Топливо твердое. Методы определения фосфора
Заменяет
Страница 1
Страница 2
Страница 3
Страница 4
Страница 5
Страница 6
Страница 7
Страница 8
Страница 9
Страница 10
Страница 11
Страница 12
Страница 13
Страница 14
Страница 15
Страница 16
Страница 17
ГОСТ 1932-93 (ИСО 622-81) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ Методы определения фосфора
Издание официальное
1
N
I
Б3 9
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ Минск
ГОСТ 1932-93
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом «Кокс Украины»
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственных» Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 3 от 17 февраля 1993 г.)
За принятие проголосовали:
|
Наименование государства |
Наименование национального органа по станюртишнии |
|
Республика Азербайджан Республика Беларусь Республика Грузия Республика Казахстан Республика Молдова Российская Федерация Республика Узбекистан Украина |
Аз госстандарт Госстандарт Беларуси Г рузегандарт Госстандарт Республики Казахстан Молдовасгандарг Госстандарт России Узгос стандарт Госстандарт Украины |
3 Приложение А к настоящему стандарту представляет собой полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 622—81 «Топливо твердое. Определение содержания фосфора. Фотометрический метод с применением восстановленного молибдофосфата»
4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 10августа 2000 г. № 204-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 1932-93 (ИСО 622—81) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с I января 2001 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 1932-82
С» ИIIК Издательство стандартов. 2001
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России
II
|
к ГОСТ 1932-93 ‘Гоплто твердое. Методы определения фосфора |
||||||
|
||||||
|
(ИУС № 7 2001 г.) |
ГОСТ 1932-93 (ИСО 622-81)
УДК 662.6:543.847:006.354 Группа AI9
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТОПЛИВО ТВЕРДОЕ Методы определения фосфора
Solid fuel.
Methods for determinations of phosphorus
ОКСТУ 0309. 0709; OKC 73.040
Дата введения 2001—01—01
Настоящий стандарт распространяется на каменные угли, кокс и полукокс и устанавливает объемный, гравиметрический и фотоколориметрический методы определения фосфора в золе, полученной после их сжигания в диапазоне массовой доли фосфора 0,01 — 0,10 %, а также фотометрический метод, основанный на восстановлении молибдофосфата по международному стандарту ИСО 622—81 (приложение А).
Требования данного стандарта являются обязательными.
При возникновении разногласий определение фосфора проводят фотоколориметрическим методом Б.
1 Метод отбора проб
1.1 Отбор и подготовку проб для лабораторных испытаний угля проводят по ГОСТ 10742. кокса — по ГОСТ 23083.
1.2 Пробу угля и кокса озоляют по ГОСТ 11022. Полученную золу измельчают в агатовой ступке до крупности не более 0,06 мм.
2 Объемный и гравиметрический методы
2.1 Сущность методов
Методы основаны на удалении кремнезема из золы угля или кокса выпариванием или осаждением и последующем осаждении фосфора при помощи молибденового реактива в виде фосфоромолибденовокислого аммония.
2.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Электрошкаф сушильный лабораторный, обеспечивающий устойчивую равномерную температуру нагрева 200 «С.
Весы с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.
Баня песчаная и водяная.
Тигель платиновый с крышкой вместимостью 30—50 см3.
Воронка ВФ-1 —32(40)-ПОР 40 ТХС по ГОСТ 25336.
Ступка агатовая или из углеродистого вольфрама.
Чашка выпарительная 4 по ГОСТ 9147.
Фильтры средней плотности и плотные.
Каабы Кн-2—250-ТХС, Кн-2-500-ТХС по ГОСТ 25336.
Стакан H-I-400TC по ГОСТ 25336.
Аммиак, раствор массовой концентрации 0,1 г/см3, готовят по ГОСТ 25794.1.
Калий азотнокислый, раствор массовой концентрации 0,01 г/см3.
Кислота фтороводородная по ГОСТ 10484, раствор массовой концентрации 0,4 г/см’, готовят по ГОСТ 25794.1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор молярной концентрации с (HNOj) = 0,1 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.1.
И здание официальное
ГОСТ 1932-93
Кислота хлороводородная по ГОСТ 311S.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор массовой концентрации 0,03 г/см*.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652.
