ГОСТ 13151.1-89
(СТ СЭВ 1229-88)
Группа В19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОМОЛИБДЕН
Метод определения молибдена
Ferromolybdenum. Method for the determination of molybdenum
ОКСТУ 0809
Срок действия с 01.01.1990
до 01.01.2000*
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
В.Г.Мизин, Т.А.Перфильева, С.И. Ахманаев, Г.И.Гусева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 07.04.89 N 968
3. Периодичность проверки - 5 лет
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1229-88
5. ВЗАМЕН ГОСТ 13151.1-80
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод определения молибдена в ферромолибдене (при массовой доле молибдена от 45 до 80%).
Метод основан на осаждении молибдена в уксуснокислом растворе в виде молибденовокислого свинца после предварительного отделения железа и других мешающих компонентов гидроокисью натрия.
В осадке молибденовокислого свинца устанавливают массовую долю соосажденного вольфрамовокислого свинца и вносят соответствующую поправку.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 27349.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26201.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:20.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 2:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.
Кислота винная по ГОСТ 5817.
Кислота уксусная по ГОСТ 61 и разбавленная 5:95.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328 и растворы с массовой концентрацией 200 и 5 г/дм
.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Натрия пероксид.
Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053, раствор с массовой концентрацией 300 г/дм
.
Натрий молибденовокислый по ГОСТ 10931 и раствор с массовой концентрацией молибдена 0,005 г/см
: 12,6 г молибденовокислого натрия растворяют в 500 см
раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 5 г/дм
.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, разбавляют водой до метки и перемешивают.
Аммоний роданистый по ГОСТ 19522, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм
.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, растворы с массовой концентрацией 500 и 30 г/дм
.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой концентрацией 2,5 г/дм
.
Свинец уксуснокислый (трехводный) по ГОСТ 1027, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм
: 40 г уксуснокислого свинца растворяют в воде в присутствии 10 см
уксусной кислоты и разбавляют водой до 1 дм
.
Метиловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 110 г/дм
.
Титан треххлористый по ГОСТ 311 и раствор: 10 см
раствора треххлористого титана разбавляют до 100 см
соляной кислотой (1:1) и перемешивают.
Олово (II) хлорид 2-водный по ТУ 6-09-53-84-88, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм
: 10 г хлористого олова растворяют в 100 cм
соляной кислоты при слабом нагревании.
Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм
.
Хлороформ по ГОСТ 20015*.
Триметилцетиламмоний бромистый, раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм
: 0,365 г триметилцетиламмония растворяют в 100 см
воды при слабом нагревании или
N-цетилпиридиний хлористый, раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм
: 0,358 г цетилпиридиния растворяют в 100 см
воды без нагревания.
Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627, раствор с массовой концентрацией 0,65 г/дм
в хлороформе: 0,65 г гидрохинона растворяют при перемешивании в 80 см
этилового спирта, прибавляют 920 см
хлороформа и перемешивают.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962*.
Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289.
Стандартные растворы вольфрама.
Раствор А: 1,7942 г вольфрамовокислого натрия растворяют в 100 см
раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 5 г/дм
. Полученный раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм
, разбавляют водой до метки и перемешивают; раствор хранят в сосуде из полиэтилена.
Массовая концентрация вольфрама в растворе А равна 0,001 г/см
.
Раствор Б: 20,0 см
стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, разбавляют водой до метки и перемешивают; раствор готовят перед применением.
Массовая концентрация вольфрама в растворе Б равна 0,0002 г/см
.
Раствор В: 10,0 см
стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, разбавляют водой до метки и перемешивают; раствор готовят перед применением.
Массовая концентрация вольфрама в растворе В равна 0,0001 г/см
.
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску ферромолибдена массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
, прибавляют 20 см
азотной кислоты (1:1), покрывают часовым стеклом и нагревают до прекращения выделения окислов азота. К раствору прибавляют 10 см
соляной кислоты и продолжают нагревать до полного растворения навески.
