ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОВАНАДИЙ
Методы определения хрома
ГОСТ 13217.8-90
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОВАНАДИЙ Методы определения хрома Ferrovanadium. Methods for determination of chromium |
ГОСТ |
Срок действия с 01.07.91
до 01.07.2001
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и атомно-абсорбционный методы определения хрома в феррованадии при массовой доле его от 0,3 до 3,0 %.
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 27349.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с максимальным размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26201.
2.1. Сущность метода
Метод основан на отделении хрома, марганца и железа гидроксидом натрия от основной массы ванадия и последующем окислении хрома в сернокислой среде надсернокислым аммонием до шестивалентного состояния. Определение хрома заканчивают методом обратного титрования, титруя избыток раствора двухвалентного железа раствором марганцевокислого калия.
Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 1 : 4 и 3 : 97.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20485, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой концентрацией 2,5 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы с массовой концентрацией 10 г/дм3 и 250 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм3.
Фенилантраниловая кислота, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм3: 0,2 г фенилантраниловой кислоты растворяют при нагревании в 100 см3 раствора натрия углекислого.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор с (1/6К2Сr2О7) = 0,05 моль/дм3: 2,4517 г при необходимости перекристаллизованного и просушенного до постоянной массы при температуре 180 °С двухромовокислого калия растворяют в 150 см3 бидистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают до метки той же водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,000867 г хрома.
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор с (FeSO4 · (NH4)2 · SO4 · 6H2O) = 0,05 моль/дм3: 20 г соли растворяют в 800 см3 раствора серной кислоты 3 : 97 в мерной колбе вместимостью 1 дм3, после чего доливают до метки тем же раствором серной кислоты и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают по раствору двухромовокислого калия. Для этого в коническую колбу вместимостью 500 см3 помещают 25,0 см3 раствора двухромовокислого калия, затем прибавляют 200 см3 воды, 30 см3 раствора серной кислоты 1 : 4, 5 см3 ортофосфорной кислоты. К раствору прибавляют 5 - 6 капель фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски раствора в изумрудно-зеленую.
Массовую концентрацию (с) раствора соли Мора, выраженную в г/см3 хрома, вычисляют по формуле
(1)
где c1 - массовая концентрация раствора двухромовокислого калия, выраженная в г/см3 хрома;
V1 - объем раствора двухромовокислого калия, взятый для титрования, см3;
V - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора двухромовокислого калия, см3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с (1/5КМnО4) = 0,05 моль/дм3: 1,58 г реактива растворяют в 500 - 600 см3 воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор переливают в склянку из темного стекла, выдерживают в течение 10 сут, а затем сифонируют в другую склянку из темного стекла.
Для установки соотношения между растворами марганцовокислого калия и соли Мора в колбу вместимостью 250 см3 приливают из бюретки 25,0 см3 раствора соли Мора, 100 см3 воды, 50 см3 серной кислоты 1 : 4 и титруют раствором марганцовокислого калия до слабо-розовой окраски, устойчивой в течение 1 мин.
Соотношение растворов марганцовокислого калия и соли Мора (К) вычисляют по формуле
(2)
где V2 - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора соли Мора, см3;
V3 - объем раствора соли Мора, взятый для титрования, см3.
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (c2), выраженную в г/см3 хрома, вычисляют по формуле
(3)
где с - массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в г/см3 хрома;
V2 - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора соли Мора, см3;
V3 - объем раствора соли Мора, взятый для титрования, см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 40 см3 раствора серной кислоты 1 : 4, затем 2 см3 фтористоводородной кислоты, нагревают до растворения, приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и еще в избыток 2 см3. Раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты.
После охлаждения соли растворяют при нагревании в 100 см3 воды. Охлаждают и нейтрализуют раствором гидроксида натрия 250 г/дм3 до желтовато-зеленого цвета и вливают при перемешивании в колбу вместимостью 500 см3, в которой находится 50 см3 горячего раствора гидроксида натрия 250 г/см3. Раствор с осадком кипятят 5 мин, осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 6 - 8 раз горячим раствором гидроксида натрия 10 г/дм3. Затем осадок смывают водой в колбу, в которой проводилось осаждение гидроксидов. Фильтр промывают 30 см3 горячей серной кислоты 1 : 4 и 4 - 5 раз горячей водой, собирая промывные воды в ту же колбу. Содержимое колбы нагревают до растворения осадка. Охлаждают и нейтрализуют раствором гидроксида натрия 250 г/см3 до желтого цвета. Затем раствор при перемешивании вливают в колбу вместимостью 500 см3, в которой находится 50 см3 горячего раствора гидроксида натрия 250 г/см3. Раствор с осадком кипятят 5 мин, а затем осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 6 - 8 раз горячим раствором гидроксида натрия 10 г/дм3. Промытый осадок смывают водой в колбу, в которой проводилось осаждение. Фильтр промывают 30 см3 горячей серной кислоты 1 : 4 и 4 - 5 раз горячей водой, собирая промывные воды в ту же колбу. Фильтр отбрасывают. Содержимое колбы нагревают до растворения осадка, приливают 20 см3 раствора серной кислоты 1 : 4, 5 см3 ортофосфорной кислоты, доводят объем раствора водой до 250 см3 и нагревают до кипения.
