А.П. Виноградов - Аналитическая химия Фосфора (1113392), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Анализ мартеновских шлаков на содержание фосфора [875] осуществляют также из ирессованкых брикетов. Определение фосфора в окнсных фосфор-кремниевых пленках на кремниевых подложках [1010) ведут рентгенофлуоресцентным методом. Для аналиаа используют полированные образцы в виде таблеток диаметром 25 мм и толщиной 0,18 — 20 мм. Окисный слой яа субстрате толщиной 700 нм получаюи при температуре 1250' С в атмосфере влажного кислорода. Фосфор определяют на вакуумном спектрометре (трубка с хромовым анодом). Кристалланалиаатор — ЕДДТ. Детентор — проточный пропорциональный счетчик с амплитудным анализатором. Давление в спектрометре 0,1 мм рт. ст. Реитгепофлуоресцептное определение фосфора в горных породах, рудах, концентратах, шлаках н окислах Рентгенофлуоресцентное определение фосфора в различных горных породах [146) ведут в гелиевой среде. Счетчик проточный пропорциональный, счетный гав — смесь метана с аргоном.
Для устранения влияния межэле- 120 121 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА В СТАЛЯХ, СПЛАВАХ, МЕТАЛЛАХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛАХ Химико-аналитические методы Определение фосфора а с~азах и чугунах Выбор метода определения фосфора в сталях аависит от его концентрации. Для определения содержаний фосфо а о 0,05% лучшим является фотоколориметрический метод, основанный на обрааовании желтой ф ф й фосфорномолибденовой гетерополикислоты ХН и восстановлении ее в среде НС1 ионам Г '+ а и е в присутствии »ОН.НС1 до синего комплексного соединения. Соединения Р предварительно окисляют до Н»РО» раствором КМпО» или до фосфатов сплавлением с 1[а»Ос.
ПРименение НГ[О» ДлЯ РаствоРения навески исключает потери фосфора в виде РН, [86, 104[. При определении фосфора в нелегированпых чугунах н сталях гравиметрические методы [104, 210[ применяют е в качество а бит п именяют редко — лишь о ар итражных методов. Иногда применяют гран р ский молибдатно-свкнцовый метод определения фосфора с предварительным осаждением его в виде фосфоромолибдата и растворением полученного осадка в Ь[Н»ОН [352, 565[ н молибдатномагнеаиальный метод [352, 550). Титриметрический метод с выделением фосфора в виде фосфоромолибдата аммония [31, 85, 91, 550, 885[ н фотоколориметриче д, ованный на образовании синего комплексного соединеетрическии ния фосфора [50, 85, 494, 495, 557, 819), применяют более широко. у ф токолорнметрический метод определения фосфора, основанный на образовании фосфорнованадиевомолибденового комплекса [22, 662, 1078).
В последнем мет р р я навески к анализируемому раствору прибавляют линия ос о а в Описаны гравиметрические и титриметрические методы оп ф фора в сталях с примепением о-окснхинолина Н13). реде'Ч1г'. "ак в с т При аналиае вападиевых сталей Ъг(г') восстанавливаю ( ). К восстановнтель применяют, например, [х[а»ЯО» [468[. т до Для анализа сталей часто используют виэуал у . ьнын колориметрическин метод, основанный на обрааовании желтой ф ф . той фосфорномово ли деновой гетерополикислоты, которую экстрагируют ф эфиром и сстанавливают ЯпС1, до синего комплесного сое пени сивность ок аоки эфи н единения; интенкраски эфирного слоя сравнивают со шкалой эталонов При определении фосфора в сталях, содержащих менее 5% х)7, навеску растворяют в смеси Нр[О» и НС1, выделяют Нз'г)70» кислотным гидролиаом, затем выделяют Н»810».
При содержании ляют с 1Ча СО р ц, ее 3/о, его удаляют в виде Я»Р, остаток сп трату. »СО, и присоединяют раствор плава к основы ф ому филь- 122 При содержании Ав в образце выше 0,01% его удаляют отгонкой в виде АзС1,. При определении фосфора в сталях, содержащих более 5% Сг, последний окисляют до Сг(х'1) раствором (1чН»)»Я»О„фосфор окисляют до Р(У) раствором КМпО» и отделяют осаждением с Ре(ОН) в аммиачной среде.
В случае анализа образца, содержащего более 5% ))[1 и менее 5% Сг, фосфор также осаждают с коллектором Ре(ОН), в аммиачной среде. Аналиа ааканчивают фотоколориметрическим методом, основанным на образовании синего восстановлепного фосфорномолибденового комплекса. В сталях, содержащих большие количества Сг и 5[1, фосфор определяют после растворения аналиаируемого образца в НС10» и восстановления Сг»О» до Сгю раствором Ь[азЯОз, спектрофотометрическим методом, осяованным на образовании синего фосфорномолибденового комплекса; восстановитель — ЯпС1з. Мешают Т1 () 0,5%) и Хг [893[. В высоколегированных сталях фосфор определяют также фото- метрическим методом в видо фосфорновападиевомолибденового комплекса после удаления Сг отгонкой в виде СгО»С1з [1108[.
При анализе стали, содержащей более 15% И', навеску растворяют в смеси)Нг[Оз и НР, окисляют фосфор раствором КМпО» и отделяют его от гх' осаждением с Са(ОН)з в среде КОН [394[. Если сталь содержит Т1, Хг, Ь[Ь и не содержит гх', фосфор выделяют соосаждонием с Ре(ОН),' раствором»чН»ОН; затем отделяют от Т1, Хг и Ь[Ь сплавленном с 5[а»Ох. Для определения более 0,2% фосфора применяют титриметрический метод, по которому фосфорную кислоту осаждают в виде фосфоромолибдата аммония (гчН»)зРО» 12Мо0,.2Н»О.