Если навеска ферромолибдена полностью не растворяется в кислотах, то добавляют 50 см
горячей воды и нерастворимый осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности с добавлением небольшого количества фильтробумажной массы. Стакан и осадок на фильтре промывают 8-10 раз горячим раствором азотной кислоты (1:20). Фильтрат сохраняют (фильтрат А). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при температуре (450±25) °С, тигель охлаждают и осадок сплавляют с 1-2 г углекислого натрия при температуре (920±25) °С в течение 10-15 мин.
После охлаждения тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 200 см
, прибавляют 20-30 см
раствора азотной кислоты (1:20) и выщелачивают плав при нагревании. После растворения плава тигель из стакана удаляют, обмывают его стенки горячей водой и раствор присоединяют к фильтрату А. Содержимое колбы охлаждают, нейтрализуют в присутствии раствора метилового оранжевого раствором гидроокиси натрия с массовой концентрацией 200 г/дм
и вливают в коническую колбу вместимостью 500 см
, содержащую 50 см
горячего раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 200 г/дм
. Затем раствор нагревают до кипения, кипятят в течение 2-3 мин, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см
, разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. От полученного раствора отбирают аликвотную часть 100,0 см
, помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 500 см
, нейтрализуют в присутствии индикатора метилового оранжевого раствором соляной кислоты (2:1) до перехода окраски раствора в слабо-розовый цвет. Затем прибавляют 50 см
раствора уксуснокислого аммония с массовой концентрацией 500 г/дм
, 10 см
уксусной кислоты и раствор нагревают до кипения. К кипящему раствору медленно, при перемешивании, из бюретки приливают по каплям 16,0 см
раствора уксуснокислого свинца до коагуляции образующегося осадка.
Затем в испытуемый раствор прибавляют 2-3 см
избытка раствора уксуснокислого свинца и раствор с осадком кипятят в течение 10-20 мин, пока не осядет кристаллический осадок молибдата свинца, которому дают стоять при температуре (50±5) °С в течение 1 ч.
Осадок отфильтровывают на двойной плотный фильтр и промывают колбу или стакан и фильтр с осадком 4-5 раз горячим раствором уксуснокислого аммония с массовой концентрацией 30 г/дм
. Осадок молибдата свинца смывают горячей водой обратно в колбу (стакан), в которой проводилось осаждение. Фильтр промывают 30-40 см
горячего раствора соляной кислоты (1:1) и 8-10 раз горячей водой, собирая промывную жидкость в колбу, в которой находится основной раствор. Раствор нагревают до растворения осадка. Фильтр помещают в фарфоровый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 600 °С. Остаток в тигле растворяют при нагревании в 5 см
соляной кислоты (1:1) и присоединяют к основному раствору.
К раствору объемом около 150 см
добавляют 1-2 капли раствора метилового оранжевого и нейтрализуют раствором уксуснокислого аммония с массовой концентрацией 500 г/дм
до изменения окраски индикатора. Далее приливают 10 см
раствора уксуснокислого аммония, 5 см
уксусной кислоты, нагревают до кипения, приливают 1-2 см
раствора уксуснокислого свинца, кипятят в течение 15-20 мин и оставляют стоять при температуре (50±5) °С в течение 1 ч.
Раствор фильтруют через двойной плотный фильтр. Осадок молибденовокислого свинца на фильтре промывают теплым раствором уксуснокислого аммония с массовой концентрацией 30 г/дм
до исчезновения в промывной жидкости ионов хлора (качественная реакция с раствором азотнокислого серебра). Фильтр с осадком помещают во взвешенный тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 600 °С в течение 1 ч. Тигель охлаж
дают и взвешивают (
).
3.2. Определение вольфрама в осадке молибденовокислого свинца фотометрическим методом
3.2.1. Осадок молибденовокислого свинца помещают в железный или никелевый тигель, содержащий 4 г пероксида натрия, перемешивают стеклянной палочкой и прибавляют 2 г пероксида натрия. Тигель нагревают на плите до отставания содержимого от его стенок, затем помещают в муфельную печь, нагретую до (700±50) °С и сплавляют при этой температуре в течение 4-6 мин.