Молибденовый реактив, готовят следующим образом: в 1360 см’ воды комнатной температуры растворяют 54,0 г азотнокислого аммония, 52,6 г лимонной кислоты, 68,0 г молибденовокислого аммония и добавляют раствор азотной кислоты (253 см’ азотной кислоты растворяют в 310 см5 воды). Для получения прозрачного раствора прибавляют несколько капель насыщенного раствора гидрофосфата аммония, затем раствор подогревают и поддерживают в кипящем состоянии в течение 10 мин.
По истечении этого времени раствор оставляют на 12 ч до получения прозрачного раствора. Прозрачный раствор хранят в бутыли из темного стекла.
Полученный реактив стабильный и может храниться около 5 мес.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765.
Аммония гидрофосфат по ГОСТ 3772.
Феноловый красный.
Бромтимоловый синий.
Известь натронная.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328. раствор молярной концентрации c(NaOH) = 0.1 моль/дм3, готовят по ГОСТ 25794.1.
Комбинированный индикатор, растворы:
раствор А: навеску 0.1 г фенолового красного растирают в ступке с 10 см3 раствора гидроксида натрия с (NaOH) = 0,1 моль/дм3, переносят, смывая водой, в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют водой до объема примерно 240 см* и добавляют раствор гидроксила натрия с (NaOH) = = 0.1 моль/дм’3 в таком количестве, чтобы получить изменение окраски раствора. Устанавливают pH раствора до 7.5 раствором азотной кислоты с (HNO,) = 0,1 моль/дм* и допивают водой до метки;
раствор Б: 0.1 г бромтимолового синего растирают в ступке с 10 см3 раствора гидроксида натрия с (NaOH) = 0,1 моль/дм5 и далее поступают так же, как при подготовке раствора А.
Комбинированный индикатор готовят смешиванием 40 см3 раствора А и 25 см1 раствора Б. Индикатор употребляют в количестве 0,5 см3 на 100 см3 титруемого раствора.
фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор массовой доли 0.2 % в растворе этилового спирта массовой доли 70 %, приготовленный по ГОСТ 4919.1.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300. растворы массовой доли 70 % и 95 %.
Калий дигидрофосфат по ГОСТ 4198, основной раствор, готовят следующим образом: 4,396 г ли гидрофосфата калия, предварительно высушенного до постоянной массы в течение 1 ч при
температуре 110 *С, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в воде, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 этого раствора содержит 0,001 г фосфора.
Все применяемые реактивы должны иметь степень чистоты не ниже ч.д.а. Дтя приготовления растворов и проведения определения используют дистиллированную воду по ГОСТ 6709.
2.3 Проведение испытания
2.3.1 В зависимости от предполагаемой массовой доли фосфора отбирают две навески массой 0,5 г каждая при массовой доле фосфора в золе свыше 0,5 % и I г — при массовой доле фосфора до 0.5 %.
Взвешивание проводят с погрешностью не более 0,0002 г.
2.3.2 Из навески золы угля или кокса удаляют кремнезем методом выпаривания или осаждения.
При удалении кремнезема методом выпаривания навеску золы помещают в платиновый тигель, добавляют 10 см3 азотной кислоты и 5 см3 раствора фтороводородной кислоты. Содержимое тигля выпаривают до получения сухого остатка, подогревая его на песчаной бане при температуре 100 ‘С, избегая кипения. Затем снова добавляют 10 см3 азотной кислоты и 5 см3 раствора фтороводородной кислоты и выпаривание повторяют. Во время выпаривания тигель должен быть прикрыт крышкой во избежание разбрызгивания и пересушивания осадка.
К сухому остатку добавляют 15 см} азотной кислоты и выпаривают содержимое тигля до объема 7 см3. При неполном растворении сухого остатка выпаривание повторяют дважды.
Содержимое тигля переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, смывая дистиллированной водой таким образом, чтобы количество раствора не превышало 80 см3. Колбу прикрывают часовым сгеклом и кипятят в течение 15 мин.
2
ГОСТ 1932-93
Содержимое колбы фильтруют через плотный фильтр в химический стакан вместимостью 400 см3. Фильтр промывают дистиллированной водой до тех пор. пока при добавлении одной капли раствора гидроксида натрия и двух капель комбинированного индикатора к 10 см3 последнего фильтрата не появится неисчезающая лиловая окраска. Конечный объем фильтрата не должен превышать 250 см’. Полученный раствор выпаривают до объема около 50 см‘.
