МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.79 Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора (при массовой доле фосфора от 0,001 % до 1,2 %), экстракционно-фотометрический метод определения фосфора (при массовой доле фосфора от 0,002 % до 0,02 %) и экстракционно-фотометрический метод определения фосфора (при массовой доле фосфора от 0,001 % до 0,1 %) в безоловянных бронзах по ГОСТ 614 и ГОСТ 493. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1531-79 и СТ СЭВ 5008-85 в части фотометрического и экстракционно-фотометрического метода определения фосфора по желтой фосфорно-молибденовой гетерополикислоте. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2). 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 15027.1. (Измененная редакция, Изм. № 1). 2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА2.1. Сущность метода Метод основан на образовании желтого фосфорнованадиевомолибденового комплекса и измерении его оптической плотности. 2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр. Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:2. Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1 и 1:2, 2:3 и 1:5. Кислота борная по ГОСТ 9656, раствор 40 г/дм3. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 10 г/дм3. Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: 320 см3 концентрированной азотной кислоты и 120 см3 соляной кислоты разбавляют водой до 1000 см3. Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336, готовят следующим образом: 2,5 г препарата растворяют в 500-700 см3 горячей воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 20 см3 концентрированной азотной кислоты, доливают водой до метки, перемешивают и фильтруют. Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный из спиртового раствора, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3. Перекристаллизацию молибденовокислого аммония проводят следующим образом: 70 г препарата растворяют в 400 см3 воды при нагревании (70-80 °С) и дважды фильтруют горячий раствор через один и тот же плотный фильтр. К раствору добавляют 250 см3 этилового спирта. Раствор охлаждают и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера, отсасывая раствор, и повторяют перекристаллизацию. После второго отсасывания кристаллы промывают 2-3 раза этиловым спиртом, разбавленным 5:8, порциями по 20-30 см3. После этого их высушивают на воздухе. Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300 и разбавленный 5:8. Перекись водорода по ГОСТ 10929, 3 %-ный раствор. Медь высокой чистоты с содержанием фосфора не более 0,0002 %. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Натрий фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 4172. Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198. Аммоний фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 3772. Стандартные растворы фосфора; готовят следующим образом: 0,4395 г однозамещенного фосфорнокислого калия или 0,4586 г двузамещенного фосфорнокислого натрия или 0,4260 г двузаме-щенного фосфорнокислого аммония (предварительно высушенных при 105 °С до постоянной массы) помещают в мерные колбы вместимостью 250 см3 (раствор А) 500 см3 (раствор Б) и 1000 см3 (раствор В), растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор А содержит 0,0004 г фосфора в 1 см3. Раствор Б содержит 0,0002 г фосфора в 1 см3. Раствор В содержит 0,0001 г фосфора в 1 см3. Раствор Г: 25 см3 раствора В помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор Г содержит 0,000025 г фосфора в 1 см3. (Измененная редакция, Изм. № 2). 2.3. Проведение анализа 2.3.1 При массовой доле фосфора до 0,1 % 2.3.1.1. При анализе бронз с массовой долей олова и кремния до 0,05 %. Навеску бронзы массой 2,5 г (при массовой доле фосфора от 0,001 % до 0,005 %) и 1 г (при массовой доле фосфора свыше 0,005 %) помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют соответственно 25 или 10 см3 раствора азотной кислоты 2:3 и растворяют сначала на холоду, а затем при нагревании. Окислы азота удаляют кипячением. Добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия и нагревают почти до кипения. Добавляют 2 см3 раствора перекиси водорода, раствор перемешивают до разрушения избытка марганцовокислого калия и осветления раствора. Добавляют 5 см3 раствора ванадиевокислого аммония и осторожно кипятят около 1 мин до разложения перекиси водорода. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 5 см3 раствора молибденовокислого аммония, доливают водой до метки и перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 440 нм в кювете длиной 1 см. Раствором сравнения служит раствор пробы, в который не добавляют раствор молибденовокислого аммония. (Измененная редакция, Изм. № 2). 2.3.1.2. При анализе бронз с массовой долей кремния свыше 0,05 %. Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку или фторопластовый стакан, добавляют 15 см3 раствора борной кислоты, 2 см3 фтористоводородной кислоты, 10 см3 концентрированной азотной кислоты и растворяют. После растворения выдерживают раствор 1 ч при температуре 90 °С. Раствор переносят в стеклянный стакан вместимостью 100 см3, ополаскивая 5 см3 воды, добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия и нагревают до начала кипения. Добавляют 2 см3 раствора перекиси водорода, раствор перемешивают до разрушения избытка марганцовокислого калия и осветления раствора. Раствор нейтрализуют аммиаком до рН 3, добавляют 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 5 см3 раствора ванадиевокислого аммония, кипятят 1 мин и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.1. 2.3.1.3. При анализе бронз с массовой долей олова свыше 0,05 %. Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 15 см3 смеси кислот для растворения и умеренно нагревают до полного растворения. Добавляют 1 см3 перекиси водорода и осторожно кипятят 3-5 мин, избегая бурного и продолжительного кипения. Затем добавляют 5 см3 раствора ванадиевокислого аммония, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.1. 