Молибден. Методы определения фосфора

     ГОСТ 14338.3-91

Группа В59

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     
     
МОЛИБДЕН

     
Методы определения фосфора

     
Molybdenum. Methods for determination of phosphorus

     
ОКСТУ 1709

Дата введения 1993-01-01

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ТК N 108 "ТВЕДОСПЛАВ"
     
     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 1526
     

3. ВЗАМЕН ГОСТ 14338.3-82
     

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
     

     
     Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения фосфора (при массовой доле фосфора от 0,0002 до 0,015%) в металлическом молибдене, оксиде молибдена и молибденовокислом аммонии.
     
     

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 фосфорно-молибденовой 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.
     
     Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр любого типа.
     
     Муфельная печь, обеспечивающая нагрев до 500 °С.
     
     Электроплитка бытовая по ГОСТ 14919.
     
     Аммоний (натрий) 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.
     
     Стандартный раствор А: 0,426 г фосфорнокислого двузамещенного аммония переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.
     

1 см раствора А содержит 0,0002 г фосфора.
     
     Стандартный 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 10%.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
     
     Ксиленоловый оранжевый, раствор с массовой долей 0,1%, готовят не менее чем за 10 ч до использования, реактив 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 образует.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118.
     
     Фенолфталеин, раствор с массовой долей 0,1%.
     
     Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 183

00.
     

2.3. Проведение анализа
     
     В зависимости от массовой доли фосфора берут навески в соответствии с табл.1.
     
     

Таблица 1

2.3.1. Навеску оксида молибдена помещают в стакан вместимостью 100 см, добавляют 10 см раствора гидроксида калия с массовой долей 10% и нагревают на электроплитке до полного растворения образца.
   

2.3.2. Аммоний молибденовокислый переводят в оксид молибдена прокаливанием при температуре 400-450 °С и далее растворяют по п.2.3.1.
     
     После охлаждения до комнатной температуры полученный щелочной раствор нейтрализуют азотной кислотой (1:1) по индикатору фенолфталеину и добавляют 10 см кислоты в избыток. Раствор нагревают до кипения.
     
     Если выпадет осадок, его растворяют в растворе гидроксида калия с массовой долей 10% и затем нейтрализуют по индикатору фенолфталеину раствором азотной кислоты, добавляя 10 см в избыток. Раствор охлаждают до комнатной температуры и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до объема примерно 80 см.
     
     В зависимости от массы навески анализируемого образца добавляют раствор молибдата аммония с массовой долей 10% в объеме, приведенном в табл.2.
     
     

Таблица 2

     
     Затем пипеткой в колбу вводят 5 см раствора ксиленолового оранжевого с массовой долей 0,1%, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор оставляют на 45 мин для образования устойчивого комплексного соединения. По истечении указанного времени оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на фотоколориметре с зеленым светофильтром (длина волны 540 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.
     
     Одновременно проводят три контрольных опыта на определение содержания фосфора в реактивах. В раствор контрольного опыта добавляют раствор молибдата аммония с массовой долей 10% в объеме 10 см. Раствор со средним значением оптической плотности используют в качестве раствора сравнения.
   

2.3.3. Навеску металлического молибдена массой 0,5 г растворяют в 20 см смеси, состоящей из трех объемов соляной кислоты и одного объема азотной кислоты. Раствор выпаривают досуха на электрической плитке.
     
     Затем добавляют 10 см воды и вновь выпаривают, после чего добавляют 10 см раствора гидроксида калия с массовой долей 10% и нагревают на электроплитке до полного растворения осадка.
     
     После охлаждения до комнатной температуры раствор нейтрализуют азотной кислотой (1:1) по индикатору фенолфталеину и добавляют 10 см кислоты в избыток. Доливают водой примерно до объема 80 см и оставляют на 10 мин. Затем пипеткой в колбу вводят 5 см раствора ксиленолового оранжевого с массовой долей 0,1%.
     
     Далее анализ проводят как указано в п.2.3.1.