При удалении кремнезема методом осаждения навеску золы помешают в фарфоровую чашку вместимостью 150 см3, добавляют 40 см3 хлороводородной кислоты и 20 см3 азотной кислоты. Содержимое чашки осторожно выпаривают до получения сухого остатка, нагревая на водяной бане в течение 12 ч при температуре около 80 «С. К сухому остатку вновь добавляют 20 см3 азотной кислоты и вторично выпаривают досуха. К остатку добаапяют 10 см3 азотной кислоты и 50 см3 дистиллированной воды. Отфильтровывают от выделившегося кремнезема через фильтр средней плотности в химический стакан вместимостью 400 см3.
Остаток несколько раз промывают горячей водой, а фильтрат выпаривают до объема около 50 см3.
2.3.3 К фильтрату, полученному после удаления кремнезема, добавляют по каплям раствор аммиака до начала осаждения гидроксидов железа и алюминия. Полученный осадок растворяют несколькими каплями азотной кислоты и добавляют еще 4 см3 этой кислоты. Раствор нагревают, не доводя до кипения, добавляют 80 см’ молибденового реактива и выдерживают при этой температуре от 3 до 5 мин. После образования осадка содержимое стакана выдерживают примерно в течение 2 ч при комнатной температуре.
2.3.4 При определении фосфора объемным методом осадок фильтруют через плотный фильтр и промывают раствором азотнокислого калия массовой концентрации 0,01 г/см3 до нейтральной реакции: до получения неисчезающей лиловой окраски в последних 10 см3 фильтрата при добавлении к нему одной капли раствора гидроксида натрия и двух капель комбинированного индикатора или розовой окраски при добавлении раствора фенолфталеина.
Учитывая растворимость промываемого осадка, необходимо использовать минимальное количество раствора и следить, чтобы осадок на фильтре был постоянно влажным.
Фильтр с осадком переносят в коническую колбу вместимостью 500 см3 и растворяют осадок в растворе гидроксида натрия, добавляя раствор до требуемого, а затем с избытком. Содержимое колбы разбавляют 100 см3 свежепрокипяченной охлажденной воды, колбу закрывают пробкой, снабженной термометром и трубкой, наполненной свежей натронной известью, и подогревают до температуры 40 “С, постоянно перемешивая. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры и титруют избыток раствора гидроксида натрия раствором азотной кислоты в присутствии комбинированного индикатора до перехода лиловой окраски в желтую или в присутствии раствора фенолфталеина до исчезновения розовой окраски.
Одновременно таким же способом проводят контрольный опыт, используя применяемые для определения реактивы без навески топлива. Количество раствора гидроксида натрия, израсходованное при проведении определения, принимают за поправку.
2.3.5 При определении фосфора гравиметрическим методом содержимое стакана после осаждения по 2.3.3 оста&зяют на время не менее 2,5 ч. периодически помешивая для укрупнения осадка.
Осадок отфильтровывают через предварительно высушенную при температуре 180—200 «С и взвешенную фильтрующую воронку, промывают четыре раза 15 см3 азотной кислоты плотностью, определенной ареометром. 1,2 г/см3, два раза 15 см3 раствора азотнокислого аммония, два раза 5 см3 воды, два раза 3 см3 раствора этилового спирта массовой доли 95 %. Воронку с осадком сушат не менее 30 мин при температуре 180—200 “С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе, заполненном свежим силикагелем или концентрированной серной кислотой, и взвешивают. Проводят контрольный опыт, как указано выше, только вместо навески золы применяют 2 см3 основного раствора дигидрофосфата калия.
2.4 Обработка результатов
2.4.1 Массовую долю фосфора в золе Р\ %, определенную объемным методом, вычисляют по формуле
л _ (У, — V, — • 0.000135 ■ 100 (1)
т ’
где У, —объем раствора гидроксида натрия с (NaOH) = 0.1 моль/дм3, израсходованного для определения, см3;
3
ГОСТ 1932-93
V, — объем раствора азотной кислоты с (UNO,) = 0,1 моль/дм3, израсходованного для титрования избытка гидроксида натрия, см’;
V3 —объем раствора гидроксида натрия c(NaOH) = 0.1 моль/дм’, израсходованного для проведения контрольного опыта, см5;
0,000135 —масса фосфора, соответствующая 1 см5 раствора гидроксида натрия c(NaOH) = = 0,1 моль/дм3, г; т — масса навески золы. г.
