ГлавнаяКонцентрация фосфора 10—80 мкг в 100 мл раствора.
Фосфор отделяют от хрома осаждением аммиаком с суммой гидроксидов после окисления хрома до хромат-иона.
Приготовление реактивов и растворов описано в главе «Анализ ферромолибдена. Определение фосфора».
Вариант А — восстановление тиомочевиной
Выполнение определения. Масса навески образца в зависимости от содержания фосфора приведена ниже:
Навеску феррохрома помещают в стакан вместимостью 400 мл, прибавляют 15—20 мл серной кислоты (пл. 1,84 г/см3) и 30—40 мл воды и растворяют при умеренном нагревании. По растворении прибавляют 2 мл азотной кислоты (пл. 1,40 г/см3) и нагревают до удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, прибавляют 40—60 мл хлорной кислоты (57%-ной) и нагревают до выделения обильных паров серной и хлорной кислот и образования кристаллов солей шестивалентного хрома. Соли растворяют при нагревании в 100—150 мл воды. Нерастворимый остаток, содержащий кремниевую кислоту, переносят на фильтр средней плотности, содержащей небольшое количество фильтробумажной массы, и промывают 6—8 раз разбавленной 1:50 серной кислотой и 5—6 раз горячей водой. Фильтрат сохраняют. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре 600—700° С. Охладив тигель, осадок смачивают 2—3 каплями воды, прибавляют 3—4 капли разбавленной 1:1 серной кислоты, 3—5 мл фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Остаток прокаливают при 600—700° С, охлаждают, прибавляют 1—1,5 г углекислого натрия и сплавляют при 1000° С. Плав выщелачивают в стакане вместимостью 150—200 мл в 40—50 мл горячей воды. Нерастворимый остаток переносят на фильтр средней плотности, промывают 3—4 раза и осадок 6—8 раз горячим раствором углекислого натрия (10 г/л) и отбрасывают. Фильтрат присоединяют к основному раствору.К объединенному раствору прибавляют 5 мл раствора хлорного железа, нагревают до кипения, осторожно прибавляют аммиак до полного выпадения осадка гидроксидов. Осадок гидроксидов, содержащий фосфор, фильтруют на фильтр средней плотности и промывают 8—10 раз горячим раствором хлористого аммония (20 г/л), нейтрализованным по индикатору метиловому оранжевому.
Осадок смывают в стакан, в котором производилось осаждение, растворяют в 30 мл горячей серной кислоты, разбавленной 1:4. Фильтр промывают 3—4 раза серной кислотой, разбавленной 1:50, и 6—8 раз горячей водой, собирая фильтрат в тот же стакан, в котором производилось осаждение.
К раствору прибавляют аммиак до полного выпадения осадка гидроксидов, фильтруют и промывают осадок, как указано выше. Осадок смывают в стакан, в котором проводилось осаждение, и растворяют 30 мл горячей соляной кислотой, разбавленной 1:1, порциями по 7—8 мл, фильтр промывают 3—4 раза соляной кислотой, разбавленной 1:1, и 6—8 раз водой, собирая фильтрат в тот же стакан, в котором производилось осаждение. Раствор выпаривают до влажных солей, прибавляют 0,1 г бромистого аммония, 10 мл соляной кислоты (пл. 1,19 г/см3) и выпаривают досуха. Сухой остаток обрабатывают 10 мл соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Обработку сухого остатка соляной кислотой с целью полного удаления мышьяка повторяют еще раз. Сухой остаток растворяют при нагревании в 20 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр, отбрасывая первые порции раствора.
Аликвотную часть раствора 25 мл помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют аммиак до появления неисчезающей мути, которую осторожно растворяют, прибавляя по каплям соляную кислоту (пл. 1,105 г/см3) и 2 мл ее в избыток. К полученному раствору прибавляют 10 мл восстановительной смеси (отстаивают в течение 1—2 мин), 10 мл соляной кислоты (пл. 1,105 г/см3) по каплям при перемешивании в течение 1 мин, прибавляют 8 мл раствора молибденовокислого аммония. Раствор перемешивают 1 мин, после чего разбавляют водой до метки и перемешивают еще раз. Через 10—15 мин измеряют оптическую плотность раствора при Лmах = 650/700 нм в кювете с толщиной слоя 50 нм. В качестве раствора сравнения применяют воду. Для учета влияния окраски сопутствующих компонентов берут аликвотную часть раствора (отдельно для каждой пробы) и проводят ее через все стадии подготовки к фотометрированию, исключая операцию добавления молибденовокислого аммония. Содержание фосфора находят по градуировочному графику.
Построение градуировочного графика. В мерные колбы вместимостью 100 мл помещают 2, 3, 4, 5, б, 7, 8 мл стандартного раствора фосфора Б, что соответствует 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 мкг фосфора, прибавляют воды до объема 25 мл, 5 мл раствора железа хлорного 100 г/л, аммиака до образования осадка, который растворяют прибавлением соляной кислоты (пл. 1,105 г/см3) и 2 мл ее в избыток. Далее продолжают, как указано в выполнении определения. Через все стадии анализа проводят свой контрольный опыт.
Содержание фосфора вычисляют по формуле (7).
Вариант Б — восстановление ионами двухвалентного железа в присутствии гидроксиламина
Выполнение определения. Растворение навески образца феррохрома и дальнейшие операции проводят, как описано в первом варианте, включительно до момента переведения раствора в мерную колбу вместимостью 100 мл. Затем раствор разбавляют до метки водой, перемешивают и фильтруют в сухой стакан вместимостью 100 мл через сухой фильтр, отбрасывают первые порции фильтрата.
Аликвотную часть раствора 25 мл помещают в коническую колбу вместимостью 100 мл, при непрерывном перемешивании прибавляют аммиак (пл. 0,91 г/см3) до образования небольшого устойчивого осадка гидроксида железа, который растворяют, добавляя осторожно по каплям при перемешивании соляную кислоту (пл. 1,105 г/см3), не допуская ее избытка. К прозрачному раствору прибавляют 10 мл раствора солянокислого гидроксиламина (20 г/л) и нагревают, не доводя до кипения, до исчезновения желтой окраски раствора. Раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 10 мл соляной кислоты (пл. 1,105 г/см3) и по каплям при энергичном перемешивании 10 мл раствора молибденовокислого аммония. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, разбавляют до метки водой и перемешивают.