Способ определения кремния в ферровольфраме

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) (111 4(51) С 01 Я 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ К АВТМСНОВМ СЗИДЕТЕПЬСТВУ(56) 1. Берль-Лунге, ГОНТИ НКТП, М.-Л., 1938, с. 90.2. Новые методы испытаний металлов. Сб. трудов ЦНИИЧМ, вып. 19, И., 1960, с. 57.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ В ФЕРРОВОЛЬФРАМЕ раэложениемпробы раствором щавелевой кислоты, выделением осадка кремниевой кислоты, его прокаливанием в платиновом тигле и гравиметрическим нэмерением, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с .целью повышения точности определения, разложение пробы ведут смесью щавелевой кислоты и перекиси водорода, к полученному раствору добавляют растворы сернокислого бернллия и аммиака, осадок гидроксида бериплия . с соосажденным кремнием растворяют в соляной кислоте, добавляют серную ,кислоту н выделение осадка кремние,вой кислоты осуществляют кислым гидролнзом.25 Однако .известный способ нельзя полностью с успехом применить к определению кремния в ферровольфраме, так как ферровольфрам не растворяет ся в соляной, азотной, серной и хлорной кислотах, поэтому в растворимое в кислотах состояние его переводят предварительным прокаливанием навести на воздухе при 800-900 С илн сплавлением бперекисью натрия Кроме того, содержание вольфрама в ферровольфраме примерно в 4 раза больше,Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способамопределения кремния в ферровольфраме, и может быть использовано прианалитическом контроле производства 5ферросплава,Способы определения кремния вферровольфраме, применяемые внастоящее время, или слишком сложныи продолжительны, или не обладаютвысокой точностью. Объясняется этобольшим химическим сродством кремнияи вольфрама, образующих при кисломгидролизе осадки соответствующихкислот, а также растворимые прочныекремневольфрамовые поликислоты. Отрицательное влияние вольфрама устраняется комплексованием вольфрама,например, винной, щавелевой или фосфорной кислотами. При этом возраста- Ыет экспрессность определения, ноточность во всех способах уменьшается вследствие частичного растворения кремния указанными комплексообразователями.Известен способ определения кремния в вольфрамсодержащих сталях сразложением навески в хлорной и соляной кислотах 1.Выделение кремниевой кислоты 30(совместно с вольфрамовой кислотой)производят кислым гидролизом путемвыпаривания хлорнокислого растворадо паров хлорной кислоты. Соли железа растворяют в воде, а нерастворимый осадок, состоящий из вольфрамовой и кремниевой кислот, отфильтровывают, промывают и прокаливаютв муфеле до постоянного веса. Послевзвешивания осадок обрабатывают 40смесью серной и плавиковой кислот.При этом кремневая кислота удаляется в виде тетрафторида кремния, аостаток в тигле, состоящий из оксидавольфрама, снова прокаливают до постониного веса и взвешивают. чем в сталях. При анализе сплавапосле кислого гидролиза и прокаливания выделенного осадка получают большое количество оксида вольфрама, мешающего получению хорошо воспроизводимых результатов анализа (анализ,например, ферровольфрама маркиФВ 80 проводится при соотношениикремния и оксида вольфрама 1:660) иувеличивающего время определениякремния. Таким образом, известныйспособ в случае распространения егона ферровольфрам имеет те же недостатки, что и другие известные способы, где кремний отделяют от вольфрама при помощи фтористоводороднойкислоты в присутствии большого количества оксида вольфрама,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ,состоящий в окислении навески ферровольфрама при 900-1000 С, сплавлении с пиросульфатом калия, разложении раствором щавелевой кислоты, выделении осадка кремния действиемаммиака, прокаливании в платиновомтигле и гравиметрическом определении 2 1.Известный способ имеет высокуюэкспрессность, однако точность егоневысока, так как комплексованиевольфрама раствором щавелевой кислоты в присутствии осадка кремниевойкислоты приводит к систематическойотрицательной ошибке вследствие частичного растворения дегидратированной кремниевой кислотыЦель изобретения - повьппение точности определения кремния.