2.4.2 Массовую долю фосфора в золе Р\ %, определенную гравиметрическим методом, вычисляют по формуле
_ 0,016$ • (т, — Н1д + 60.6 • да,) • 100 (2)
т ’
где т — масса навески золы, г;
т, — масса фосфомолибдата аммония, г;
т, — масса фосфомолибдата аммония, определенная при контрольном опыте, г; т, — вычисленная масса фосфора, содержащегося в объеме использованного основного раствора фосфата калия, г;
0,0165— коэффициент пересчета массы фосфомолибдата аммония на фосфор (К)
6°,6=1.
2.4.3 Массовую долю фосфора в сухом угле или коксе Р‘!. %. вычисляют по формуле
Р‘ л4 (3)
100 ?
где Рл — массовая доля фосфора в зоне, полученной из проверяемой пробы. %:
Ал — массовая доля золы в сухой проверяемой пробе. %.
Полученный результат округляют до 0.001 %.
2.4.4 Массовую долю фосфора определяют параллельно в двух навесках. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений в пределах допускаемых расхождений.
Расхождение между результатами двух параллельных определений, проведенных в одной лаборатории. при доверительной вероятное™ Р= 0.95 не должно превышать 10 % среднего арифметического этих результатов. Расхождение между результатами, полученными в двух разных
лабораториях, при доверительной вероятности Р = 0.95 не должно превышать 15 % среднего
арифметического этих результатов.
Если полученные результаты будут иметь расхождения более допускаемых, проводят третье определение и за окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух наиболее близких определений.
Если результат третьего определения находится в пределах допускаемых расхождений, то за окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
3 Фотоколориметричсский метод А
3.1 Сущность метода
Метод основан на удалении кремнезема из золы с последующим восстановлением 2-водным хлоридом олова (II) желтой комплексной аммониевой соли молибденовофосфорной кислоты и определении оптической плотности полученного синего комплексного фосфорномолибденового раствора.
3.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоколориметр.
Электрошкаф сушильный лабораторный, обеспечивающий устойчивую равномерную температуру нагрева 200 “С.
Весы лабораторные с погрешностью взвешивания 0.0002 г.
Баня песчаная.
Тигель платиновый с крышкой вместимостью около 30 см3.
4
ГОСТ 1932-93
Ступка агатовая или из вольфрамового сплава.
Колбы 2-100-2. 2-1000-2 по ГОСТ 1770.
Фильтр плотный.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота фтороводородная по ГОСТ 104X4, раствор массовой концентрации 0.4 г/см1.
Кислота серная по ГОСТ 4204. растворы массовой концентрации 0,1 и 0,2 г/см’.
Кислота хлороводородная по Г ОСТ 311S. раствор массовой концентрации 0,2 г/см1.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор массовой концентрации 0,05 г/см5 в растворе серной кислоты с массовой долей 10 %.
Натрий пиросернокислый. раствор массовой концентрации 0.04 г/см1.
Олово (II) хлорид 2-водное, стандартный раствор, готовят следующим образом: растворяют 40 г 2-водного хлорида олова (II) в 20 см3 хлороводородной кислоты, а затем разбавляют 100 см5 воды. Раствор следует хранить в сосуде из темного стекла.
Олово (II) хлорид, рабочий раствор, готовят следующим образом: 2,5 см3 стандартного раствора растворяют в 100 см’ дистиллированной воды. Раствор готовят в день определения.
Калия дигидрофосфат по ГОСТ 4198, основной раствор, готовят следующим образом: 4,3936 г предварительно высушенного в течение I ч при температуре ПО‘С фосфата калия растворяют в воде в мерной колбе, вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
1 см3 этого раствора соответствует 0,0001 г фосфора.
