ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Обязательное КОНТРОЛЬ И КОРРЕКТИРОВАНИЕ ФОСФАТИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

КОНТРОЛЬ И КОРРЕКТИРОВАНИЕ ФОСФАТИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ

1.1. При контроле определяют общую и свободную кислотности, массовые концентрации азотистокислого натрия и цинка.

1.2. Свободную кислотность определяют титрованием 10 см³ раствора раствором гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ с индикатором метиловым оранжевым.

Общую кислотность определяют титрованием 1.0 см³ раствора раствором гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ с индикатором фенолфталеином.

Количество сантиметров кубических щелочи, израсходованное на титрование, выражают в условных единицах-«точках».

1.3. Для определения массовой концентрации цинка 10 см³ раствора помещают в коническую колбу вместимостью 150-200 см³, добавляют 50-60 см³ дистиллированной воды, нейтрализуют несколькими каплями 25%-ного водного раствора аммиака, добавляют индикатор метиловый красный, 10-15 см³ буферной смеси (рН 10-11), 3-4 капли индикатора хрома темно-синего . и титруют раствором трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ до изменения цвета от вишневого до синего.

Массовую концентрацию цинка (С_zn²⁺), кг/м³, вычисляют по формуле:

,

где 0,00327 - масса цинка, эквивалентная 1 см³ раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, г;

1.3а. Для определения суммарной массовой концентрации цинка и никеля 10 см³ отфильтрованного и охлажденного фосфатирующего раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 50 см³ дистиллированной воды, 10-15 см³ раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³, 20 см³ буферного раствора с рН=10,0-10,2, 25 см³ раствора трилона Б молярной концентрацией 0,01 моль/дм³, 20-30 капель индикатора хромогена черного ЕТ-00, затем кипятят в течение 5 мин до изменения цвета от синего до зеленого. Раствор охлаждают до температуры (25±10)°С и титруют раствором сернокислого магния молярной концентрацией 0,0l моль/дм³ до изменения цвета от зеленого до красного.

Разность объемов раствора трилона Б молярной концентрацией 0,01 моль/дм³, добавленного в раствор, и раствора сернокислого магния молярной концентрацией 0,01 моль/дм³, израсходованного на титрование, условно выражает суммарную массовую концентрацию цинка (Zn²⁺) и никеля (Ni²⁺) в растворе.

1 см³ раствора трилона Б молярной концентрацией 0,01 моль/дм³ соответствует массовой концентрации 0,0628 кг/м³ цинка и никеля в растворе.

1.4. Для определения массовой концентрации азотистокислого натрия 100 см³ охлажденного и отфильтрованного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 10-20 капель 50%-ного раствора серной кислоты и титруют раствором марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм³ до появления розового цвета, устойчивого в течение 15-20 с.

Массовую концентрацию азотистокислого натрия (С_NaNO2), кг/м³, вычисляют по формуле:

,

где 0,00345 - масса азотистокислого натрия, эквивалентная 1 см³ раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм³, г;

V₁ - объем марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см³, «точки»;

V₂ - объем раствора, см³.

Допускается массовую концентрацию азотистокислого натрия определять титрованием определенного количества марганцовокислого калия (V₁), рабочим раствором (V₂) до исчезновения розовой окраски.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.5. Корректирование фосфатирующего раствора КФ-1 проводят только концентратом КФ-1 из расчета, что 0,203 кг на 100 дм³ раствора повышает общую кислотность на «точку».

1.6. Корректирование фосфатирующего раствора типа КФ-3 из-за снижения кислотности в процессе работы проводят концентратом КФ-1 из расчета, что 0,296 кг на 100 дм³ раствора повышает общую кислотность на «точку».

1.6а. Корректирующий концентрат вводят непрерывно через дозирующий насос с подачей (Q), дм³/ч, определяемой по формуле:

где S - площадь изделий, обрабатываемых за 1 ч, м²;

Р - удельный расход корректирующего фосфатирующего концентрата, определяемый из табл. 1, дм³/м².

Таблица 1

1.7. При восполнении потерь фосфатирующего раствора типа КФ-3; связанных с уносом изделиями, с очисткой от шлама, добавляют воду и концентрат КФ-3 из расчета, что 0,296 кг на 100 дм³ раствора повышает общую кислотность на «точку».

