GOST 22536.4-88

• gost-225364-88.pdf (387.57 KiB)
  ГОСТ 22536.4-88

GOST 22536.4−88 stal węglowa Stal i żeliwo dostawy. Metody oznaczania krzemu

GOST 22536.4−88

Grupa В09

PAŃSTWOWY STANDARD ZWIĄZKU SRR


STAL STAL I ŻELIWO DOSTAWY

Metody oznaczania krzemu

Carbon steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of silicon

ОКСТУ 0809

Termin ważności z 01.01.90
do 01.07.95*
______________________________
* Ograniczenia okresu ważności cięcie
za pomocą protokołu N 4−93 Międzypaństwowej Rady
normalizacji, metrologii i certyfikacji.
(ИУС N 4, 1994 rok). — Uwaga «KODEKS».

DANE INFORMACYJNE

1. OPRACOWANY I PRZEDSTAWIONY przez Ministerstwo przemysłu stalowego ZSRR

WYKONAWCY

D. K. Niestierow, cand. sp. nauk; S. I. Рудюк, cand. sp. nauk; S. W. Спирина, cand. chem. nauk (kierownik tematu); W. F. Kovalenko, cand. sp. nauk; N. H. Hrycenko, cand. chem. nauk; L. I. Brzozowy; O. M. Киржнер

2. ZATWIERDZONY I WPROWADZONY W życie Rozporządzeniem Państwowego komitetu ZSRR według standardów od 25.08.88 N 3018

3. W ZAMIAN GOST 22536.4−77

4. ODNOŚNE REGULACJE-DOKUMENTY TECHNICZNE

Niniejszy standard określa grawimetryczna (przy masowym udziale krzemu od 0,1 do 4,0%) i fotometryczny (przy masowym udziale krzemu od 0,005 do 1,0%) metody oznaczania krzemu.

1. WYMAGANIA OGÓLNE

1.1. Ogólne wymagania dotyczące metod analizy — według GOST 22536.0−87.

1.2. Dokładność wyników analizy (przy pełnej zaufania prawdopodobieństwa =0,95) nie przekracza limitu określonego w tabeli. 1 po spełnieniu warunków:

różnica pomiędzy wynikami dwóch (trzech) równoległych pomiarów nie może przekraczać (przy pełnej zaufania prawdopodobieństwa =0,95) wartości , przedstawionego w tabeli. 1;

stworzona w standardowej próbce wartość masowego udziału krzemu nie powinno różnić się od poświadczającego ponad dopuszczalne (przy pełnej zaufania prawdopodobieństwa =0,85) wartość podana w tabeli. 1.

W przypadku awarii jednego z powyższych warunków spędzają powtarzające się pomiary masowego udziału krzemu. Jeśli i po ponownych pomiarach wymagania co do dokładności wyników nie są spełnione, wyniki analizy uznają niewiernymi, pomiary przestają do wykrycia i usunięcia przyczyn, które spowodowały naruszenie normalnego przebiegu analizy.

Rozbieżność dwóch średnich wyników analiz wykonanych w różnych warunkach (np. przy внутрилабораторном kontroli powtarzalności), nie powinno przekraczać (przy pełnej zaufania prawdopodobieństwa =0,95) wartości , przedstawionego w tabeli. 1.

Tabela 1

2. GRAWIMETRYCZNA METODA OZNACZANIA KRZEMU

2.1. Istota metody

Metoda opiera się na alokacji krzemu w postaci полимеризованной kwasu krzemowego z kwaśnego roztworu, jej odwodnienia i ważenia otrzymanego dwutlenku krzemu.

2.2. Aparatura i odczynniki

Elektryczne oporu laboratorium.

Kwas solny według GOST 3118−77 lub GOST 14261−77 i rozcieńcza się 1:1 i 1:50.

Kwas siarkowy według GOST 4204−77 i rozcieńcza się 1:1, 1:2 i 1:4.

Kwas azotowy, zgodnie z GOST 4461−77 lub GOST 11125−84 i rozcieńcza się 1:2.