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения кремния в ферровольфраме, включающему разложение пробы раствором щавелевой кислоты, выделение осадка кремниевой кислоты, его прокаливание в платиновом тигле и гравиметрическое измерение, разложение пробы ведут смеСью щавелевой кислоты и перекиси водорода, к полученному раствору добавляют растворы сернокислого бериллия и аммиака, осадок гидроксида бернллия с соосажденным кремнием растворяют в соляной кислоте, добавляют серную кислоту и выделение осадка кремниевой кислоты осуществляют кислым гидролизом.3 1150517При обработке пробы ферровольфра- ема смесью растворов щавелевой кислоты и перекиси водорода вольфрам комплексуется щавелевой кислотой и переходит в раствор, в раствор пере аходит также кремний, При отсутствииперекиси водорода в одной щавелевойкислоте ферровольфрам не растворяется полностью. Кремний от вольфрама потделяют соосаждением на гидроксиде 1 О вбериллия в аммиачной среде, При этом 1вольфрам удерживается в растворе и 1в дальнейшем не мешает определениюкремния.Отмытый от посторонних ионов оса одок гидроксида бериллия, содержащий1соосажденную кремниевую кислоту,растворяется в разбавленной солянойкислоте, применение которой болеецелесообразно по сравнению с други семи кислотами по причине безопасностив работе. Вьщеление кремневой кисло- Оты в осадок проводят серной кислотой напутем выпаривания раствора до паровсерного ангидрида. По отношению к 25 радругим кислотам (например, соляной,Кразотной) серная кислота имеет тонапреимущество, что она количественно ковыделяет из растворов кремниевуюкислоту.Таким образом, предлагаемый спо- ютсоб дает возможность избежать приме- покения комплексообразователей вольфра- ютМа в момент присутствия дегидратиро- баванной кремниевой кислоты и избежать но35потери кремния вследствие частично- аго растворения его в комплексообразо- дователе. П р и м е р. Навеску массой 1 г при массовой доле кремния от 0,2 до 40 1,07 или массой 0,5 г при массовой доле кремния свыше 1,07 до 3,07 помещают в колбу вместимостью 250 см, приливают 50 см 107.-ного раствора щавелевой кислоты и 30 см перекиси 45 водорода, При навеске 0,5 г объем щавелевой кислоты и перекиси водорода уменьшают в два раза. Колбу прикрывают часовым стеклом, раствор нагревают до 40-50 С и навеску раст воряют в течение 45-60 мин.После растворения навески раствор помещают на горячую плиту и выпаривают до начала появления мути, К охлажденному раствору приливают 100 см 55 воды, 50 см 107-ного раствора трилона Б, 20 см раствора сернокислого бериллия с массовой концентраций 10 мг/см бериллия. Затем прилиают 257-ный раствор аммиака до окашивания раствора в красный цветдополнительно приливают 6 см амми" ка. Раствор нагревают до кипениякипятят в течение 5 мин. Затем гоячий раствор фильтруют через фильтр редней плотности (Ф) 15 см. Осадок ромывают 10-12 раз промывным растором комнатной температуры (50 смз 07.-ного раствора трилона Б и 0 см аммиака в 500 см воды). Осаок смывают водой из промывалки в олбу, где проводилось осаждение, статок на фильтре растворяют в 0 см соляной кислоты 1:1 и фильтроМывают горячей водой, собия фильтрат в колбу с основнымствором осадка. Добавляют 15 смрной кислоты д 1,83 и раствор выривают до паров серной кислоты. хлаждают, приливают 100 см воды,гревают до кипения, к горячемуствору добавляют 10 см 17,-ногоствора желатина, перемешивают иемниевую кислоту отфильтровываютплотный фильтр. Фильтр с осадм промывают теплым раствором соляй кислоты, разбавленной 1:50, помеют в платиновый тигель, высушиваи прокаливают при 950-1000 ОС достоянной массы. Тигель охлаяддаи взвешивают, Осадок в тигле обратывают фтористоводородной и серй кислотами, выпаривают досуха,затем прокаливают при 800-850 Спостоянной массы и снова взвешивают. Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов, В контрольном опыте раствор щавелевой кислоты и перекиси водорода необходимо выпаривать досуха.В таблице приведены сравнительные данные точности определения кремния в Государственном стандартном образце ферровольфрама Ф, содержащем 0,35 кремния (аттестовано по ГОСТ 14638,4-81) . Сравнивая результаты анализа, полученные согласно сособу-прототипу и предлагаемому способу, можно сделать вывод, что результаты анализа образца Ф, полученные согласно способу-прототипу по сравнению .с предлагаемым, очень низки и не укладываются в нормативы точности по ГОСТ 4638.4-81. При определении массовой доли кремния (св. 0,25 до1150517 0,50 Х) абсолютные допускаемые расхождения не должны превышать 4 0,0257. 0,35 0,35 Прототип 0,24 1 а 0,24 О, 24 0,25 -О, 10 0,33 3 15 0,33 0,25 0,33 0,26 0,34 0,34 0,26 0,34 Составитель В. Дубровская Редактор С. Лисина Техред И.Асталош, Корректор О. Билак т"Заказ 2133/32 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенйй и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5