1.8. Подачу 10%-ного раствора азотистокислого натрия при фосфатировании раствором КФ-1 методом погружения (V) вычисляют по формуле:

,

где C_NaNO2 - массовая концентрация азотистокислого натрия, кг/м³;

0,21 - коэффициент, характеризующий количество азотистокислого натрия, разлагающегося за 1 с;

V-вместимость ванны фосфатирования, м³;

0,16 - коэффициент, рассчитанный по окислительно-восстановительной реакции, протекающей между азотистокислым натрием и Fe²⁺;

G_Fe²⁺ - масса железа, растворяющаяся при фосфатировании, равная 1,5-10^-3, кг/м²;

S - площадь поверхности изделий, обрабатываемых за 1 ч, м²;

0,1 - массовая концентрация азотистокислого натрия в растворе для корректирования, кг/дм³.

1.9. Подачу 10%-ного раствора азотистокислого натрия при фосфатировании раствором КФ-1 методом распыления (V), л/ч; вычисляют по формуле:

,

где C_NaNO2 - массовая концентрация азотистокислого натрия, кг/м³;

V - вместимость ванны фосфатирования м³;

0,5 - коэффициент, характеризующий количество азотистокислого натрия, разлагающегося за 1 ч;

0,785 - коэффициент, рассчитанный по окислительно-восстановительной реакции, протекающей между азотистокислым натрием и Fe²⁺;

G_Fe²⁺ - масса железа, растворяющаяся при фосфатировании, равная 2×10^-3, кг/м²;

S - площадь поверхности изделий, обрабатываемых за 1 ч, м²;

0,1 - массовая концентрация азотистокислого натрия в растворе для корректирования, кг/дм³.

1.10. Массовую концентрацию виннокислого калия-натрия в растворе для корректирования () кг/м³, вычисляют по формуле:

,

где С_NaNO2 - массовая концентрация азотистокислого натрия в растворе, кг/м³;

К - содержание азотистокислого виннокислого натрия и калия-натрия в растворе, вычисляемого по формуле:

,

где Р - расход виннокислого калия-натрия, равный (1,0-1,2) 10^-3, кг/м²;

V - вместимость ванны, фосфатирования, м³;

0,5 - коэффициент, характеризующий количество азотистокислого натрия, разлагающегося за 1 ч;

0,785 - коэффициент, рассчитанный по окислительно-восстановительной реакции, протекающей между азотистокислым натрием и Fe²⁺;

G_Fe2+ - поверхностная площадь растворившегося железа равна 2-10^-3, кг/м²;

S - площадь поверхности изделий, обрабатываемых за один час, м²/ч.

2.1. При контроле определяют массовую концентрацию однозамещенного фосфорно-кислого, азотнокислого цинка и азотнокислого бария.

2.2. Для определения общей массовой концентрации цинка 10 см³ отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 200 см³, добавляют 10 см³ соляной кислоты, 30 см³ дистиллированной воды, нагревают до кипения и добавляют 30 см³ раствора горячей серной кислоты (1:3).

Раствор кипятят 5-10 мин, охлаждают, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и отфильтровывают.

5 см³ фильтрата помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 15-20 см³ раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, 1-2 капли индикатора метилового красного, 25%-ного раствора аммиака до перехода окраски раствора в желтый цвет, добавляют 15 см³ буферной смеси (54 г хлористого аммония, 350 см³ 25%-ного раствора, аммиака, 650 см³ дистиллированной воды), 1 см³ индикатора хрома темно-синего и титруют раствором хлористого магния молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ до перехода окраски в синий цвет.

Массовую концентрацию цинка (C_Zn), кг/м³, вычисляют по формуле:

где V₁ - объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, добавленный в анализируемый раствор, см³;

T - титр раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ по цинку, г;

2.3. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного цинка 10 см³ раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³. доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Из приготовленного раствора 10 см³ переносят в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 15 см³ азотной кислоты плотностью 400 кг/м³, 25 см³ дистиллированной воды, 25%-нoгo раствора аммиака до щелочной реакции по индикаторной бумаге конго, раствор азотной кислоты (1:1) до кислой реакции и избьгток ее в количестве 5 см³, 10 см³ 50%-ного раствора азотнокислого аммония, нагревают до температуры 50°С, добавляют 10-120 см³ молибденовокислого аммония, перемешивают, отстаивают 1-2 ч при температуре около 30°С. Осадок отфильтровывают через плотный фильтр, промывают 2-3 раза 1%-ным раствором азотнокислого калия, водой до нейтральной реакции по индикаторной бумаге конго. Осадок количественно переносят в колбу, в которой велось осаждение, добавляют 20 см³ дистиллированной воды, 30-50 см³ раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,05 моль/дм² для растворения осадка. Добавляют 3 капли фенолфталеина, оттитровывают избыток гидроокиси натрия раствором азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм³.