Kwas хлорная, cz. d. a. lub h. h.

Kwas fluorowodorowy według GOST 10484−78.

Amon роданистый według GOST 19522−74, roztwór masowego stężeniu 50 g/dm.

Wyroby techniczne z metali szlachetnych i stopów według GOST 6563−75.

2.3. Przeprowadzenie analizy

2.3.1. Zaczep ze stali lub żeliwa w zależności od masowego udziału krzemu (patrz tab. 2) umieścić w zlewce o pojemności 250−300 cmi spędzają rozwiązanie zawieszenia i wydzielanie kwasu krzemowego w jednej z opisanych poniżej metod.

Tabela 2

2.3.2. Сернокислотный metoda

W szklance z wysokosci приливают 15−25 cmkwasu siarkowego (1:4), i ogrzewać do rozpuszczenia próbki. Dodaje się kwas azotowy do zakończenia spienienia roztworu i 20 cmkwasu siarkowego (1:1). Zawartość szklanki odparowano do pojawienia się białych oparów kwasu siarkowego, w którym dają się wyróżnić 5−8 min. Następnie szklankę odkleić z płyty, chłodzi i ostrożnie po ściance szklanki приливают 10 cmkwasu solnego, lekko mieszając zawartość. Po 4−5 min приливают 50−70 cmgorącej wody, przykryć szklankę strefą szybą i ogrzewać, mieszając, aż do rozpuszczenia soli. Osad od razu odsącza się na filtr «biała wstążka» z dodatkiem niewielkiej ilości фильтробумажной masy i przemyto ciepłą kwasu solnego (1:50) do negatywnej reakcji ścieków na żelazo (próba z roztworem роданистого amonu), a następnie 3−5 razy gorącą wodą. Filtr z osadem zachowują.

Przesącz wraz z промывными wodami przenosi się do zlewki, w którym przeprowadzono rozwiązanie, a dodatkowo wydzielają kwas metakrzemowy, prowadząc operacje odparowaniu roztworu i filtrowania zanurzenie w sposób przedstawiony powyżej.

Filtry podstawowe i zaawansowane, dedykowane opadami umieszcza się w platynowym tyglu, suszone, озоляют i zapalić się w temperaturze 1000−1100 °c do stałej masy.

Tygiel z osadem chłodzi się w эксикаторе i zważono. Następnie osad zwilżyć 3−5 kropli wody, приливая jej ścianek tygla, dodać 3−5 kropli kwasu siarkowego (1:2) i 3−5 cmkwas fluorowodorowy. Zawartość tygla ostrożnie, nie dając się gotować, odparowano do zaprzestania wydzielania białych oparów kwasu siarkowego. Następnie tygiel zapalić się w temperaturze 1000−1100 °c do stałej masy, chłodzi się w эксикаторе i zważono. Jednocześnie z wykonaniem analizy prowadzą kontrolny doświadczenie na zanieczyszczenie odczynników.

2.3.3. Серносолянокислотный metoda

W szklance z wysokosci приливают 30−50 cmkwasu solnego (1:1) i ogrzewać do rozpuszczenia próbki, a następnie dodawać kroplami niewielką ilość kwasu azotowego do zakończenia spienienia roztworu i roztwór odparowano do sucha.

Schłodzone sucha pozostałość zwilżyć 20 cmkwasu siarkowego (1:1) i ogrzewa się do pojawienia się białych oparów kwasu siarkowego, którym dają się wyróżniać w ciągu 3−5 min Szklankę odkleić z płyty, chłodzi, ostrożnie приливают po ściance szklanki 15 cmkwasu solnego, lekko mieszając zawartość szklanki. Po 1−2 min приливают 120−130 cmciepłej wody i ogrzewać do rozpuszczenia soli. Dalej przeprowadzają analizę w sposób przedstawiony w punkcie 2.3.2.

