Приложение. Обязательное. Спектрофотометрический метод определения содержания фосфора с применением восстановленного фосфомолибдата (ИСО 2829-73)

Приложение
Обязательное

Спектрофотометрический метод
определения содержания фосфора с применением восстановленного фосфомолибдата (ИСО 2829-73)

1. Назначение и область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод определения содержания фосфора с применением восстановленного фосфомолибдата аммония в глиноземе, преимущественно используемом для производства алюминия.

Настоящий метод применяют для определения фосфора при содержании его в глиноземе в пересчете на , более 0,0005%.

2. Ссылка

ГОСТ Р 50332.1 Глинозем. Методы разложения пробы и приготовления раствора.

3. Сущность метода

Приготовление раствора пробы для анализа, используя щелочное сплавление или смесь карбоната натрия и борной кислоты, или смесь карбоната натрия и тетрабората натрия. Растворение расплава в азотной кислоте и доведение значения рН соответствующей аликвоты до 2.

Образование фосфомолибденового комплекса и экстрагирование 2-метил-1-пропанолом в среде серной кислоты.

Восстановление комплекса хлоридом олова (II) в органической фазе и спектрофотометрическое измерение восстановленного комплекса, содержащегося в органической фазе, при длине волны 730 нм.

4. Реактивы

При испытании следует применять дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.

4.1. Карбонат натрия безводный.

4.2. Борная кислота () или

4.2.1. Тетраборат натрия безводный ().

4.3.2-метил-1-пропанол (изобутиловый спирт), 0,805 .

4.4. Азотная кислота, раствор 8 .

Разбавляют 540  раствора азотной кислоты, 1,40 (68%-ный раствор), водой до 1000 .

4.5. Серная кислота, раствор 1 готовят следующим образом: осторожно добавляют небольшими порциями 280  серной кислоты, 1,84 (96%-ный раствор), к 500  воды и после охлаждения разбавляют до 1000 .

4.6. Серная кислота, приблизительно раствор 1

Берут 100  раствора серной кислоты (п. 4.5) и разбавляют водой до 1000 .

4.7. Серная кислота, приблизительно раствор 0,5

Берут 250  раствора серной кислоты (п. 4.6) и разбавляют водой до 500 .

4.8. Уксуснокислый аммоний, раствор 500 .

4.9. Сульфат железа (III), кислый раствор: растворяют 0,5 г нонагидрата сульфата железа (III) в 50  воды, содержащих 2  раствора хлорной кислоты, 1,60 (64,5%-ный раствор), и разбавляют до 100 .

1  полученного раствора содержит 0,001 г Fe (III).

Примечание. При отсутствии нонагидрата сульфата железа (III) квалификации ч.д.а. могут применяться железоаммониевые квасцы. В этом случае для получения раствора с такой же концентрацией железа (III) растворяют вместо 0,5 г нонагидрата сульфата железа (III) 0,86 г железоаммониевых квасцов .

4.10. Двойная соль сульфата аммония и сульфата железа (II), кислый раствор, готовят следующим образом: растворяют 0,5 г двойной соли сульфата аммония и сульфата железа (II) в 50  воды, содержащей 0,5  раствора хлорной кислоты, 1,60 (64,5%-ный раствор) и разбавляют до 100 .

1  полученного раствора содержит около 0,0007 г Fe (II).

Готовят раствор непосредственно перед применением.

4.11. Молибдат аммония, кислый раствор, приготовленный из расчета 25 г на 1 . Растворяют 5 г тетрагидрата молибдата аммония в воде при 60°С. Охлаждают и разбавляют до 100 . Добавляют к раствору 100 раствора серной кислоты (п. 4.5) и перемешивают.

Хранят раствор в пластмассовой бутыли.

4.12. Промывной раствор

Насыщают при температуре окружающей среды приблизительно 500  раствора серной кислоты (п. 4.7) 2-метил-1-пропанолом.

4.13. Хлорид олова, раствор в соляной кислоте 2,3 - 8 : растворяют 1,19 г дигидрата хлорида олова () в 85  раствора соляной кислоты, 1,19 (38%-ный раствор) разбавляют до 500  и переносят раствор в пластмассовую бутыль.

Готовят раствор непосредственно перед применением.

4.14. Эталонный раствор фосфора, соответствующий 0,400 г оксида фосфора на 1

Взвешивают с точностью до 0,0001 г 0,7668 безводного однозамещенного фосфата калия (), предварительно высушенного над 12 серной кислотой. Растворяют в воде, переносят с одной меткой, разбавляют до метки и перемешивают.

1  полученного эталонного раствора содержит 0,4 мг оксида фосфора.

4.15. Эталонный раствор фосфора, соответствующий 0,010 г оксида фосфора на 1 .

Помещают 25,0  эталонного раствора фосфора (п. 4.15) в мерную колбу вместимостью 1000  с одной меткой, разбавляют до метки и перемешивают.

1  полученного эталонного раствора содержит 0,01 мг оксида фосфора.

4.16. Эталонный раствор фосфора, соответствующий 0,0010 г оксида фосфора на 1 .

Помещают 25,0  эталонного раствора фосфора (п. 4.15) в мерную колбу вместимостью 250  с одной меткой, разбавляют до метки и перемешивают.

1  полученного эталонного раствора содержит 0,001 мг оксида фосфора.

5. Аппаратура

Обычная лабораторная аппаратура, а также оборудование, указанное в пп. 5.1 - 5.5.