Калия дигидрофосфат, стандартный рабочий раствор, готовят следующим образом: 10 см5 основного раствора дигндрофосфата калия разбавляют водой в мерной колбе вместимостью 100 см’. I см’ этого раствора соответствует 0,0001 г фосфора.
Все применяемые реактивы должны иметь степень чистоты ч.д.а.
Для приготовления растворов и проведения определения следует применять дистиллированную воду по ГОСТ 6709.
3.3 Проведение испытания
3.3.1 В зависимости от предполагаемой массовой доли фосфора отбирают две навески массой 0.05 г каждая при массовой доле фосфора в золе свыше 0,5 % и 0,1 г — при массовой доле фосфора до 0,5 %.
Взвешивание проводят с погрешностью не более 0,0002 г.
3.3.2 Для приготовления раствора пробы навеску золы помещают в платиновый тигель, добавляют 2 см3 азотной кислоты и 1 см3 раствора фтороводородной кислоты. Тигель закрывают крышкой. помешают на песчаную баню и выпаривают его содержимое до получения сухого остатка при температуре около 100 *С. избегая кипения. Вновь добавляют 2 см5 азотной кислоты и I см ‘ раствора фтороводородной кислоты и повторяют выпаривание. Затем добавляют 5 см3 азотной кислоты и вновь выпаривают. Во время выпаривания тигель должен быть закрыт крышкой. Выпаривание проводят до прекращения выделения паров. Не следует пересушивать содержимое.
К сухому остатку добавляют 5 см’ раствора серной кислоты массовой концентрации 0,2 г/см3, смывая ею стенки тигля, и оставляют до растворения примерно на 5 мин. Затем добавляют в тигель 15 см3 воды и фильтруют его содержимое через плотный фильтр в колбу вместимостью 100 см3, промывая малыми порциями волы. К фильтрату добаатяют 2 см3 раствора пиросернокислого натрия, раствор кипятят до исчезновения запаха диоксида серы. Затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят водой до метки.
3.3.3 Построение градуировочного графика
Для этого в мерные колбы, вместимостью 100 см3 каждая, последовательно отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4.0; 5,0; 6,0: 7.0; 8.0; 9.0; 10.0 см5 стандартного рабочего раствора дигндрофосфата калия, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0.0004: 0.0005; 0.0006: 0,0007; 0,0008; 0.0009; 0.001 г фосфора, разбавляют водой до метки и перемешивают.
В другие десять мерных колб вместимостью 100 см5 каждая отбирают по 20 см3 подготовленных стандартных растворов, придерживаясь очередности и тщательно перемешивая, добавляют 10 см5 раствора серной кислоты массовой концентрации 0,2 г/см5, 35 см3 воды, 10 см3 раствора молибденовокислого аммония и 2 см3 рабочего раствора 2-водного хлорида олова (II). Содержимое колб доводят водой до метки, перемешивают. Измерение необходимо проводить через 15—20 мин после окрашивания раствора. Одновременно таким же способом готовят раствор сравнения (раствор контрольного опыта), составленный из примененных для определения реактивов, не содержащих стандартного раствора. Определение оптической плотности проводят на фотоколориметре с красным светофильтром (X = 700 нм) в кюветах с толщиной поглошаюшего слоя 20 мм.
5
ГОСТ 1932-93
В качестве фона применяют раствор сравнения.
По полученным десяти результатам оптической плотности строят градуировочный график, отмечая на оси абсцисс с делением 0.0001 г массовую долю фосфора в граммах, а на оси ординат — соответствующие им значения оптической плотности. Для определения каждой точки градуировочного графика рассчитывают среднюю величину оптической плотности из трех параллельных определений.
Градуировочный график следует составлять один раз в 5 мес, а также при изменении реактивов или приборов.
3.3.4 В мерную колбу вместимостью 100 см3 вводят пипеткой 20 см} раствора испытуемой пробы. При испытании угля или кокса с большой массовой долей фосфора отбирают такое количество раствора пробы, чтобы он содержал не более чем 0.0002 г фосфора. Затем определение проводят, как указано в 3.3.3.
Определение оптической плотности испытуемой пробы проводят аналогично построению градуировочного графика. Массовую долю фосфора в проверяемой пробе отсчитывают по градуировочному графику.
