Способ определения фосфора в сталях и сплавах, содержащих титан, цирконий, ниобии и вольфрам

32832 Союз Советских Социвлистиыеских РеспубликЗависимое от агт. свидетельства М Заявлено 09.1 Х.1968 (,)1 Ъ 1275329/23-26) М. Кл, 6 01 п 5104 с присосдггцецием заявки ЛЪ Комитет по делам изобретений н открытий при Совете гннистров СССРПриоритетОпубликовано 021972. 1)юллетепь Ло 6 г 1 атд опубликовацпя описацця 23.11.1972 У;К 543.217.4;669, .15 (088.8)А. А. федоров, Ф. В. Черияховская и Г, П. Волкова; " - "- 1 1) Центральный цауч но- ис сл едов атсл ьс ки й институт черноЙ . металлургии им . И . П . БардинаЛвторыизобретения 3 аявитель СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА В СТАЛЯХ И СПЛАВАХ,СОДЕРЖАЩИХ ТИТАН, ЦИРКОНИЙ, НИОБИЙ И ВОЛЬФРАМ) Изобретсцие касается ацалит 11 еского определеция фосфора в сталях и сплавах,Известсц способ определецц фосфора в высоколегироваццых сталях, по которому фосфор осаждаот с гпдроокисью железа в аммиачпой среде, получецпый осад 01: выс- шивают и сгглаиляют в тигле из карбоцильного железа с церекцсшо натрия. Прг выщелачивации 1)лаг,а водой происходит отделение фосфора, вольфра)га и хрома От железа, титана, циобця и циркоция, цаходящихся в осадке. Б щелочной среде фосфор отделяют от вольфрама с коллектором гидроокисью кальция. Осадок гцдроокиси кальция, содер. жащий фосфор, растворяют в соляной кислоте и закаливают анализ фотоколориметрпческим способом с примецецием молибдата.Лцалпз, проведенный по такому способу сложец и занимает мцого времени (7,5 - 8 час).По предложенному способу молибдат вводят цри растворении цавески, после чего раствор увар;гвают досуха с последующей обработкой сухого остатка щелочью.:)то цозголяет сократить время анализа, упростить техцологио проведения ацализд, отделеция фосфора от титана, циркоция и циобия.Примецяют следующие реактивы и растворы: Кислотацый 1: 1.Кислота азотная плотностью40 гс.11.Кислота фтор:гсоводородцд 10",-цая.Кислота сол 11 дя, раствор, разбавлеццый 1: 1.Кисло) а соляная, раствор, разбавленный 1: 100.Кислота соляная плотаостью 1,19 г с.ц.10 Раствор маргдццевокцслого калия 4 ого-цый.РаствоР азотистокислого цдтРиЯ 5 ого-цый.Раствор молподецовокислого аммоцця, х. ч.5 огго-вый. Раствор следует храццть в кварце 1:ом или полцэтилсцовом сосуде.15 МОжнО также примепять 5/)-цъ 11 раств 01)очищенного молцбдецовокислого аммоция, ч. д. а. В этом случае 250 г реактива растворяют в 400 лг,г воды прц нагревании до 70 - 20 80 С, раствор фильтруОТ через фильтр (синяялепта), Охляждаот ДО комцатцой те)пера-.туры, приливают прц цомсшцвациц 300 дг.г этилового спирта и дают осадку отстояться в течение часа. Осадок отфильтровывают.црц 25 отсасывании а фильтр белая лента), помсщенцый в воронку 1)гохцерг 1, промывают 2 - 3 раза этиловым спиртом и высушивают ца воздухе.Раствор пгдроокцси патрця 15,/)-цг.п 1.30 Раств 01) гид 1)оокпсп цатрця 1",-цы 11, 328371Раствор азотцокислого кальция (содержащий 0,02 г кальция в 1 л 1 л): 60 г Са(ХОз) 4 НзО, квалификации х. ч., растворяют в 400 - 500 мл воды, отфильтровывают в мерную колбу емкостью 500 ял через беззольцый фильтр, доливают водой до метки и перемешивают,Если реактив загрязнен фосфором, его очищают 60 г Са (ХОз) 9 4 НгО, растворяют в 200 - 300 л 1 л воды или 25 г углекислого кальция, растворяют в минимальном количестве азотной кислоты (1: 5) при нагревании, прц этом раствор разбавляют водой до 200 - 300 1 л. К раствору азотцокислого кальция добавляют приблизительно 0,4 г Ге(ХО 1)з 9 НзО квалификации ч. д а., раствореццых в 20 л 1 л воды. Добавляют сухой углекислый кальций до образования его избытка приблизителы 10 в 2 - 3 г, кипятят и дают осадку отстояться в течение 15 - 20 л 1 ин. На дце колбы под слоем гидроокиси железа должец оставаться белый осадок углекислого кальция. Раствор отфильтровывают в мерную колбу емкостью 50 л 1 л через беззольцый фильтр. Осадок ца фильтре, це промывая, отбрасывают. Раствор охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.