5.1. Аппаратура, указанная в рекомендации ИСО Р 804 (ГОСТ Р 50332.1).

5.2. Бюретка с ценой деления 0,05 .

5.3. Делительная воронка вместимостью 200  с притертыми стеклянными пробками.

5.4. рН-метр со стеклянным электродом.

5.5. Спектрофотометр

Примечание. Лабораторная посуда, включая реактивные склянки, должна быть изготовлена из боросиликатного стекла или стекла, не реагирующего с фосфором.

Допускается применять пластмассовую посуду. Лабораторную посуду осторожно промывают приблизительно 6 раствором соляной кислоты, затем тщательно ополаскивают водой.

6. Проведение анализа

6.1. Приготовление раствора для испытания (основной раствор)

Применяя аппаратуру, указанную в п. 5.1 и по ГОСТ Р 50332.1 готовят 250  основного раствора.

6.2. Контрольный опыт

Одновременно с определением проводят контрольный опыт в соответствии с ГОСТ Р 50332.1 по аналогичной методике с применением тех же реактивов, которые используются для определения, исключая пробу глинозема классификации ч.

6.3. Построение градуировочного графика

6.3.1. Приготовление контрольных колориметрических растворов для спектрофотометрических измерений при оптической длине пути 1 см.

6.3.1.1. Отбор аликвот контрольных растворов

В шесть делительных воронок помещают последовательно с помощью бюретки объемы эталонных растворов фосфора (п. 4.16), указанные в табл. 2.

Таблица 2

Объем эталонного раствора фосфора,	Соответствующий объем оксида фосфора,
0*	0
5.0	0,005
10,0	0,010
15,0	0,015
20,0	0,020
25,0	0,025

________________

* Компенсирующий раствор.

Содержимое каждой делительной воронки разбавляют водой, доводя объем до 60 , затем добавляют 1  раствора сульфата железа (III), 1  раствора двойной соли сульфата аммония и сульфата железа и перемешивают.

6.3.1.2. Образование окисленного фосфомолибденового комплекса и экстрагирование восстановленного комплекса.

Добавляют в каждую делительную воронку 3  раствора серной кислоты (п. 4.6), затем 7,5  раствора молибдата аммония, перемешивают и выдерживают 10 мин. Добавляют 25 , 2-метил-1-пропанола и энергично встряхивают в течение 1 мин. После отстаивания и раздела фаз сливают водную фазу и отбрасывают ее. К органической фазе добавляют 30  промывного раствора, встряхивают в течение 1 мин, сливают водную фазу и отбрасывают ее. Повторяют такую промывку еще раз.

Затем добавляют 30  раствора серной кислоты (п. 4.6) и 0,5  раствора хлорида олова, встряхивают в течение 30 с, дают возможность отделиться водной фазе и отбрасывают ее.

Переносят органическую фазу в предварительно высушенную мерную колбу вместимостью 25  с одной меткой. Промывают делительную воронку 1 - 2  2-метил-1-пропанола, перенося промывные воды в ту же мерную колбу, и разбавляют до метки 2-метил-1-пропанолом. Перемешивают и выдерживают в темном месте не менее 10 мин.

6.3.2. Спектрофотометрические измерения

После выдерживания растворов не менее 10 мин, но не более 60 мин, выполняют спектрофотометрические измерения с помощью спектрофотометра при длине волны 730 нм после установки прибора на нулевое поглощение по компенсирующему раствору.

6.3.3. Построение градуировочного графика

Строят график, откладывая по оси абсцисс массу , выраженную в мг, в 25  контрольного колориметрического раствора, а по оси ординат - соответствующую величину поглощения.

6.4. Определение

6.4.1. Обработка раствора для испытания

Отбирают объем раствора для испытания, содержащий фосфор в пересчете на оксид фосфора, в количестве от 0,025 мг. Доводят рН до 20,1, добавляя небольшими порциями раствор уксуснокислого аммония и проверяя рН-метром. Переносят раствор количественно в одну из делительных воронок.

Увеличивают объем раствора приблизительно до 60 , добавляют 1  раствора сульфата железа (III), 1 раствора двойной соли сульфата аммония и сульфата железа (II) и перемешивают.

6.4.2. Образование окисленного фосфомолибденового комплекса и экстрагирование восстановленного комплекса

Следуют правилам, указанным в п. 6.3.1.2.

6.4.3. Спектрофотометрические измерения

Выполняют спектрофотометрические измерения органических фаз, полученных из раствора для испытания и раствора контрольного опыта, следуя правилам, указанным в п. 6.3.2, после установки прибора на нулевое поглощение по 2-метил-1-пропанолу.

7. Обработка результатов

Определяют по градуировочному графику массу оксида фосфора, соответствующую величине поглощения.

Массовую долю оксида фосфора () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса пробы для анализа, использованная для приготовления основного раствора, г;

- масса оксида фосфора, найденная в аликвоте раствора для испытания, мг;

- масса оксида фосфора, найденная в соответствующей али квоте раствора контрольного опыта, мг;

D - отношение объема основного раствора Р к объему аликвоты этого раствора, взятой для определения.

8. Протокол анализа

Протокол анализа должен содержать следующие данные:

идентификацию исследуемого материала;

ссылку на примененный метод;

результаты анализа и метод их выражения;

особенности, отмеченные в процессе анализа;

любые операции, не предусмотренные в настоящем стандарте или считающиеся необязательными.