Действующий
Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 22536.4-88"Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния"(утв. постановлением Госстандарта СССР от 25 августа 1988 г. N 3018)
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.
1.2. Погрешность результата анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не превышает предела Дельта, приведенного в табл. 1 при выполнении условий:
расхождение между результатами двух (трех) параллельных измерений не должно превышать (при доверительной вероятности Р = 0,95) значения d_2 (d_3), приведенного в табл. 1;
воспроизведенное в стандартном образце значение массовой доли кремния не должно отличаться от аттестованного более чем на допускаемое (при доверительной вероятности P = 0,85) значение дельта, приведенное в табл. 1.
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 Р = 0,95) значения d_к, приведенного в табл. 1.
┌─────────────────────────┬───────┬───────────────────────────┬─────────┐
│Массовая доля кремния, % │Дельта,│Допускаемые расхождения, % │дельта, %│
│ │ % ├────────┬─────────┬────────┤ │
│ │ │ d_к │ d_2 │ d_3 │ │
├─────────────────────────┼───────┼────────┼─────────┼────────┼─────────┤
│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 │
└─────────────────────────┴───────┴────────┴─────────┴────────┴─────────┘
Метод основан на выделении кремния в виде полимеризованной кремниевой кислоты из кислого раствора, ее дегидратации и взвешивании полученного диоксида кремния.
2.3.1. Навеску стали или чугуна в зависимости от массовой доли кремния (см. табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250-300 см3 и проводят растворение навески и выделение кремниевой кислоты по одному из описанных ниже методов.
┌───────────────────────────────────┬───────────────────────────────────┐
│ 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 │
└───────────────────────────────────┴───────────────────────────────────┘
В стакан с навеской приливают 15-25 см3 серной кислоты (1:4), и нагревают до полного растворения пробы. Добавляют азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и 20 см3 серной кислоты (1:1). Содержимое стакана выпаривают до появления белых паров серной кислоты, которым дают выделиться 5-8 мин. Затем стакан снимают с плиты, охлаждают и осторожно по стенкам стакана приливают 10 см3 соляной кислоты, слегка перемешивая содержимое. Через 4-5 мин приливают 50-70 см3 горячей воды, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают при перемешивании до растворения солей. Осадок сразу же отфильтровывают на фильтр "белая лента" с добавлением небольшого количества фильтробумажной массы и промывают горячей соляной кислотой (1:50) до отрицательной реакции промывных вод на железо (проба с раствором роданистого аммония), а затем 3-5 раз горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют.
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 см3 фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля осторожно, не давая кипеть, выпаривают до прекращения выделения белых паров серной кислоты. Затем тигель прокаливают при температуре 1000-1100°С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
В стакан с навеской приливают 30-50 см3 соляной кислоты (1:1) и нагревают до растворения пробы, затем добавляют по каплям небольшое количество азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора и выпаривают раствор досуха.
Охлажденный сухой остаток смачивают 20 см3 серной кислоты (1:1) и нагревают до появления белых паров серной кислоты, которым дают выделяться в течение 3-5 мин. Стакан снимают с плиты, охлаждают, осторожно приливают по стенкам стакана 15 см3 соляной кислоты, слегка перемешивая содержимое стакана. Спустя 1-2 мин приливают 120-130 см3 горячей воды и нагревают до растворения солей. Далее проводят анализ как приведено в п. 2.3.2.
В стакан с навеской приливают 15-20 см3 азотной кислоты (1:2), накрывают стакан стеклом и нагревают до растворения пробы. Если навеска растворяется плохо, следует прибавить 10-15 см3 соляной кислоты. После растворения навески прибавляют 20-40 см3 хлорной кислоты, снова накрывают стакан стеклом и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты, которым дают выделяться в течение 15-20 мин. Затем стакан охлаждают, осторожно приливают 15-20 см3 соляной кислоты, 50-70 см3 горячей воды, слегка перемешивая содержимое стакана, и нагревают до растворения солей при 60-70°С (не более 4-6 мин). Далее проводят анализ как указано в п. 2.3.2.