3.4 Обработка результатов
3.4.1 Массовую долю фосфора в золе Р\ %, вычисляют по формуле
20-о (4)
Р* = —100. ‘ ‘
в ■ т
где 20 — количество стандартного раствора фосфата калия, см’;
а — массовая доля фосфора, отсчитанная по градуировочному графику, г;
В — объем раствора пробы, использованный для колориметрического определения (обычно
В = 20 см\ за исключением проб с большой массовой долей фосфора), см3;
т — масса навески золы. г.
3.4.2 Массовую долю фосфора в сухой испытуемой пробе Р\ %, вычисляют по формуле
Рл Л* (5)
ро
ТОО
где Р“— массовая доля фосфора в золе, полученной из проверяемой пробы. %;
Ал— массовая доля золы в сухой испытуемой пробе. %.
Полученный результат округляют до 0,001 %.
3.4.3 Массовую долю фосфора определяют параллельно в двух навесках. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений в пределах допускаемых расхождений.
Расхождение между результатами двух параллельных определений, проведенных в одной лаборатории. при доверительной вероятности Р= 0.95 не должно превышать 10 % среднего арифметического этих результатов. Расхождение между результатами, полученными в двух разных лабораториях, при доверительной вероятности Р = 0.95 не должно превышать 15 % среднего арифметического этих результатов.
Если полученные результаты будут иметь расхождения более допускаемых, проводят третье определение и за окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух наиболее близких определений.
Если результат определения находится в пределах допускаемых расхождений, за окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
4 Фотоколориметрический метод Б
4.1 Сущность метода
Метод основан на озолении навески угля и кокса, обработке золы смесью серной и азотной кислот, отделении кремнезема фильтрованием и определении в фильтрате массовой доли фосфора путем измерения оптической плотности полученного синего молнбденовофосфорного раствора.
4.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая нагрев до 1000 «С. Печь должна иметь отверстия в задней стенке для обеспечения свободной циркуляции воздуха и для установки термопары.
6
ГОСТ 1932-93
Весы с погрешностью взвешивания не более 0.0002 г.
Шкаф сушильный с электрическим обогревом, с отверстиями для естественной вентиляции, с устойчивой температурой нагрева до 110 “С.
Термопара с гальванометром для измерения температуры до 1000 *С.
Фотоколориметр.
Плитка электрическая или горелка газовая.
Баня водяная.
Фильтр плотный.
Лодочки фарфоровые ЛЗ 3 по ГОСТ 9147.
Стакан В-1-100 ТХС по ГОСТ 25336.
Колбы 1-50-2, 1-100-2, 1-500-2, 1-1000-2 по ГОСТ 1770.
Пипетки 2-1-1. 2-1-2. 2-1-5, 2-1-10, 2-1-25 по ГОСТ 29227.
Бюретки 1-2-10-0,05. 1-2-25-0,1 по ГОСТ 29251.
Цилиндры I —10, 1-100 по ГОСТ 1770.
Кислота серная по ГОСТ 4204, х. ч., раствор молярной концентрации эквивалента с (1/2 H,S04) = 6 моль/дм*. Концентрацию раствора проверяют титрованием раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора метилового оранжевого.
Метиловый оранжевый.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, х.ч.
Смесь азотной и серной кислот в соотношении 1:2.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765. х.ч., раствор массовой концентрации 0,01 г/см3, приготовленный из перекристаллизованной соли. Перекристаллизацию проволят следующим образом: берут 200 г молибденовокислого аммония и растворяют его при 70—80 ‘С в 300 см* дистиллированной воды. Нерастворившийся осадок отфильтровывают через плотный фильтр. К фильтрату добавляют 1/3 (по объему) этилового спирта. Выпавший мелкокристаллический осадок чистого молибденовокислого аммония отфильтровывают и промывают на фильтре спиртом, после чего его высушивают на воздухе. Срок хранения раствора не более 20 дней.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, ч.д.а. или ч., раствор массовой концентрации 0.001 г/см’.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328 или калия гидроксид по ГОСТ 24363. раствор молярной концентрации 5 моль/дм5.
Фенолфталеин, спиртовой раствор массовой концентрации 0.005 г/см3.