Затем тигель охлаждают, помещают в стакан вместимостью 300-400 см
, прибавляют 100-150 см
холодной воды. Выщелачивают плав и кипятят до полного разрушения пероксида натрия. Затем тигель извлекают из стакана и обмывают водой.
Охлажденный раствор с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см
, разбавляют водой до метки и перемешивают. Осадку дают отстояться, после чего раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата. От полученного раствора отбирают аликвотную часть 100,0 см
. Помещают ее в коническую колбу вместимостью 250 см
, прибавляют 2 г винной кислоты, 15 см
раствора серной кислоты (1:1). Нагревают раствор до кипения и осаждают молибден в виде сульфида, прибавляя 40 см
раствора сернистого натрия небольшими порциями при перемешивании. Раствор нагревают до кипения и кипятят в течение 20 мин
.
3.2.2. Осадок сульфида молибдена отфильтровывают на вату с добавлением небольшого количества фильтробумажной массы и собирают фильтрат в коническую колбу вместимостью 500 см
.
Осадок промывают 3-4 раза холодной водой и отбрасывают. Фильтрат проверяют на полноту осаждения молибдена. Для этого к полученному фильтрату прибавляют 1 г винной кислоты, нагревают раствор до кипения, прибавляют 15 см
раствора сернистого натрия и кипятят в течение 10-15 мин. Раствор с осадком охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см
, разбавляют водой до метки и перемешивают.
3.2.3. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата. Аликвотную часть раствора 20,0 см
(содержание вольфрама не должно превышать 0,5 мг) помещают в мерную колбу вместимостью 50 см
, прибавляют 2,5 см
раствора роданистого аммония, перемешивают, прибавляют 25 см
раствора соляной кислоты (2:1) и вновь перемешивают. Затем прибавляют по каплям раствор треххлористого титана до появления желтовато-зеленой окраски и после этого добавляют еще 1-2 капли раствора треххлористого титана. Раствор в мерной колбе разбавляют раствором соляной кислоты (2:1) до метки и перемешивают.
Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 410-450 нм. В качестве раствора сравнения применяют раствор контрольного опыта (без добавления роданистого аммония), который готовят следующим образом: прокаленный и взвешенный осадок контрольного опыта, полученный по п.3.1, переносят в железный или никелевый тигли, прибавляют 0,3 г молибденовокислого натрия, 6 г пероксида натрия, перемешивают, сплавляют при температуре (700±50) °С и далее анализ проводят как указано в пп.3.2.1, 3.2.2, 3.2.3.
3.2.4. Массу вольфрама (
) находят по градуировочному графику.
3.2.4.1. Построение градуировочного графика при массе вольфрама от 0,0002 до 0,0010 г.
В пять из шести конических колб вместимостью по 250 см
помещают по 80 см
воды, по 25 см
раствора молибденовокислого натрия и 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см
стандартного раствора В вольфрама, что соответствует 0,0002; 0,0004; 0,0005; 0,0008; 0,0010 г вольфрама. В шестую колбу приливают все реактивы, за исключением стандартного раствора вольфрама. Раствор этой колбы служит для контрольного опыта на загрязнение реактивов и в качестве раствора сравнения. В колбы прибавляют по 2 г винной кислоты, по 25 см
раствора серной кислоты (1:1), по 60 см
воды, нагревают до кипения и осаждают сульфид молибдена 40 см
раствора сернистого натрия, прибавляя его небольшими порциями при перемешивании. Раствор нагревают до кипения и кипятят в течение 20 мин. Далее анализ проводят, как указано в пп.3.2.2, 3.2.3.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам вольфрама строят градуировочный график
.
3.2.4.2. Построение градуировочного графика при массе вольфрама свыше 0,0010 до 0,0020 г.