Количество раствора гидроокиси, натрия молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, добавленного для растворения осадка, оттитровывают с фенолфталеином раствором азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм³.

Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка (), кг/м³, вычисляют по формуле:

,

где V₁ - объем раствора азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, израсходованный на титрование раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, добавленный для растворения осадка, см³;

V₂ - объем раствора азотной кислоты молярной концентрацией 0,06 моль/дм³, израсходованный на титрование избытка гидроокиси натрия после растворения осадка, см³;

Т - титр раствора азотной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ в пересчете на фосфор, г;

4,764 - коэффициент пересчета фосфора на фосфорнокислый однозамещенный цинк;

V - объем раствора, взятый на анализ, см³.

2.4. Для определения массовой концентрации азотнокислого бария 5 см фосфатирующего раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 30 см³ дистиллированной воды, 10 см³ раствора соляной кислоты (1:1), 40 см³ раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, тщательно перемешивают, добавляют 1-2 капли индикатора метилового красного, 25%-ного раствора аммиака до окраски раствора в желтый цвет и еще 10 см³ избытка его, добавляют 10 см³ буферной смеси (54 г хлористого аммония, 350 см³ 25%-ного раствора аммиака, 650 см³ дистиллированной воды), 1 см³ индикатора хрома темно-синего и оттитровывают раствором хлористого магния молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ до перехода окраски в красный цвет.

Концентрацию азотнокислого бария (), кг/м³, вычисляют по формуле:

где V₁ - объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, добавленный в анализируемый раствор, см³;

V₂ - объем раствора хлористого магния молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см³;

M₁ - молярность раствора хлористого магния;

M₂ - молярность раствора трилона Б;

3,998 - коэффициент пересчета;

V - объем фосфатирующего раствора, взятый для анализа, см³;

T - титр раствора трилона Б молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ по цинку, г.

2.5. Для определения общей массовой концентрации иона NO₃ 25 см³ фосфатирующего раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят до метки водой и перемешивают. Для анализа 25 см³ разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 25 см раствора сернокислого железа (II) молярной концентрацией 0,25 моль/дм³, постепенно добавляют 25 см³ концентрированной серной кислоты, нагревают до кипения 4-5 мин при частом перемешивании до перехода темной окраски в желто-оранжевый цвет. Быстро количественно переносят раствор в коническую колбу вместимостью 1000 см³, содержащую 700-800 см³ дистиллированной воды, оттитровывают раствором марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм³ до слабо-розовой окраски.

Массовую концентрацию (), кг/м³, вычисляют по формуле:

где V₁ - объем раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм³, израсходованный на титрование 25 см³ 0,25 моль/дм³ раствора сернокислого железа (II), см³;

V₁ - объем раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм³, израсходованный на титрование избытка раствора сернокислого железа (II) см³;

М - поправка на молярность раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм³;

0,002067 - титр раствора марганцовокислого калия молярной концентрацией 0,02 моль/дм³ в пересчете на ион NO_ч, г;

V - объем раствора, взятый на анализ, см³.

2.6. Массовую концентрацию азотнокислого цинка (), кг/м³, вычисляют по формуле:

,

где С₁ - массовая концентрация цинка, кг/м³;

С₁ - массовая концентрация фосфорнокислого однозамещенного цинка, кг/м³;

0,219 - коэффициент пересчета с фосфорнокислого однозамещенного цинка на цинк;

4,55 - коэффициент пересчета с цинка на азотнокислый цинк.

3. Контроль и корректирование цинк-магний-фосфатного раствора

3.1. При контроле цинк-магний-фосфатного раствора определяют массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка, азотнокислого магния, фосфорнокислого однозамещенного аммония.

3.2. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного цинка 50 см³ отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, добавляют 25 см³ раствора соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают.

25 см³ разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 100 см³ дистиллированной воды, 1-2 капли индикатора метилового оранжевого; 25%-ного аммиака (1:5) до изменения розового цвета в желтый, добавляют 6-7 капель индикатора ксиленового оранжевого, 5 см³ буферного раствора (950 см³ раствора уксуснокислого натрия молярной концентрацией 0,2 моль/дм³ и 50 см³ раствора уксусной кислоты молярной концентрацией 0,2 моль/дм³) и титруют раствором трилона Б молярной концентрацией 0,025 моль/дм³ до изменения розового цвета раствора в желтый. Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного цинка кг/м³, вычисляют по формуле:

где V - объем трилона Б, израсходованный на титрование, см³;

4,52 - коэффициент пересчета;

V - объем раствора, взятый на анализ, см³.