2.3.4. Хлорнокислотный metoda

W szklance z wysokosci приливают 15−20 cmkwasu azotowego (1:2), serwowane szklankę szybą i ogrzewać do rozpuszczenia próbki. Jeśli montaż rozpuszcza się źle, należy dodać 10−15cmkwasu solnego. Po rozwiązaniu zawieszenia dodać 20−40 cmkwas chlorowy, ponownie przykryć szklankę szybą i odparowano do pojawienia się białych oparów kwas chlorowy, którym dają się wyróżniać w ciągu 15−20 min., Następnie szklankę chłodzi, ostrożnie приливают 15−20 cmkwasu solnego, 50−70 cmgorącej wody, lekko mieszając zawartość szklanki, i ogrzewać do rozpuszczenia soli przy 60−70 °C (nie więcej niż 4−6 min). Dalej przeprowadzają analizę w sposób określony w pkt 2.3.2.

2.4. Przetwarzanie wyników

2.4.1. Ułamek masowy krzemu () w procentach, oblicza się według wzoru

,

gdzie  — masa tygla z osadem dwutlenku krzemu, g;

 — masa tygla z pozostałością po obróbce фтористоводородной kwasem, g;

 — masa tygla z osadem, uzyskanych w doświadczeniu kontrolnym, g,

 — masa tygla z resztą uzyskanych w doświadczeniu kontrolnym po obróbce фтористоводородной kwasem, g;

 — masa zaczepu próbki, g;

0,4674 — współczynnik konwersji dwutlenku krzemu na krzem.

2.4.2. Normy dokładności i standardy kontroli dokładności określenia masowego udziału krzemu przedstawiono w tabeli. 1.

3. FOTOMETRYCZNY METODA OZNACZANIA KRZEMU

(przy masowym udziale krzemu od 0,01 do 0,05%)

3.1. Istota metody

Metoda opiera się na edukacji кремнемолибденового kompleksu w lekko kwaśnym środowisku, odtwarzania kwasu askorbinowego lub тиомочевиной w obecności сернокислой miedzi do кремнемолибденовой błękit i pomiarze gęstości optycznej malowane roztworu przy długości fali 810 nm.

3.2. Aparatura i odczynniki

Фотоэлектроколориметр lub spektrofotometr.

Kwas siarkowy według GOST 4204−77, rozcieńcza się 1:3, 1:8.

Sód jest dwutlenek GOST 83−79.

Kwas szczawiowy według GOST 22180−76, roztwór masowego stężeniu 80 g/dm.

Kwas solny według GOST 3118−77 i rozcieńcza się 1:3.

Amon молибденовокислый według GOST 3765−78, перекристаллизованный z alkoholu, roztwór masowego stężeniu 50 g/dm.

Перекристаллизация molibdenian amonu: 250 g molibdenian amonu rozpuszczone w 400 cmwody w temperaturze 70−80 °C. Gorący roztwór przesączono przez filtr «niebieska wstążka» w szklankę, zawierający 300 cmalkoholu etylowego. Roztwór ochłodzono i wytrzymują w wodzie w ciągu 1 h. Spadła kryształy odsącza się na lejek Buchnera z filtrem «biała wstążka». Kryształy myje 2−3 razy etanolem seriach po 20−30 cmi suszone na powietrzu.

Alkohol etylowy ректификованный według GOST 5962−67 lub GOST 18300−87.

Żelazo karbonylowe радиотехническое według GOST 13610−79.

Kwas askorbinowy, roztwór masowego stężeniu 50 g/dm, świeżo przygotowane.

Тиомочевина według GOST 6344−73, roztwór masowego stężeniu 100 g/dm.

Miedź siarczanu (II) пятиводная według GOST 4165−78, roztwór masowego stężeniu 4 g/dmdo kwasu siarkowego, rozcieńczonego 1:3.

Wodorotlenek sodu zgodnie z GOST 4328−77, roztwór masowego stężeniu 100 g/dm.

Żelatynę według GOST 11293−78, roztwór masowego stężeniu 5−10 g/dm.

Dwutlenek krzemu według GOST 9428−73, przy użyciu 1000−1100 °C.

Pozostała aparatura i odczynniki w pkt 2.2.

