ГОСТ 22536.4-88
Группа В09
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ
Методы определения кремния
Carbon steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of silicon
ОКСТУ 0809
Срок действия с 01.01.90
до 01.07.95*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 4, 1994 год). - Примечание "КОДЕКС".
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Д. К. Нестеров, канд. техн. наук; С. И. Рудюк, канд. техн. наук; С. В. Спирина, канд. хим. наук (руководитель темы); В. Ф. Коваленко, канд. техн. наук; Н. Н. Гриценко, канд. хим. наук; Л. И. Березовая; О. М. Киржнер
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25.08.88 N 3018
3. ВЗАМЕН ГОСТ 22536.4-77
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 83-79 | 3.2 |
ГОСТ 3118-77 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 3765-78 | 3.2 |
ГОСТ 4165-78 | 3.2 |
ГОСТ 4204-77 | 2.2, 3.2, 4.2 |
ГОСТ 4328-77 | 3.2 |
ГОСТ 4461-77 | 2.2 |
ГОСТ 5962-67 | 3.2 |
ГОСТ 6344-73 | 3.2 |
ГОСТ 6563-75 | 2.2 |
ГОСТ 9428-73 | 3.2 |
ГОСТ 10484-78 | 2.2 |
ГОСТ 11125-84 | 2.2 |
ГОСТ 11293-78 | 3.2 |
ГОСТ 13610-79 | 3.2 |
ГОСТ 14261-77 | 2.2 |
ГОСТ 18300-87 | 3.2 |
ГОСТ 19522-74 | 2.2 |
ГОСТ 22180-76 | 3.2 |
ГОСТ 22536.0-87 | 1.1 |
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический (при массовой доле кремния от 0,1 до 4,0%) и фотометрический (при массовой доле кремния от 0,005 до 1,0%) методы определения кремния.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 22536.0-87.
1.2. Погрешность результата анализа (при доверительной вероятности
расхождение между результатами двух (трех) параллельных измерений не должно превышать (при доверительной вероятности
воспроизведенное в стандартном образце значение массовой доли кремния не должно отличаться от аттестованного более чем на допускаемое (при доверительной вероятности
При невыполнении одного из вышеуказанных условий проводят повторные измерения массовой доли кремния. Если и при повторных измерениях требования к точности результатов не выполняются, результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до выявления и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.
Расхождение двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях (например, при внутрилабораторном контроле воспроизводимости), не должно превышать (при доверительной вероятности
Таблица 1
|
| ||||||||
|
|
| |||||||
От | 0,005 | до | 0,010 | включ. | 0,0022 | 0,0028 | 0,0023 | 0,0028 | 0,0014 |
Св. | 0,010 | " | 0,020 | " | 0,003 | 0,004 | 0,003 | 0,004 | 0,002 |
" | 0,020 | " | 0,050 | " | 0,005 | 0,006 | 0,005 | 0,006 | 0,003 |
" | 0,050 | " | 0,10 | " | 0,008 | 0,010 | 0,008 | 0,010 | 0,005 |
" | 0,10 | " | 0,2 | " | 0,014 | 0,018 | 0,014 | 0,018 | 0,009 |
" | 0,2 | " | 0,5 | " | 0,022 | 0,028 | 0,022 | 0,028 | 0,014 |
" | 0,5 | " | 1,0 | " | 0,03 | 0,04 | 0,03 | 0,04 | 0,02 |
" | 1,0 | " | 2,0 | " | 0,05 | 0,06 | 0,05 | 0,06 | 0,03 |
" | 2,0 | " | 4,0 | " | 0,07 | 0,08 | 0,07 | 0,08 | 0,04 |
2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на выделении кремния в виде полимеризованной кремниевой кислоты из кислого раствора, ее дегидратации и взвешивании полученного диоксида кремния.
2.2. Аппаратура и реактивы
Электропечь сопротивления лабораторная.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1 и 1:50.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1, 1:2 и 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:2.
Кислота хлорная, ч. д. а. или х. ч.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Аммоний роданистый по ГОСТ 19522-74, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм
Изделия технические из благородных металлов и сплавов по ГОСТ 6563-75.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой доли кремния (см. табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250-300 см
Таблица 2
Массовая доля кремния, % | Навеска стали или чугуна, г | |||
От | 0,1 | до 0,5 | включ. | 2,0 |
Св. | 0,5 | " 2,0 | " | 1,0 |
" | 2,0 | " 4,0 | " | 0,5 |
2.3.2. Сернокислотный метод
В стакан с навеской приливают 15-25 см
Фильтрат вместе с промывными водами переносят в стакан, в котором проводилось растворение, и дополнительно выделяют кремниевую кислоту, проводя операции выпаривания раствора и фильтрования осадка как приведено выше.
Фильтры с основными и дополнительно выделенными осадками помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 1000-1100 °С до постоянной массы.
Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Затем осадок смачивают 3-5 каплями воды, приливая ее по стенкам тигля, прибавляют 3-5 капель серной кислоты (1:2) и 3-5 см
2.3.3. Серносолянокислотный метод
В стакан с навеской приливают 30-50 см
Охлажденный сухой остаток смачивают 20 см
2.3.4. Хлорнокислотный метод
В стакан с навеской приливают 15-20 см
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю кремния (
где
0,4674 - коэффициент пересчета диоксида кремния на кремний.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в табл. 1.
