результатов на содержание фосфора в реа

ктивах.
     

3.5. Построение градуировочного графика
     
     В стаканы вместимостью 50 см отбирают от 1 до 10 см стандартного раствора фосфора Б, приливают 3 см раствора хлорной кислоты (1:1). Раствор выпаривают до обильных паров хлорной кислоты. В охлажденный раствор приливают 25 см* и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см, приливают 2,5 см реакционной смеси, 5 см раствора аскорбиновой кислоты и 0,5 см антимонилтартрата калия и далее поступают, как указано в проведении анализа п.3.4.
_______________
     * Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.   

3.6. Обработка результатов
     

3.6.1. Массовую долю фосфора () в процентах вычисляют по формуле
     

,

где - масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
               
      - масса навески образца, г.
   

3.6.2. Расхождение результатов параллельных определений при доверительной вероятности не должно превышать значения, приведенного в табл.4.
     
     

Таблица 4