ГОСТ 13151.1-89

     
     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*
 ________________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного  Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
 (ИУС N 11,1995 год). - Примечание изготовителя базы данных.

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*.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 20015-88. - Примечание изготовителя базы данных.

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*.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000. - Примечание изготовителя базы данных.

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.