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
(при массовой доле кремния от 0,01 до 0,05%*)
________________
* Письмом Росстандарта от 03.09.2021 г. N 3236-ОГ/03 разъясняется, что "В наименовании раздела 3 ГОСТ 22536.4-88 допущена опечатка". Следует читать: при массовой доле кремния от 0,01 до 1%. - .
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании кремнемолибденового комплекса в слабокислой среде, восстановлении его аскорбиновой кислотой или тиомочевиной в присутствии сернокислой меди до кремнемолибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 810 нм.
3.2. Аппаратура и реактивы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:3, 1:8.
Натрий углекислый ГОСТ 83-79.
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, раствор с массовой концентрацией 80 г/дм
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:3.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный из спирта, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм
Перекристаллизация молибденовокислого аммония: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67 или ГОСТ 18300-87.
Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79.
Кислота аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм
Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм
Медь сернокислая (II) пятиводная по ГОСТ 4165-78, раствор с массовой концентрацией 4 г/дм
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм
Желатин по ГОСТ 11293-78, раствор с массовой концентрацией 5-10 г/дм
Диоксид кремния по ГОСТ 9428-73, прокаленный при 1000-1100 °С.
Остальная аппаратура и реактивы по п.2.2.
Стандартные растворы кремния
Раствор А: навеску диоксида кремния массой 0,2140 г сплавляют в платиновом тигле с 2 г безводного углекислого натрия. Плав выщелачивают в горячей воде, добавляют 40 см
1 см
Раствор Б: 50 см
1 см
Растворы хранят в полиэтиленовой посуде.
Установление массовой концентрации стандартного раствора кремния А: 50 см
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель и затем поступают, как указано в п.2.3.2, включая обработку полученного осадка диоксида кремния фтористоводородной кислотой.
Массовую концентрацию стандартного раствора кремния (
где
0,4674 - коэффициент пересчета диоксида кремния на кремний
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой доли кремния (см. табл. 3) помещают в коническую колбу вместимостью 100 см
Таблица 3
Массовая доля кремния, % | Навеска стали или чугуна, г | Аликвотная часть | ||||
От | 0,01 | до | 0,05 | включ. | 0,5 | 10 |
Св. | 0,05 | " | 0,10 | " | 0,3 | 10 |
" | 0,10 | " | 0,5 | " | 0,2 | 5 |
" | 0,5 | " | 1,0 | " | 0,1 | 5 |
После растворения навески прибавляют по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и в избыток 1-2 капли. Стенки колбы обмывают небольшим количеством воды и раствор продолжают нагревать 3-5 мин, не допуская кипения, до удаления оксидов азота. Раствор фильтруют через фильтр "белая лента" в мерную колбу вместимостью 100 см
Две аликвотные части раствора (см. табл. 3) помещают в мерные колбы вместимостью 50 см
Для восстановления желтой формы молибденовокремниевой гетерополикислоты можно использовать тиомочевину в присутствии сернокислой меди. В этом случае после выдержки раствора в течение 15 мин в колбы приливают 10 см
Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Из значения оптической плотности анализируемого раствора вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта.
Массу кремния находят по градуировочному графику или методом сравнения со стандартным образцом, близким по составу к анализируемой пробе и проведенным через все стадии анали
за.
3.3.2. Построение градуировочного графика
При массовой доле кремния от 0,01 до 0,05%
В семь конических колб вместимостью 100 см
В колбы приливают 10-15 см
При массовой доле кремния от 0,05 до 1%
В семь конических колб вместимостью 100 см
В колбы приливают 10-15 см
По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям массы кремния строят градуировочный график. Допускается построение градуировочного графика в координатах: оптическая плотность - массовая доля кремния.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю кремния (
где
3.4.2. Нормы и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в табл. 1.
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
В ВИДЕ КРЕМНЕМОЛИБДЕНОВОГО КОМПЛЕКСА
(ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ КРЕМНИЯ 0,005-0,1%)
4.1. Сущность метода
Метод основан на образовании кремнемолибденового комплекса и восстановлении его до молибденовой сини железом (II), образовавшимся при растворении навески пробы в слабокислой среде и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 810 нм.
4.2. Аппаратура и реактивы
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:20.
Остальные реактивы - по пп.2.2 и 3.2.
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой доли кремния (см. табл. 4) помещают в коническую колбу вместимостью 100 см
Таблица 4
Массовая доля кремния, % | Навеска стали или чугуна, г | Аликвотная часть, см |
|
|
|
Св. 0,03 " 0,10 " | 0,25 | 10 |
Во избежании возможного окисления железа до трехвалентного при растворении пробы не следует допускать контакта с окисляющими веществами. После полного растворения навески раствор быстро фильтруют через фильтр "белая лента" в мерную колбу вместимостью 100 см
Через 15-20 мин измеряют величину оптической плотности раствора на спектрофотометре при длине волны 810 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале 600-650 нм. В качестве раствора сравнения применяют воду. Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Из значения оптической плотности анализируемого раствора вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта.
Массу кремния находят по градуировочному графику или методом сравнения со стандартным образцом, близким по составу к анализируемой пробе и проведенным через все стадии анализа.
4.3.2. Построение градуировочного графика
В семь конических колб вместимостью 100 см
По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям массы кремния строят градуировочный график. Допускается построение градуировочного графика в координатах оптическая плотность - массовая доля кремния.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю (
где
4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния приведены в табл. 1.
Текст документа сверен по:
Сталь углеродистая и чугун нелегированный.
Методы анализа: Сб. ГОСТов. -
М.: Издательство стандартов, 1989