Калия дигидро фосфат по ГОСТ 4198, стандартный рабочий раствор, готовят следующим образом: взвешивают, с погрешностью не более 0,0002 г 0,1756 г перекристаллизоваиного и высушенного фосфата калия, растворяют навеску в дистиллированной воде, доводят объем до 1 дм5 и перемешивают. 1 см’ стандартного раствора соответствует 0,00004 г фосфора.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769. раствор массовой концентрации 0.1 г/см3.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
4.3 Подготовка к испытанию
4.3.1 Берут навеску массой около 1 г угля или около 0.5 г кокса, взвешенную с погрешностью не более 0.0002 г. Навеску разравнивают по дну лодочки равномерным слоем толщиной 0.1—0,15 г на 1 см3 площади при массе навески 1 г.
При массовой доле фосфора в коксе менее 0.005 % берут навеску массой около I г.
4.4 Проведение испытания
4.4.1 Для построения градуировочного графика в девять мерных колб вместимостью 100 см’ каждая вводят соответственно 1,0: 2.0; 3,0; 5,0; 7,0: 10,0; 12,0; 15,0 и 20,0 см3 стандартного рабочего раствора д и гидрофосфата калия, доводят водой до метки и перемешивают. Массовая доля фосфора в полученных растворах соответственно составит: 0,004; 0,008: 0,012: 0.020: 0,028; 0.040: 0.048: 0.060 и 0.080 %. Массовая доля фосфора в стандартных растворах условно относится к I г угля или кокса.
Из мерных колб отбирают пипеткой по 10 см’ стандартного раствора и переносят в мерные колбы вместимостью 50 см3. В каждую из колб добавляют 6 см3 раствора серной кислоты молярной концентрации эквивалента 6 моль/дм5 для создания соответственной кислотности. Затем добаатяют из бюретки 5 см3 раствора молибденовокнслого аммония и разбавляют содержимое колб водой до 35 см3, тщательно перемешивают, добавляют 5 см’ раствора сернокислого гидразина и вновь перемешивают. Колбы с растворами помещают на баню с кипящей водой, следя за тем. чтобы уровень
7
ГОСТ 1932-93
воды в бане был выше уровня раствора в колбах. По истечении 6 мин кш!бы вынимают, охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки и тщательно перемешивают.
Оптическую плотность на фотоколориметре с красным светофильтром (а = 700 нм) в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10—30 мм. В качестве фона применяют раствор сравнения (раствор контрольного опыта), приготовленный из дистиллированной воды с добавлением к ней всех реактивов. за исключением дигидрофосфата калия.
По полученным девяти результатам оптической плотности строят градуировочный график, отмечая на оси абсцисс массовую долю фосфора в процентах, а на оси ординат — соответствующие им значения оптической плотности.
Для определения каждой точки градуировочного графика рассчитывают среднюю величину оптической плотности из трех параллельных определений.
Градуировочный график следует составлять один раз в 5 мес, а также в случае изменения реактивов или приборов.
4.4.2 Для приготовления раствора пробы лодочку с озолеиным осадком угля или кокса охлаждают и золу переносят в химический стакан вместимостью 100 см3, тщательно смывают остатки золы 10 см3 смеси азотной и серной кислот. Раствор подогревают, не допуская слишком бурной реакции. Нагревание продолжают до посветления раствора и появления белых паров серного ангидрида.
Стакан осторожно охлаждают, постепенно приливают 7—10 см5 раствора сернокислого аммония и вновь нагревают. После появления густых белых паров снимают с горелки и охлаждают. Затем осторожно приливают около 20 см3 дистиллированной воды и кипятят в течение 3—5 мин.
К охлажденному до комнатной температуры раствору осторожно добавляют 20 см* горячей дистиллированной воды и фильтруют через плотный фильтр для отделения кремнезема. Фильтр с осадком промывают 3—4 раза дистиллированной водой. Фильтрат вместе с промывными водами собирают в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают до комнатной температуры, доводят водой до метки и тщательно перемешивают.
Из мерной колбы отбирают пипеткой 10 см3 испытуемого раствора и переносят в другую мерную колбу вместимостью 50 см3, добаачяют одну каплю раствора фенолфталеина и нейтрализуют раствором гидроксида натрия или калия до появления устойчивой окраски. Раствор в колбе охлаждают до комнатной температуры.