Standardowe roztwory krzemu

Roztwór A: tuz dwutlenku krzemu o masie 0,2140 g one zrastają się w platynowym tyglu z 2 g bezwodnego węglanu sodu. Плав są wymywane w gorącej wodzie, dodać 40 cmroztworu wodorotlenku sodu z mediów stężeniu 100 g/dm, tłumaczą roztwór w kolbie miarowej o pojemności 1 dm, wlać do kreski wodą i wymieszać.

1 cmroztworu zawiera 0,0001 g krzemu.

Roztwór B: 50 cmroztworu I umieścić w kolbie miarowej o pojemności 250 cm, dodać do kreski wodą i wymieszać.

1 cmroztworu B zawiera 0,000020 g krzemu.

Roztwory przechowywane w pe naczyniu.

Ustalenie stężenia masowego standardowego roztworu krzemu A: 50 cmstandardowego roztworu umieścić w zlewce o pojemności 200 cm, приливают 30 cmkwasu solnego, odparowano do wilgotnych soli, dodać 10 cmkwasu solnego i ponownie odparować do wilgotnych soli. Szklanka z osadem ochłodzono do temperatury 50 °C, dodać 10 cmkwasu solnego i 1−2 cmroztworu żelatyny. Przez 1 min dodają jeszcze 2 cmżelatyny, wymieszać i dają odstać 10 min. Następnie dodać 50 cmgorącej wody, mieszając, przez 10 min dodać jeszcze tyle gorącej wody i ponownie wymieszać, po czym przesączono przez filtr «biała wstążka» z фильтробумажной masą, przemywa się 8−10 razy kwasu solnego (1:50), i 4−5 razy gorącą wodą.

Filtr z osadem umieścić w platynowym tyglu, a następnie robią, jak określono w pkt 2.3.2, w tym przetwarzanie otrzymanego osadu dwutlenku krzemu фтористоводородной kwasem.

Masowe stężenie standardowego roztworu krzemu (), wyrażoną w g/cm, oblicza się ze wzoru

,

gdzie  — pojemność standardowego roztworu krzemu, wzięty do analizy cm;

 — masa tygla z osadem dwutlenku krzemu, g;

 — masa tygla z pozostałością po obróbce фтористоводородной kwasem, g;

 — masa tygla z osadem, uzyskanych w doświadczeniu kontrolnym, g;

 — masa tygla z resztą uzyskanych w doświadczeniu kontrolnym, po obróbce фтористоводородной kwasem, g;

 — masa zaczepu próbki, g;

0,4674 — współczynnik konwersji dwutlenku krzemu na krzem

3.3. Przeprowadzenie analizy

3.3.1. Zaczep ze stali lub żeliwa w zależności od masowego udziału krzemu (patrz tab. 3) umieszcza się w stożkową kolby o pojemności 100 cm, приливают 10−15 cmkwasu siarkowego (1:8) i ogrzewano na łaźni wodnej, nie dopuszczając do wrzenia roztworu.

Tabela 3

Po rozwiązaniu zawieszenia dodać kroplami kwas azotowy do zakończenia spienienia roztworu i nadmiar 1−2 krople. Ścianki kolby spłukać niewielką ilością wody i roztwór nadal podgrzewać 3−5 min, nie dopuszczając do wrzenia, do usuwania tlenków azotu. Roztwór przesączono przez filtr «biała wstążka» w kolbie miarowej o pojemności 100 cmi placek filtracyjny przemyto 3−4 razy małymi porcjami gorącej wody, wlać do kreski wodą i wymieszać.