2.3.4. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 100 см приливают от 0,5 до 5,0 см (с интервалом 0,5 см) раствора Б. Вводят по 10 см азотной кислоты (1:1), доливают воду примерно до объема 80 см, добавляют 10 см раствора молибденовокислого аммония с массовой долей 0,1%, оставляют на 10 мин для развития окраски образующейся гетерополикислоты. Затем пипеткой добавляют 5 см раствора ксиленолового оранжевого с массовой долей 0,1%, доливают до метки водой, перемешивают и оставляют на 45 мин для образования устойчивого окрашенного комплексного соединения. По истечении указанного времени оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на фотоколориметре с зеленым светофильтром (длина волны 540 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 опытов.
     
     По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям фосфора строят градуировочные графики

2.4. Обработка результатов
     

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

,

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

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности =0,95 не должны превышать величин, приведенных в табл.3.
     
     

Таблица 3

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 фосфорно-молибденовой гетерополикислоты и восстановлении ее аскорбиновой кислотой в присутствии антимонилтартрата калия после отделения фосфора на гидроксиде бериллия.
     

3.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
     
     Иономер универсальный типа ЭВ-74.
     
     Трилон Б (комплексон III), двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты по ГОСТ 10652, раствор с массовой долей 10%; готовят при нагревании.
     
     Бериллий сернокислый, раствор концентрацией 1 г Ве/дм. Растворяют 19,65 г сернокислого бериллия в 1 дм воды.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760.
     
     Промывная жидкость: в 500 см воды прибавляют 30 см раствора трилона Б, 15 см аммиака и разбавляют водой до 600 см.
     
     Кислота хлорная, плотность 1,5 г/см, разбавленная 1:1.
     
     Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765.
     
     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 по ТУ 6-09-803), раствор концентрацией 3 г/дм.
     
     Аммония бромид по ГОСТ 19275.
     
     Индикаторная бумага "Конго".
     
     А также средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы, приведенные в раз

д.2.2.
     

3.3. Подготовка проб к анализу
     
     В зависимости от массовой доли фосфора берут навески в соответствии с табл.4.
     
     

Таблица 4

3.3.1. Растворение образцов проводят по п.2.3.1.
     

3.4. Проведение анализа
     
     Полученные щелочные растворы нейтрализуют азотной кислотой (1:1) по индикаторной бумаге "Конго".
     
     Приливают 50 см раствора трилона Б, 8 см раствора сернокислого бериллия, разбавляют водой до 100-120 см и кипятят 2-3 мин.
     
     В горячий раствор приливают раствор аммиака до значения рН-9,5-10 и снова кипятят 2-3 мин.
     
     Раствор охлаждают в проточной воде и осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности.
     
     Фильтр с осадком промывают 5-6 раз промывной жидкостью. Осадок на фильтре растворяют в 30 см теплой соляной кислоты (1:1). Фильтрат собирают в стакан вместимостью 50 см*, прибавляют 3 см хлорной кислоты (1:1) и выпаривают раствор до обильных паров хлорной кислоты.
________________
     * 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. Прибавляют 10 см соляной кислоты, и 0,1 г бромистого аммония и повторяют выпаривание досуха.
     
     Затем приливают 25 см* и нагревают до растворения солей. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, приливают 2,5 см реакционной смеси, 5 см аскорбиновой кислоты и 0,5 см раствора антимонилтартрата калия. После приливания каждого реактива содержимое колбы перемешивают. Затем разбавляют водой до метки и вновь перемешивают.
_________________
     * Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.     
     
     Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 825 нм на фотоэлектроколориметре на красном светофильтре (длина волны 750 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм.
     
     В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта со средним значением оптической плотности из трех параллельных результатов на содержание фосфора в реак

тивах.
     

3.5. Построение градуировочного графика
     
     В стаканы вместимостью 50 см отбирают от 1 до 8 см стандартного раствора Б, приливают 3 см хлорной кислоты (1:1). Раствор выпаривают до обильных паров хлорной кислоты. В охлажденный раствор приливают 25 см воды и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см, приливают 2,5 см реакционной смеси, 5 см раствора аскорбиновой кислоты и 0,5 см раствора антимонилтартрата калия. После приливания каждого реактива содержимое колбы перемешивают. Затем разбавляют водой до метки и снова перемешивают.
     
     Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 825 нм или на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром (длина волны 750 нм

).
     

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. Расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности =0,95 не должны превышать величин, приведенных в табл.5.
     
     

Таблица 5