К раствору в мерной колбе постепенно добавляют раствор серной кислоты молярной концентрации эквивалента 6 моль/дм3 до обесцвечивания раствора и после этого прибавляют еще 6 см3 этой же кислоты. Затем из бюретки приливают 5 см3 раствора молибденовокислого аммония, разбааляют водой до 35 сXI3, тщательно перемешивая, добавляют 5 см3 раствора сернокислого гидразина и вновь перемешивают. Колбу с раствором помещают на баню в кипящую воду таким образом, чтобы уровень воды был выше, чем уровень раствора в колбе. По истечении 6 мин колбу вынимают, охлаждают до комнатной температуры, доводят водой до метки и тщательно перемешивают.
Определение оптической плотности испытуемой пробы проводят аналогично построению градуировочного графика, используя в качестве раствора сравнения раствор контрольного опыта, приготовленный таким же способом, как испытуемый, но без навески топлива. Раствор сравнения (фон) не должен иметь голубого оттенка.
П р и м с ч а н и с — Если после добавления в испытуемый раствор молибденовокислого аммония образуйся настолько интенсивная окраска, что найденное значение оптической плотности и соответствующая ему процентная массовая доля фосфора превышают значение градуировочного графика, поступают следующим образом: отбирают 5 см3 исходного раствора, который остался в мерной колбе вместимостью 100 см5 и переносят в мерную колбу вместимостью 50 см\ добавляют 5 см3 дистиллированной волы и продолжают определение, как указано выше.
В этом случае найденную по градуировочному трафику массовую долю фосфора следует увеличить вдвое.
4.5 Обработка результатов
4.5.1 Массовую долю фосфора в угле и коксе находят по градуировочному графику по оптической плотности с учетом контрольной пробы.
При навеске кокса массой 0.5 г полученные результаты удваивают.
4.5.2 Массовую долю фосфора определяют параллельно в двух навесках. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений в пределах допускаемых расхождений.
Расхождение между результатами двух параллельных определений, проведенных в одной лабо-
8
ГОСТ 1932-93
раторин. при доверительной вероятности Р — 0,95 не должно превышать 10 % среднего арифметического этих результатов. Расхождение между результатами, полученными в двух разных лабораториях, при доверительной вероятности Р = 0.95 не должно превышать 15 % среднего арифметического этих результатов.
Если полученные результаты будут иметь расхождения более допускаемых, проводят третье определение и за окончательный результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов двух наиболее близких определений.
Если результат третьего определения находится в пределах допускаемых расхождений, за окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное)
Топливо твердое.
Определение содержания фосфора.
Фотометрический метод с применением восстановленного молибдофосфага
(ИСО 622-81)
1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения общего содержания фосфора в каменных углях, лигиитах и коксе, основанный на восстановлении молибдофосфата. Приведено два метода переведения фосфора в раствор: путем экстракции из золы угля и кокса смесью кислот или путем многократного окисления угля и кокса кислотой с целью удаления углеродистых веществ.
2 Ссылки
ГОСТ 6615-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками
ГОСТ 8682-93 (ИСО 383—76) Посуда и аппаратура лабораторная стеклянная. Шлифы конусные взаимозаменяемые
ГОСТ 10742-71 Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланпы и угольные брикеты. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний
ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171—81) Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности
ГОСТ 23083-78 Кокс каменноугольный, исковый и термоантрацит. Методы отбора и подготовки проб для испытаний
3 Основы метода
3.1 Экстракция
Метод 1. Удаление углеродистого материала озолением пробы в муфельной печи при определенных условиях и экстрагирование фосфора обработкой фтороводородной и серной кислотами.
Метод 2. Удаление углеродистого материала при многократном окислении азотной кислотой в присутствии серной кислогы.
3.2 Определенно
К кислотному раствору добавляют молибдат аммония и раствор аскорбиновой кислогы. Измеряют свегопоглощенис полученного голубого раствора соответствующим оптическим прибором.
4 Реактнвы
При анализе ирнменяюгтолько реактивы квалификации ч-га.. а также дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
4.1 Фгороводородная кислота, раствор приблизительно 400 г/дм3.
Предостережение: Водный раствор фтороводородной кислоты — высококоррозийная жидкость, разъ-едающая стекло. Ее пары действуют раздражающе и т
