DSCF6848

154

Następnie fosforany oddziela się od innych przeszkadzających substancji strącając je jako fosforomolibdenian amonu:

PO^+3NHJ + 12MoOj-+ 24H⁺ —» (NHJ₃P0₄ 12MoO, • 12H,0 + 10H₂O

Osad (NH₄)₃P0₄ • 12Mo0₃ suszy się do stałej masy w temp. 378 K (105°C). Można go również wyprażyć w temp. 723 K (450°Q - otrzymuje się wówczas P₂0₅ • 24Mo0₃.

Osad fosforomolibdenianu amonu można również rozpuścić w mianowanym roztworze wodorotlenku:

(NH₄)₃P0₄ • 12Mo0₃ + 240H- —* PC^ + 12MoOf + 3NHJ + 12H₂0

którego nadmiar odmiareczkowuje się roztworem kwasu.

Małe zawartości fosforu w stali można również oznaczyć fotometrycznie. Metoda polega na pomiarze intensywności niebieskiego zabarwienia kompleksowego połączenia kwasu krzemowego z kwasem molibdenowym.

2.4. Oznaczanie krzemu

Krzem występuje w stali głównie w postaci krzemków żelaza FejSi lub FeSi. Nieznaczne ilości dwutlenku krzemu mogą tworzyć z tlenkami żelaza, manganu i glinu krzemiany. Krzem może też występować w stali w stanie wolnym. W większości gatunków stali zawartość krzemu nie przekracza 0,55%, ale np. w stali transformatorowej jego zawartość może dochodzić do 4%. Wszystkie metody oddzielania i oznaczania krzemu polegają na rozpuszczeniu próbki w kwasach (solnym, siarkowym, azotowym lub chlorowym (VII)). Krzemek reagując z jonami H⁺ tworzy silan:

FejSi+4H⁺ —► 2Fe^J+ + SiH₄

który ulega natychmiastowej hydrolizie przechodząc w uwodnioną krzemionkę. Mimo że jest związkiem lotnym, nie ma żadnych strat w oznaczeniu.

SiH₄ + (x+2)HjO —| Si0₂ • xH₂0 + 4H₂

Kwas krzemowy w roztworze wodnym występuje w postaci koloidalnej. Aby go wytrącić, trzeba go częściowo odwodnić odparowując go do sucha w przypadku, gdy stal rozpuszczano w HC1 lub HN0₃, albo odparowując do białych dymów kwasu siarkowego, chlorowego (VII), jeżeli do rozpuszczenia użyto tych kwasów. Otrzymaną po odparowaniu suchą pozostałość zadaje

gę gorącą wodą w celu rozpuszczenia zawartych w osadzie rozpuszczalnych soli.

Po przesączeniu osad zawiera krzemionkę i większą ilość wspołstrąconego tlenku żelaza (III). Osad praży się, waży, po czym działa nań mieszaniną kwasu siarkowego i fluorowodorowego. W tych warunkach krzem przechodzi w lotny tetrafluorek. Obecność kwasu siarkowego jest niezbędna w celu zamiany FeF, w Fej(SO4)3. Unika się w ten sposób strat żelaza spowodowanych lotnością FeF,.

Si0₂+4HF —v SF₄+2H₂0

Fepj + 6HF —> 2FeFj + 3H₂0

2FeFj+ 3H₂SO„ —*■ Fe/SOJ, + 6HF

Pozostałość zawierającą siarczan żelaza (Ol) praży się celem przeprowadzenia go w tlenek, a następnie waży.

FCjCSOO, —* FeA + 3SO,

Różnica mas wskazuje na obecność krzemionki.

2.5. Oznaczanie manganu

Mangan występuje w każdej stali; w ilości 0,8% jest normalną domieszką. Większą zawartość tego pierwiastka posiadają stale stopowe o specjalnych własnościach, np. stale odporne na ścieranie ok. 12% Mn , a stale niemagnetyczne oraz niektóre stale odporne na korozję - do 18% Mn. Mangan w stali praktycznie nie tworzy z węglem trwałych węglików, ale przy jego dużej zawartości może występować węglik Mn,C. Oznaczanie manganu w stali można przeprowadzić kilkoma metodami.

1. Metoda peroksodisiarczanowa polega na utlenieniu jonów Mn^J+ powstających podczas rozpuszczania próbki w kwasie roztworem Na^Og w kwasie azotowym w obecności AgNO, jako katalizatora, a następnie odmiareczkowaniu powstałego manganianu (VII) arsenianem (HI) lub mieszaniną arsenianu (III) i azotanu (III) w stosunku 1:1. Zachodzące podczas tych procesów reakcje można przedstawić za pomocą następujących równań:

S₂OJ* + 2Ag⁺ —* Ag₂SjO,

Ag₂S₂Og + 2H₂0 —* Ag₂0₂12SOJ- + 4H⁺

5AgjOj + 2Mn²⁺ + 4H⁺ —» 2MnO; + 10Ag⁺ + 2H₂0