К горячему раствору приливают 10 см3 раствора азотнокислого серебра, 30 см3 раствора надсернокислого аммония и умеренно кипятят до полного окисления хрома и разложения избытка надсернокислого аммония. Колбу снимают с плитки, осторожно приливают 10 см3 раствора хлористого натрия и кипятят раствор в течение 3 - 5 мин для восстановления марганцовой кислоты.
Раствор охлаждают, приливают из бюретки раствор соли Мора до перехода желтой окраски раствора в зеленую, после чего добавляют еще 5 - 10 см3 раствора соли Мора. Избыток соли Мора при энергичном перемешивании оттитровывают раствором марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 2 мин розовой окраски раствора.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле
(4)
где c2 - массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в г/см3 хрома;
V4 - объем раствора соли Мора, добавленный к раствору пробы, см3;
V5 - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование избытка раствора соли Мора, см3;
K - соотношение растворов марганцовокислого калия и соли Мора;
m - масса навески пробы, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома приведены в табл. 1.
Таблица 1
Погрешность результатов анализа, % |
Допускаемые расхождения, % |
||||
двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях |
двух параллельных определений |
трех параллельных определений |
результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения |
||
От 0,3 до 0,5 включ. |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
Св. 0,5 » 1,0 » |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,05 |
0,02 |
» 1,0 » 2,0 » |
0,05 |
0,07 |
0,06 |
0,07 |
0,03 |
» 2,0 » 3,0 » |
0,08 |
0,11 |
0,09 |
0,11 |
0,05 |
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении атомной абсорбции хрома в пламени закись азота-ацетилен при длине волны 357,9 нм с предварительным растворением пробы в серной кислоте.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы 1 : 4 и 1 : 2.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Железо металлическое.
Раствор железа 10 г/дм3: 10 г железа растворяют при нагревании в 40 см3 соляной кислоты, приливают 5 см3 азотной кислоты, раствор кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Ванадия (V) оксид.
Раствор ванадия 10 г/дм3: 17,9 г оксида ванадия растворяют при нагревании в 100 см3 соляной кислоты, приливают 5 см3 азотной кислоты и кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Хром металлический.
Стандартный раствор хрома: 1,0000 г хрома растворяют в 50 см3 раствора серной кислоты 1:2, окисляют азотной кислотой, выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в воде при нагревании, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовая концентрация хрома в растворе равна 0,001 г/см3.
3.3. Проведение анализа
Атомную абсорбцию хрома измеряют параллельно в растворе контрольного опыта, растворе пробы, растворах для построения градуировочного графика, растворе стандартного образца при длине волны 357,9 нм в пламени закись азота-ацетилен.
3.3.2. После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения абсорбции раствора пробы находят массовую долю хрома в пробе методом сравнения со стандартным образцом, с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, или методом градуировочного графика, или методом добавок.
3.3.2.1. При применении метода сравнения навеску стандартного образца проводят через все стадии анализа, как указано в п. 3.3.1.
3.3.2.2. При применении метода градуировочного графика в ряд стаканов помещают растворы ванадия и железа в количествах, соответствующих их содержаниям в пробе, стандартный раствор хрома, согласно табл. 2. В один стакан стандартный раствор хрома не помещают. Во все стаканы приливают по 20 см3 раствора серной кислоты 1 : 4 и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.
Таблица 2
Масса хрома в атомизируемом растворе, мг |
Объем стандартного раствора хрома, см3 |
|
От 0,3 до 0,6 включ. |
1,5 - 3,0 |
1 - 3 |
Св. 0,6 » 1,5 » |
3,0 - 7,5 |
3 - 8 |
» 1,5 » 3,0 » |
7,5 - 15 |
8 - 16 |
Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор хрома, из значений абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующим им массам хрома.
3.3.2.3. При применении метода добавок к навеске пробы добавляют такое количество стандартного раствора хрома, чтобы значение атомной абсорбции пробы с добавлением стандартного раствора составляло не более двухкратного значения атомной абсорбции раствора пробы и находилось в линейном диапазоне градуировочного графика. Далее анализ проводят по п. 3.3.1.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю хрома (X1) в процентах, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле
(5)
где А - аттестованное значение массовой доли хрома в стандартном образце, %;
D - значение атомной абсорбции раствора пробы;
D1 - значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;
D2 - значение атомной абсорбции раствора стандартного образца.
3.4.2. Массовую долю хрома (Х2) в процентах, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
(6)
где m1 - масса хрома, найденная по градуировочному графику, г;
т - масса навески пробы, г.
3.4.3. Массовую долю хрома (X3) в процентах, определяемую методом добавок, вычисляют по формуле
(7)
где т2 - масса хрома в стандартном растворе, добавленная к пробе, г;
D - значение атомной абсорбции раствора пробы без добавления стандартного раствора хрома;
D1 - значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;
D3 - значение атомной абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора хрома;
m - масса навески пробы, г.
3.4.4. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома приведены в табл. 1.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В.Г. Мизин, Т.А. Перфильева, С.И. Ахманаев, Л.М. Клейнер, Г.И. Гусева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 04.05.90 № 1098
3. ВЗАМЕН ГОСТ 13217.8-79
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
ГОСТ 27349-87 |
СОДЕРЖАНИЕ