ФЕРРОМОЛИБДЕН

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА

 

ГОСТ 13151.1-89
(СТ СЭВ 1229-88)

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Срок действия с 01.01.1990

до 01.01.2000

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

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/дм³.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Натрия пероксид.

Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053, раствор с массовой концентрацией 300 г/дм³.

Натрий молибденовокислый по ГОСТ 10931 и раствор с массовой концентрацией молибдена 0,005 г/см³: 12,6 г молибденовокислого натрия растворяют в 500 см³ раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 5 г/дм³.

Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Аммоний роданистый по ГОСТ 19522, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм³.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, растворы с массовой концентрацией 500 и 30 г/дм³.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой концентрацией 2,5 г/дм³.

Свинец уксуснокислый (трехводный) по ГОСТ 1027, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм³: 40 г уксуснокислого свинца растворяют в воде в присутствии 10 см³ уксусной кислоты и разбавляют водой до 1 дм³.

Метиловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм³.

Титан треххлористый по ГОСТ 311 и раствор: 10 см³ раствора треххлористого титана разбавляют до 100 см³ соляной кислотой (1:1) и перемешивают.

Олово (II) хлорид 2-водный по ТУ 6-09-53-84-88, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм³: 10 г хлористого олова растворяют в 100 см³ соляной кислоты при слабом нагревании.

Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм³.

Хлороформ по ГОСТ 20015.

Триметилцетиламмоний бромистый, раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм³: 0,365 г триметилцетиламмония растворяют в 100 см³ воды при слабом нагревании или

N-цетилпиридиний хлористый, раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм³: 0,358 г цетилпиридиния растворяют в 100 см³ воды без нагревания.

Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627, раствор с массовой концентрацией 0,65 г/дм³ в хлороформе: 0,65 г гидрохинона растворяют при перемешивании в 80 см³ этилового спирта, прибавляют 920 см³ 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 см³ раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 5 г/дм³. Полученный раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, разбавляют водой до метки и перемешивают; раствор хранят в сосуде из полиэтилена.

Массовая концентрация вольфрама в растворе А равна 0,001 г/см³.

Раствор Б: 20,0 см³ стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают; раствор готовят перед применением.

Массовая концентрация вольфрама в растворе Б равна 0,0002 г/см³.

Раствор В: 10,0 см³ стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают; раствор готовят перед применением.

Массовая концентрация вольфрама в растворе В равна 0,0001 г/см³.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску ферромолибдена массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, прибавляют 20 см³ азотной кислоты (1:1), покрывают часовым стеклом и нагревают до прекращения выделения окислов азота. К раствору прибавляют 10 см³ соляной кислоты и продолжают нагревать до полного растворения навески.

Если навеска ферромолибдена полностью не растворяется в кислотах, то добавляют 50 см³ 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 см³, прибавляют 20 - 30 см³ 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/дм³ и вливают в коническую колбу вместимостью 500 см³, содержащую 50 см³ горячего раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 200 г/дм³. Затем раствор нагревают до кипения, кипятят в течение 2 - 3 мин, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, 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 см³, помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 500 см³, нейтрализуют в присутствии индикатора метилового оранжевого раствором соляной кислоты (2:1) до перехода окраски раствора в слабо-розовый цвет. Затем прибавляют 50 см³ раствора уксуснокислого аммония с массовой концентрацией 500 г/дм³, 10 см³ уксусной кислоты и раствор нагревают до кипения. К кипящему раствору медленно, при перемешивании, из бюретки приливают по каплям 16,0 см³ раствора уксуснокислого свинца до коагуляции образующегося осадка.

Затем в испытуемый раствор прибавляют 2 - 3 см³ 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/дм³. Осадок молибдата свинца смывают горячей водой обратно в колбу (стакан), в которой проводилось осаждение. Фильтр промывают 30 - 40 см³ 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 см³ соляной кислоты (1:1) и присоединяют к основному раствору.