В шесть из семи конических колб вместимостью по 250 см
вводят по 80 см
воды, по 25 см
раствора молибденовокислого натрия и 10,0; 12,0; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0 см
стандартного раствора В, что соответствует 0,0010; 0,0012; 0,0014; 0,0016; 0,0018; 0,0020 г вольфрама. В седьмую колбу приливают все реактивы, за исключением стандартного раствора вольфрама. Раствор этой колбы служит для проведения контрольного опыта на загрязнение реактивов и в качестве раствора сравнения.
В колбы прибавляют по 2 г винной кислоты, по 25 см
раствора серной кислоты (1:1), по 60 см
воды, нагревают до кипения и осаждают сульфид молибдена 40 см
раствора сернистого натрия, прибавляя его небольшими порциями при перемешивании. Раствор нагревают до кипения и кипятят в течение 20 мин.
Далее анализ проводят, как указано в пп.3.2.2, 3.2.3.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам вольфрама строят градуировочный график
.
3.3. Определение вольфрама в осадке молибденовокислого свинца экстракционно-фотометрическим методом
3.3.1. Осадок молибденовокислого свинца помещают в стакан вместимостью 100 см
и растворяют в 30 см
раствора соляной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, разбавляют до метки водой и перемешивают.
3.3.2. Аликвотную часть раствора, равную 10,0 см
при массе вольфрама до 0,0010 г или 5,0 см
при массе вольфрама свыше 0,0010 г, помещают в стакан вместимостью 100 см
, прибавляют 20 см
соляной кислоты, 15 см
раствора хлористого олова и 1,0 см
треххлористого титана. Раствор кипятят в течение 5 мин, охлаждают и переносят в делительную воронку вместимостью 100-200 см
, смывая стенки стакана 10 см
раствора соляной кислоты (1:1). К раствору в делительной воронке прибавляют 1,0 см
раствора триметилцетиламмония бромистого (или цетилпиридиния хлористого) и 2,0 см
раствора роданистого калия. Экстрагируют ионный ассоциат в течение 1 мин, прибавляя 25,0 см
хлороформа, содержащего гидрохинон. Экстракт фильтруют через слой ваты в кювету и измеряют оптическую плотность экстракта на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 350 до 450нм, используя в качестве раствора сравнения хлороформ, содержащий гидрохинон.
Массу вольфрама (
) находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности контрольного опыта из значения оптической плотности анализируемого рас
твора.
3.3.3. Построение градуировочного графика
В пять из шести конических колб вместимостью 100 см
помещают по 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
стандартного раствора Б, что соответствует 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008 и 0,0010 г вольфрама. Во все шесть колб приливают по 30 см
раствора соляной кислоты (1:1), растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см
, разбавляют до метки водой, перемешивают и отбирают аликвотные части растворов, равные 10,0 см
, помещают в стаканы вместимостью 100 см
, прибавляют 20 см
соляной кислоты, 15 см
раствора хлористого олова, 1,0 см
треххлористого титана и далее поступают, как указано в п.3.3.2.
Раствором сравнения служит хлороформ, содержащий гидрохинон. Градуировочный график строят по найденным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам вольфрама, с учетом оптической плотности экстракта, не содержащего стандартного раствора вольфрама.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю молибдена (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- масса осадка молибденовокислого свинца, загрязненного вольфрамовокислым свинцом, г;
- масса вольфрамовокислого свинца в осадке молибденовокислого свинца, г, вычисленная по формуле
или
,
где
- масса вольфрама, найденная в части осадка молибденовокислого свинца фотометрическим методом, г;
2,4748 - коэффициент пересчета вольфрама на вольфрамовокислый свинец;
2,5 - коэффициент разбавления;
- масса вольфрама, найденная в осадке молибденовокислого свинца экстракционно-фотометрическим методом, г;
- масса осадка контрольного опыта, г;
- масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г;
0,2614 - коэффициент пересчета молибденовокислого свинца на молибде
н.
4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли молибдена приведены в таблице.
| | | | | |
Массовая доля молибдена, % | Погрешность результатов анализа (  ), % | Допускаемые расхождения, % |
| | результатов двух анализов  | двух параллельных определений  | трех параллельных определений  | результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения  |
От 45 до 80 | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,3 |