3.3. Для определения массовой концентрации азотнокислого магния 50 см³ отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, добавляют 95 см³ раствора соляной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают.

10 см³ разбавленного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 100 см³ горячей дистиллированной воды, трилон Б в объеме, достаточном для связывания цинка и магния, и еще избыток 2-3 см³, добавляют 1-2 капли метилового оранжевого 25%-ного раствора аммиака до изменения окраски в желтый цвет и еще избыток 5-10 см³ и 1-2 г эриохром серого Т.

Окрашенный в синий цвет раствор титруют раствором уксуснокислого цинка молярной концентрацией 0,025 моль/дм³ до изменения синего цвета в розовый.

Массовую концентрацию азотнокислого магния () кг/м³, вычисляют по формуле:

,

где V₁ - объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,025 моль/дм³, добавленный к анализируемому раствору, см³;

V₁ - объем раствора трилона Б молярной концентрацией 0,025 моль/дм³, израсходованный на титрование цинка, см³;

С - соотношение массовой концентрации трилона Б и уксуснокислого цинка;

3.4. Для определения массовой концентрации фосфорнокислого однозамещенного аммония 10 см³ отфильтрованного раствора помещают в колбу для отгонки, добавляют 150 см³ дистиллированной воды закрывают колбу пробкой, в которую вставлены делительная воронка и ловушка для пара. Колбу присоединяют к водяному холодильнику, через делительную воронку добавляют 30 см³ 20%-ного раствора едкого натра. Воронку закрывают и медленно отгоняют аммиак.

Продукт отгонки в объеме 150 см³ собирают в приемную колбу, содержащую 30-50 см³ раствора серной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм³. Содержимое колбы оттитровывают раствором гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ в присутствии двух капель раствора метилового оранжевого до изменения розового цвета в желтый.

Массовую концентрацию фосфорнокислого однозамещенного аммония () кг/м³, вычисляют по формуле:

где V₁ - объем раствора серной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ в приемной колбе, см³;

V₂ - объем раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³, израсходованный на титрование избытка серной кислоты, см³.

К - коэффициент пересчета на раствор гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³;

0,0018 - теоретический титр серной кислоты, выраженный в граммах аммонийной группы;

6,39 - коэффициент пересчета с аммонийной группы на фосфорнокислый однозамещенный аммоний;

V - объем раствора, взятый для анализа, см³.

4. Получение фосфатирующего концентрата КФ-1 из солей и фосфорной кислоты.

4.1. Массовая доля компонента фосфатирующего концентрата КФ-1, %:

цинк фосфорнокислый однозамещенный ………………………..…….... 32,4±1,0

цинк азотнокислый .......………………………………………………..….. 19,7±0,6

техническая ортофосфорная кислота (в пересчете на 100%-ную) ........... 5,45±0,16

вода по ГОСТ 2874-82……………………………………………………….42 ±1,3

4.2. Контроль концентрата проводят по показателям табл. 1. Для проведения контроля концентрата проводят его разбавление водой по ГОСТ 2874-82 из расчета 24 кг/м³, анализ по показателям проводят по п. 1.1 данного приложения.

4.3. Для приготовления концентрата в емкость из нержавеющей стали помещают рассчитанное количество воды, к воде при перемешивании (перемешивание вести мешалкой или сжатым воздухом) доливают рассчитанное количество фосфорной кислоты, затем постепенно вводят сыпучие вещества фосфорнокислый однозамещенный цинк Zn(H₂PО₄)₂×2Н₂О и азотнокислый цинк Zn(NО₃)₂×6Н₂О и перемешивают до полного растворения продукта.

Таблица 1

5.1. Массовая доля компонента фосфатирующего концентрата КФА-5, %:

ортофосфорная кислота ГОСТ 10678-76, 90% …………………………….…..…. 29,3

сода кальцинированная ГОСТ 5100-85 ...………………………………………….. 13,3

аммоний молибденовокислый (NH₄)₆Mo₇О₂₄ 4Н₂О ГОСТ 3765-78 …….....…..… 0,385

синтанол ДС-10 или ДТ-7 ТУ 6-14-77-77 …………………………………….…… 0,42

вода деминерализованная ………………………………………………………...... 62,14

выделяющийся СО₂ ......…………………………………………………………...... 5,54

Итого: 100,00

5.2. Контроль концентрата проводят по показателям табл. 2.

Таблица 2

Разд. 5. (Введен дополнительно, Изм. № 3).