К раствору объемом около 150 см³ добавляют 1 - 2 капли раствора метилового оранжевого и нейтрализуют раствором уксуснокислого аммония с массовой концентрацией 500 г/дм³ до изменения окраски индикатора. Далее приливают 10 см³ раствора уксуснокислого аммония, 5 см³ уксусной кислоты, нагревают до кипения, приливают 1 - 2 см³ 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/дм³ 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 охлаждают и взвешивают (m₁).

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 см³, прибавляют 100 - 150 см³ 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 см³, 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 см³. Помещают ее в коническую колбу вместимостью 250 см³, прибавляют 2 г винной кислоты, 15 см³ раствора серной кислоты (1:1). Нагревают раствор до кипения и осаждают молибден в виде сульфида, прибавляя 40 см³ 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 см³.

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 см³ раствора сернистого натрия и кипятят в течение 10 - 15 мин. Раствор с осадком охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, 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 см³ (содержание вольфрама не должно превышать 0,5 мг) помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³, прибавляют 2,5 см³ раствора роданистого аммония, перемешивают, прибавляют 25 см³ 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 (m₄) 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 см³ помещают по 80 см³ воды, по 25 см³ раствора молибденовокислого натрия и 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ 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 см³ раствора серной кислоты (1:1), по 60 см³ воды, нагревают до кипения и осаждают сульфид молибдена 40 см³ 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 см³ вводят по 80 см³ воды, по 25 см³ раствора молибденовокислого натрия и 10,0; 12,0; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0 см³ 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 см³ раствора серной кислоты (1:1), по 60 см³ воды, нагревают до кипения и осаждают сульфид молибдена 40 см³ 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 см³ и растворяют в 30 см³ раствора соляной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают.

3.3.2. Аликвотную часть раствора, равную 10,0 см³ при массе вольфрама до 0,0010 г или 5,0 см³ при массе вольфрама свыше 0,0010 г, помещают в стакан вместимостью 100 см³, прибавляют 20 см³ соляной кислоты, 15 см³ раствора хлористого олова и 1,0 см³ треххлористого титана. Раствор кипятят в течение 5 мин, охлаждают и переносят в делительную воронку вместимостью 100 - 200 см³, смывая стенки стакана 10 см³ раствора соляной кислоты (1:1). К раствору в делительной воронке прибавляют 1,0 см³ раствора триметилцетиламмония бромистого (или цетилпиридиния хлористого) и 2,0 см³ раствора роданистого калия. Экстрагируют ионный ассоциат в течение 1 мин, прибавляя 25,0 см³ 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 450 нм, используя в качестве раствора сравнения хлороформ, содержащий гидрохинон.

Массу вольфрама (m₅) находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности контрольного опыта из значения оптической плотности анализируемого раствора.

3.3.3. Построение градуировочного графика

В пять из шести конических колб вместимостью 100 см³ помещают по 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ 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 см³ раствора соляной кислоты (1:1), растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, разбавляют до метки водой, перемешивают и отбирают аликвотные части растворов, равные 10,0 см³, помещают в стаканы вместимостью 100 см³, прибавляют 20 см³ соляной кислоты, 15 см³ раствора хлористого олова, 1,0 см³ 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 (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса осадка молибденовокислого свинца, загрязненного вольфрамовокислым свинцом, г;

m₂ - масса вольфрамовокислого свинца в осадке молибденовокислого свинца, г, вычисленная по формуле

т₂ = т₄ · 2,4748 · 2,5 или т₂ = т₅ · 2,4748,

где m₄ - масса вольфрама, найденная в части осадка молибденовокислого свинца фотометрическим методом, г;

2,4748 - коэффициент пересчета вольфрама на вольфрамовокислый свинец;

2,5 - коэффициент разбавления;

m₅ - масса вольфрама, найденная в осадке молибденовокислого свинца экстракционно-фотометрическим методом, г;

m₃ - масса осадка контрольного опыта, г;

т - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г;

0,2614 - коэффициент пересчета молибденовокислого свинца на молибден.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли молибдена приведены в таблице.

 

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 № 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

СОДЕРЖАНИЕ