Осадок растворяют в тнтрованном растворе щелочи, избыток которой оттитровывают раствором НЬ[О» [86]. При определении фосфора а стали, ве содерлзащей % и содержащей менее 5% Сг, 2 г стали растворяют кри нагревании з 70 мл Н)ЧО» (1: 2) или а смеси 70 мл Н)ЧО» (1: 2) и 10 мл НС1 (3 1,19); з последнем случае раствор выпаривают до состояиия злажвых солей. Прибавляют 10 мл Н)ЧО» и зпоаь аыоариаают раствор до состоявия влажных солей. Растворяют соли при вагрезаиии з 10 мл НИО» с добазлевиси воды.
Осадок крсикезой кислоты отфильтроаызают ла фильтр (бзлая лента) с добавлением небольшого количества беззольлой бумажной массы. Осадок иа фильтре промывают горячей ННО» (1: 100). Фильтр с осадком отбрасывают. Если содержание 81 превышает 3%, фильтр с осадком Н 310» озоляют и прокализаюг з платииозои тигле при 800 — 900' С. Осадок смачивают 2 — 3 каплями воды, добавляют 8 — 10 капель НгхО», 3 — 5 мл НР и выпаривают досуха. Остаток сплавляют с углскислыи натрием при 1000 — 11000 С, плаз зыщелачиаают водой при нагревании и прибавляют ННО» (1: 1) до разложения карбонатоз (ирскращелия аспеиизавил). Полученный раствор присоедиплют к осиоаиоиу фильтрату.
К кипящему фильтрату прибавляют 5 — 10 лл 4е~е-ного раствора КМпОе и кипятят до выпадения осадка МпОю Прибавляют по каплям 5уе-ныуг раствор ХаХО, до растворения осадка и кипятят до удаления окислов азота. Если содержание Ае в анализируемом',, образке более 0,0111, его удаляют отгонной в виде АеС)е ие солянокислого раствора с добавлением ХНвЕг. Затем раствор переводят в азотнокислый двукратным выпариванием с НХО, до состояния влажных солей. Раствор охлаждают, прибавляют к нему раствор ХН40Н (д 0,00) до начала выпадения Ее[ОН)е, которую растворяют в НХОю прибавляют еще 5 лл НХОа.
Раствор нагревают до 50 — 60' С, прибавляют 50 лл молибденовой н<идкости. [Готовят смешиванием двух растворов: 36 'а молибденовокислого аммония растворяют в 30 мл раствора ХНвОН и 50 лл воды (раствор 1); И5 лл раствора ХНьОН осторожно вливают в 575 лл НХОа (1: 1) и добавляют 230 мл воды (раствор Н). Эти растворы охлаждают и смешивают, осторожно вливая раствор 1 в раствор 11 при набалтывании.
Полученный раствор выдерживают в течение 43 час. Перед применением его фильтруют.] Раствор взбалтывают до выпадения желтого осадка фосфоромолибдата аммония. Осадку дают отстояться в течение 2 — 3 час. Осадок отфильтровывают на фильтр (синяя лента) с добавлением безвольной бумажной массы и промывают НХОз (1: 100) до удаления ионов Реа~, а ватам 1?юным раствором КХОе для удаления свободной НХОе. Фильтрат отбрасывают. Фильтр с осадком помещают в колбу, в которой проводилось осажделие, и приливают 25 лл нейтральной воды (дистиллированную воду кипятят до удаления СО„охлаждают н тнтруют раствором ХаОН (НХО ) до слаборововой окраски по фенолфталенну). Прибавляют 5 капель 1е',-ного раствора фенолфталеина, разрывают фильтр стеклянной палочкой яа мелкие части и взбалтывают содержимое колбы.
Приливают тнтрованный раствор ХаОН до появления красной окраски и взбалтывают содержимое колбы до растворения осадка. Прибавляют еще 3 — 5 лл раствора ХаОН, обмывают стенки колбы нейтральной водой и тнтруют избыток щелочи раствором НХОа до исчезновения красной окраски. Метод непримении для анализа сталей, содержащих Т1, 2г, ХЬ и более 5?ю %. С целью маскирования Сгз+ и г[?х+ при использовании фото- метрического метода определения фосфора в хромо-никелевых сталях иногда применяют фтор-ионы [892].
Некоторые авторы используют Ь[аР для предотвращения воэможности взаимодействия МоО,' с ЯпС1з И89! Лендель и др. [210! для отделения фосфора от больших количеств железа восстанавливают последнее до двухвалентного и осаждают его в виде основной уксуснокислой соли; фосфор остается в растворе. Авторы рекомендуют также отделять мешающие элементы на ртутном катоде или щелочью. Ими описаны методы определения фосфора в черных металлах, основанные: 1) на определении его содержания в виде фосфоромолибдата аммония (взве- 124 шивание в виде МдзРзО,); 2) на определении веса или объема фосфоромолибдата аммония (взвешивание после высушивания осадка при 110, 130 или 450' С, измерение объема осадка после центрифугирования) и 3) на определении содержания Мо в фосфоромолибдате аммония (титрование щелочью или марганцевокислым калием, взвешивание в виде РЬМоО,).
Последний метод применяют также для анализа хромо-никелевых сталей [506]. Описано отделение Т? и Хг от фосфора купфероном И008] и отделение фосфора от % с Ре(ОН), в среде ХН,ОН. Эти способы отделения фосфора приводят к заниженным результатам анализа, особенно при низком содержании фосфора в сталях.