Dwie аликвотные części roztworu (patrz tab. 3) umieszcza się w kolby pomiarowe o pojemności 50 cm(przy masowym udziale krzemu od 0,01 do 0,05%) lub 100 cm(przy masowym udziale krzemu więcej niż 0,05%), w jednej z nich приливают 10 cmroztworu molibdenian amonu, wymieszać i pozostawić na 15 min do edukacji żółtej молибденовокремниевой гетерополикислоты. Następnie do kolby приливают w podanej kolejności, mieszając po dodaniu każdego odczynnika: 10 cmkwasu siarkowego (1:3), 5 cmroztworu kwasu szczawiowego, 5 cmroztworu kwasu askorbinowego, wlać do kreski wodą i wymieszać. Przez 30 min mierzą wartość gęstości optycznej malowane roztworu na spektrofotometrze przy długości fali 810 nm lub na фотоэлектроколориметре z nd, którzy mają maksimum pasma w przedziale długości fal 600−650 nm. Jako roztwór porównania stosuje się drugą аликвотную część frekwencyjnych analizowanego roztworu próbki, które dodaje się wszystkie odczynniki, za wyjątkiem molibdenian amonu.

Aby przywrócić żółtej formy молибденовокремниевой гетерополикислоты można użyć тиомочевину w obecności сернокислой miedzi. W tym przypadku po ujawnienia roztworu w ciągu 15 min w kolby приливают 10 cmroztworu сернокислой miedzi, wymieszać, приливают 5 cmroztwór tiomocznika, wlać do kreski wodą i wymieszać. Przez 3−5 min mierzą wartość gęstości optycznej w sposób przedstawiony powyżej. Jako roztwór porównania stosuje się drugą аликвотную część frekwencyjnych analizowanego roztworu próbki, które dodaje się wszystkie odczynniki, za wyjątkiem molibdenian amonu.

Jednocześnie z wykonaniem analizy prowadzą kontrolny doświadczenie na zanieczyszczenie odczynników.

Z wartości gęstości optycznej analizowanego roztworu odjąć wartość gęstości optycznej roztworu kontrolnego doświadczenia.

Masy krzemu znajdują w градуировочному grafikę lub metodą porównania ze standardowym wzorem, zbliżony skład do frekwencyjnych analizowanego próbie i przeprowadzonych przez wszystkie etapy analeigh

za.

3.3.2. Tworzenie krzywej kalibracyjnej

Przy masowym udziale krzemu od 0,01 do 0,05%

W siedmiu kolb stożkowych o pojemności 100 cmumieszcza się 0,5 g карбонильного żelaza. W sześciu z nich dodaje się kolejno 2; 4; 6; 9; 12; 15 cmstandardowego roztworu B, co odpowiada 0,000040; 0,000080; 0,000120; 0,000180; 0,000240; 0,000300 g krzemu. Siódma żarówka służy do przeprowadzenia kontroli doświadczenia.

Do kolby приливают 10−15 cmroztworu kwasu siarkowego (1:8), a następnie przeprowadzają analizę w pkt 3.3.1.

Przy masowym udziale krzemu od 0,05 do 1%

W siedmiu kolb stożkowych o pojemności 100 cmumieszcza się 0,1−0,3 g карбонильного żelaza w zależności od zawieszenia frekwencyjnych analizowanego próby. W sześciu z nich dodaje się kolejno 1; 3; 5; 7; 10; 12 cmstandardowego roztworu A, co odpowiada 0,00010; 0,00030; 0,00050; 0,00070; 0,00100; 0,00120 g krzemu. Siódma żarówka służy do przeprowadzenia kontroli doświadczenia.

Do kolby приливают 10−15 cmroztworu kwasu siarkowego (1:8) i dalej przeprowadzają analizę w pkt 3.3.1.

Dla znalezionej wartości gęstości optycznej i odpowiadających im wartości masy krzemu budują градуировочный wykres. Dopuszcza się tworzenie krzywej kalibracyjnej w układzie współrzędnych: gęstość optyczna — udział masowy krzemu.

3.4. Przetwarzanie wyników

3.4.1. Ułamek masowy krzemu () w procentach, oblicza się według wzoru

,

gdzie  — masa krzemu w frekwencyjnych analizowanego próbie, znaleziona w градуировочному grafikę, g;

 — masa zaczepu, r.