2.3.1.4. Приготовление контрольного опыта. В стакан вместимостью 100 см3 помещают 25 или 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 2:3, и кипятят до удаления окислов азота. Добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.1. Раствором сравнения служит раствор, в который не добавляют раствор молибденовокислого аммония. 2.3.1.5. Построение градуировочных графиков при анализе бронз, содержащих до 0,05 % олова и кремния 2.3.1.5.1. При массовой доле фосфора от 0,001 % до 0,005 % В шесть стаканов вместимостью по 250 см3 помещают по 2,5 г меди и в пять из них добавляют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Г фосфора. Во все стаканы добавляют 25 см3 раствора азотной кислоты (2:3) и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным значениям строят градуировочный график. 2.3.1.5.2. При массовой доле фосфора свыше 0,005 % В десять стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 1 г меди и в девять из них добавляют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора В фосфора. Во все стаканы добавляют по 10 см3, раствора азотной кислоты 2:3 и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным значениям строят градуировочный график. 2.3.1.4 - 2.3.1.5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2). 2.3.1.6. Построение градуировочного графика при анализе бронз с массовой долей кремния свыше 0,05 %. В восемь платиновых чашек или фторопластовых стаканов помещают по 1 г меди и в семь из них добавляют 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора В. Во все чашки или стаканы добавляют по 15 см3 раствора борной кислоты, по 2 см3 фтористоводородной кислоты, по 10 см3 концентрированной азотной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.2. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным данным строят градуировочный график. 2.3.1.7. Построение градуировочного графика при анализе бронз с массовой долей олова свыше 0,05 %. В восемь стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 1 г меди и в семь из них добавляют 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора В. Во все стаканы добавляют по 15 см3 смеси кислот и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.3. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным данным строят градуировочный график. 2.3.2. При массовой доле фосфора свыше 0,1 %. 2.3.2.1. Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью по 100 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот и умеренно нагревают до полного растворения. Добавляют 1 см3 раствора перекиси водорода и осторожно кипятят 3-5 мин, избегая бурного и продолжительного кипения. Затем добавляют 10 см3 раствора ванадиево-кислого аммония, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора молибденовокислого аммония, доливают водой до метки и перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроко-лориметре с синим светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 470 нм в кювете длиной 1 см. Раствором сравнения служит раствор, в который не добавляют раствор молибденовокислого аммония. 2.3.2.2. Построение градуировочного графика. В девять стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 0,5 г меди и в восемь из них добавляют 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б; 8,0; 10,0 и 15,0 см3 стандартного раствора А. Во все стаканы добавляют по 20 см3 смеси кислот и далее поступают, как указано в п. 2.3.2.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным данным строят градуировочный график. 2.4. Обработка результатов 2.4.1. Массовую долю фосфора (Х) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса фосфора в пробе, найденная по градуировочному графику, г; m1 - масса фосфора в контрольном опыте, найденная по градуировочному графику, г; m2 - масса навески, г. 2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1. Таблица 1
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, Поправка). 2.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 1. 2.4.4. Контроль точности результатов анализа Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или методом добавок в соответствии с ГОСТ 25086. 2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 3). 3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
|
Массовая доля фосфора, % |
Масса навески, г |
От 0,002 до 0,005 |
1 |
Св. 0,005 » 0,01 |
0,5 |
» 0,01 » 0,02 |
0,25 |
3.3.2. Для кремнистых бронз Навеску (см. табл. 2) помещают в платиновую чашку и растворяют в смеси 20 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:2, и 2 см3 фтористоводородной кислоты. После растворения пробы раствор выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 10 см3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание досуха еще три раза, каждый раз прибавляя по 10 см3 концентрированной азотной кислоты. Растворяют соли при нагревании в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и переносят раствор в стакан вместимостью 250 см3. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.1.
3.3.3. Построение градуировочного графика В делительные воронки вместимостью 100-150 см3 переносят 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3
стандартного раствора Б. Растворы разбавляют водой до 20 см3, приливают по 10 см3 хлорной кислоты, разбавленной 1:10, по 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора фосфора и проведенный через все стадии анализа.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю сурьмы (Х1) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса навески, г.
3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
3.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.
3.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по п. 2.4.4.
3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
4.1. Сущность метода
Метод основан на образовании желтого комплекса фосфора с молибденовокислым аммонием при рН около 1,5, экстрагируемого смесью хлороформа и н-бутилового спирта.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1 и 1:2.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кристаллический фиолетовый, раствор 10 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор 50 г/дм3.