Раствор азотцокислого железа (содержащий 0,01 г железа в 1 л 1 л): 5 г карбоцильцого железа растворяют при цагревации в 150 лл азотной кислоты (1:1), Раствор выпаривают до объема 40 - 50,11 л, отфильтровывают в мерцую колбу емкостью 500 лл, стакан ц осадок ца фильтре промывают по 4 - 5 раз горячей водой. Раствор охлаждают, доливают водой до метки ц перемешивают.Промывная жидкость: к 1 л 1,2 "/о-цого раствора гидроокиси натрия 30 л 1 л добавляют смеси (2: 1) растворов азотцокислого кальция и азотцокислого железа и перемешиваюг. Через 5 лин прибавляют 15 лл этой смеси и перемешивают, Спустя 10 - 15,яин раствор отфильтровывают через двойной фильтр (белая лента). Фильтр с осадком отбрасывают. Практическое осуществление предложенного способа иллюстрируют следующие примеры. П р и м е р 1. Для арбитражного определсция фосфора 0,5 г образца растворяют црц нагревании в платиновой чашке в смеси 15 - 20 л 1 л азотцой кислоты (1; 1) и 2- - 3 з 1,1 40%-цой фтористоводородцой кислоты. Одновременно проводят контрольный опыт ца содержание фосфора в реактивах,Раствор окисляют 4%-цым раствором марганцевокцслого калия, избыток последнего восстанавливают 5 О/, -цым раствором азотыстокислого натрия. Прибавляют 20 ял 5 О/,-цого раствора молибдецовокислого аммония и выпаривают раствор досуха. Раствор дважды выпаривают досуха, каждый раз прибавляя по 10 лиг азотной кислоты плотцостыо 1,40.Сухой остаток обрабатывают 5 .цл азотной кислоты, плотностью 1,40 и переносят горячей водой цз чашки в стакац емкостью 250 л,г, смывая частицы осадка 15%-цым раствором гидроокиси натрия.Раствор, имеющий кислу 1 о реакцию, цагрсвают ца кипящей водяцой бане 25 в 30,цин, прибавляют 15/о-цый раствор гидроокисц натрия до щелочной реакции по индикаторцой бумаге конго и избыток в 50,цл. Раствор перемешивают и нагревают ца кипящей водяцой бане 25 - 30 л 1 ин.Осадок гцдроокиси отфильтровывают, промывают горячим 1 О/о-цым раствором гидро- окиси натрия. Объем фильтрата и промывной жидкости должен составлять 250 лг,г. Раствор о.(лаждают и прибавляют 8 л 1 л смес 1 (2: 1) растворов азотцокислого кальция ц азотцокислого железа и перемешивают. Спустя 5 яин прибавляют еще 3 мл этой смеси. Через 15,цин (цо це более чем через 2 час) осадок гидроокиси кальция и железа, содержащий фосфор, отфильтровывают ца фильтр (белая лента) с добавлением небольшого количества беззольцой бумакцой массы. Стакац ц осадок ца фильтре промывают промывцоц жидкостью,Осадок гцдроокисей кальция ц железа растворяют ца фильтре в 20 ил горячей солги(ой кислоты (1: 1), цакрыв црц этом воронку часовым стеклом. Фильтрат собирают в стакац, в котором проводилось осаждецце. 1 ассвое стекло ц фильтр промывают горячей соляцой кислотой (1: 100). 35 40 45 50 55 60 65 5 10 15 20 25 30 Раствор выпаривают до объема 50 - 60 ль 1,церсцосят в мерную колбу емкостью 100 ль 1,охлакдают, доливают водоц до метки ц перевмеш и в а 1 от.Лцализ заканчивают отоколорцметрцческим способом. Продолжцтельцость ацалцза4 час.П р и м е р 2. Для маркировочцого определеция фосфора 0,5 г стали помещают в стакац емкостью 250 л 1 л и растворяют прц цагревации в смеси 20 лл 5%.цого раствора молибдсцовокислого аммония, 5,цл азотной кислотыплотностью 1,40 и 15 л 1 л соляной кислотыплотцостью 1,19. Одновременно проводят коцтрольцый опыт ца содержание фосфора вреактивах.Раствор выпаривают досуха ца кипящейводяной бац, каждый раз прибавляя цо10 11 л азотной кислоты плотностью 1,40. Су.(ой остаток цагрсвают ца плите прц 150 -200 С в течение 15 л 1 ин для окисления соедицеций трехвалецтцого фосфора до ортофосфатов. Сухой остаток обрабатывают 5 л 1 лсоляной кислотыплотцостью 1,19 при цагрегациц. Прибавляют 50 - 60 л 1 л горячей водыи нагревают ца кипящей водяной бане 25 -30 лин,Далее анализ ведут, как описано выше дляарбитражного определсция фосфора (пример 1), цачицая со слов: Прибавляют15/о-цый раствор гидроокиси натрия до щелочцой реакции по индикаторной бумагеконго. Продолжительность анализа 4,5 час.