3.4.2. Normy i standardy kontroli dokładności określenia masowego udziału krzemu przedstawiono w tabeli. 1.

4. FOTOMETRYCZNY METODA OZNACZANIA KRZEMU W POSTACI КРЕМНЕМОЛИБДЕНОВОГО KOMPLEKSU (PRZY MASOWYM UDZIALE KRZEMU 0,005−0,1%)

4.1. Istota metody

Metoda opiera się na edukacji кремнемолибденового kompleksu i przywracania go do molibdenowego błękit żelaza (II), powstałym po rozpuszczeniu zawieszenia próby w słabo kwaśnym środowisku i pomiarze gęstości optycznej malowane roztworu przy długości fali 810 nm.

4.2. Aparatura i odczynniki

Kwas siarkowy według GOST 4204−77, rozcieńcza się 1:20.

Pozostałe odczynniki — pp.2.2 i 3.2.

4.3. Przeprowadzenie analizy

4.3.1. Zaczep ze stali lub żeliwa w zależności od masowego udziału krzemu (patrz tab. 4) umieszcza się w stożkową kolby o pojemności 100 cm, pokryte strefą szybą i rozpuszcza się w 15−20 cmkwasu siarkowego (1:20) z umiarkowanym podgrzaniu w kąpieli wodnej.

Tabela 4

W celu uniknięcia ewentualnego utleniania żelaza do trójwartościowego po rozpuszczeniu próbki nie należy dopuszczać do kontaktu z utleniaczami. Po całkowitym rozpuszczeniu zawieszenia roztwór szybko przefiltrować przez filtr «biała wstążka» w kolbie miarowej o pojemności 100 cm, fajne, dodać do kreski wodą i wymieszać. Аликвотную część 10−20 cm(patrz tab. 4) umieszcza się w kolbie miarowej o pojemności 50 cm, powoli приливают 10 cmroztworu molibdenian amonu i wymieszać. Przez 3−5 min ostrożnie po ściance bańki приливают 10 cmkwasu siarkowego (1:4), od razu dodać do kreski wodą i wymieszać.

Przez 15−20 min mierzą wartość gęstości optycznej roztworu na spektrofotometrze przy długości fali 810 nm lub na фотоэлектроколориметре z nd, którzy mają maksimum pasma w przedziale 600−650 nm. Jako roztwór porównania stosuje się wodę. Jednocześnie z wykonaniem analizy prowadzą kontrolny doświadczenie na zanieczyszczenie odczynników.

Z wartości gęstości optycznej analizowanego roztworu odjąć wartość gęstości optycznej roztworu kontrolnego doświadczenia.

Masy krzemu znajdują w градуировочному grafikę lub metodą porównania ze standardowym wzorem, zbliżony skład do frekwencyjnych analizowanego próbie i przeprowadzonych przez wszystkie etapy analizy.

4.3.2. Tworzenie krzywej kalibracyjnej

W siedmiu kolb stożkowych o pojemności 100 cmumieszcza się na 0,25−0,5 g карбонильного żelaza w zależności od zawieszenia frekwencyjnych analizowanego próby. W sześciu z nich приливают konsekwentnie 1; 3; 6; 9; 12; 15 cmstandardowego roztworu B, co odpowiada 0,000020; 0,000060; 0,000120; 0,000180; 0,000240; 0,000300 g krzemu. Do kolby приливают 15−20 cmkwasu siarkowego (1:20) i dalej prowadzą analizę w sposób przedstawiony w punkcie 4.3.1. Siódma żarówka służy do przygotowania roztworu kontrolnego doświadczenia.

Dla znalezionej wartości gęstości optycznej i odpowiadających im wartości masy krzemu budują градуировочный wykres. Dopuszcza się tworzenie krzywej kalibracyjnej w układzie współrzędnych gęstość optyczna — udział masowy krzemu.

4.4. Przetwarzanie wyników

4.4.1. Ułamek masowy () krzemu w procentach, oblicza się według wzoru

,

gdzie  — masa krzemu w frekwencyjnych analizowanego próbie, znaleziona w градуировочному grafiki;

 — masa zaczepu, r.

4.4.2. Normy dokładności i standardy kontroli dokładności określenia masowego udziału krzemu przedstawiono w tabeli. 1.