Перекристаллизацию молибденовокислого аммония проводят, как указано в п. 2.2.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300, разбавленный 5:8.
Смесь для экстракции; готовят следующим образом: смешивают н-бутиловый спирт и хлороформ 1:3.
Смесь для промывки; готовят следующим образом: к 500 см3 воды прибавляют 120 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, 30 см3 раствора молибденовокислого аммония и 40 см3 н-бутилового спирта.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Стандартные растворы фосфора.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,4395 г однозамещенного фосфорнокислого калия, высушенного при 105 °С, растворяют в колбе вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г фосфора.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г фосфора.
Хлороформ по ГОСТ 20015.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Для бронз, не содержащих кремний
В зависимости от содержания фосфора навеску бронзы (табл. 4) помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 10 - 25 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании.
Таблица 4*
__________
* Таблица 3. (Исключена. Изм. № 2).
Массовая доля фосфора, % |
Масса навески, г |
От 0,001 до 0,0025 |
2 |
Св. 0,0025 » 0,005 |
1 |
» 0,005 » 0,01 |
0,5 |
» 0,01 » 0,02 |
0,25 |
» 0,02 » 0,1 |
0,1 |
После растворения пробы стенки стакана и стекло обмывают водой, кипятят раствор до удаления окислов азота и разбавляют водой до 75 см3. Раствор нейтрализуют аммиаком до рН 1,5, контролируя рН капельной пробой с раствором кристаллического фиолетового или по индикаторной бумаге. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250 см3 и разбавляют водой до 100 см3. Добавляют 6 см3 раствора молибденовокислого аммония, оставляют на 10 мин, затем добавляют 8 см3 н-бутилового спирта и энергично перемешивают для насыщения водного раствора спиртом, добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и перемешивают. Желтый комплекс фосфорномолибденовой кислоты экстрагируют 10 см3 смеси для экстракции, осторожно встряхивают 1 мин. После разделения фаз нижнюю органическую фазу переносят в другую делительную воронку. К водной фазе вновь добавляют смесь для экстракции, проводя ее еще двукратно с 5 см3 смеси. Последняя порция экстракта должна быть бесцветной. Органический слой промывают в делительной воронке 50 см3 смеси для промывки, перемешивая 30 с. После раздела фаз нижний слой сливают в сухую мерную колбу вместимостью 25 см3, в которой находится 0,2 г безводного сернокислого натрия, перемешивают и доливают до метки смесью для экстракции.
Оптическую плотность экстракта измеряют на фотоэлектроколориметре с фиолетовым или синим светофильтром при длине волны 420-430 нм в кювете длиной 2 см или на спектрофотометре при l = 420 нм в кювете длиной 1 см по отношению к раствору контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.3.2. Для кремнистых бронз
Навеску (табл. 4) помещают в платиновую чашку и растворяют в смеси 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2-3 см3 фтористоводородной кислоты при осторожном нагревании и выпаривают досуха. Ополаскивают стенки чашки 10 см3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание досуха еще три раза, каждый раз добавляя по 10 см3 концентрированной азотной кислоты.
К сухому остатку добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют соли и раствор переводят в стакан вместимостью 250 см3, ополаскивая чашку водой несколько раз и раствор кипятят до удаления окислов азота, затем разбавляют водой до 75 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 4.3.1.
4.3.3. Построение градуировочного графика
В десять стаканов вместимостью по 250 см3 вводят последовательно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 см3 раствора Б фосфора, дабавляют по 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до 75 см3 и далее поступают, как указано в п. 4.3.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора.
По найденным величинам оптических плотностей и соответствующим им содержаниям фосфора строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю фосфора (Х2) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
m 1 - масса навески бронзы, г.
4.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
4.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, проведенных в одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.
4.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по п. 2.4.4.
4.4.3, 4.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 3).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.06.77 № 1614
3. ВЗАМЕН ГОСТ 15027.11-69
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1531-79 и СТ СЭВ 5008-85 в части фотометрического и экстракционно-фотометрического методов определения фосфора
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение
НТД, на |
Номер
раздела, пункта, |
Обозначение
НТД, на |
Номер
раздела, пункта, |
Вводная часть |
3.2 |
||
Вводная часть |
2.2 |
||
2.2, 3.2 |
2.2, 3.2 |
||
2.2, 4.2 |
2.2, 3.2, 4.2 |
||
2.2, 3.2, 4.2 |
2.2 |
||
2.2 |
2.2, 3.2, 4.2 |
||
3.2, 4.2 |
2.2 |
||
2.2, 3.2 |
4.2 |
||
2.2, 4.2 |
1.1, 2.4.4 |
||
3.2 |
ТУ 6-09-5393-88 |
3.2 |
|
2.2, 3.2, 4.2 |
6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в феврале 1983 г., апреле 1986 г., марте 1988 г. (ИУС 6-83, 7-86, 6-88)