1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ. Стали легированные гост

ГОСТ 12346-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния

ГОСТ 12346-78 (ИСО 439-82, ИСО 4829-1-86)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.80

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения кремния (при массовой доле кремния от 0,05 % до 0,80 %), гравиметрический метод определения кремния (при массовой доле кремния от 0,1 % до 7,0 %).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 489-77, а также стандартам ИСО 439-82 и ИСО 4829-1-86.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтого кремнемолибденового комплекса в солянокислом растворе (оптимальное значение pH 1,3 - 1,5), восстановлении этого соединения аскорбиновой кислотой до кремнемолибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного раствора.

Мешающее влияние фосфорномолибденового комплекса устраняется добавлением щавелевой кислоты. Мышьяково-молибденовый комплекс образуется только при температуре кипения раствора.

Метод применим при определении кремния в сталях, содержащих менее 3 % вольфрама и 2 % ниобия.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.2. Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр типа СФ-16 или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или по ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1, 1:3, 1:50.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 или по ГОСТ 11125.

Кислота серная по ГОСТ 4204 или по ГОСТ 14262 разбавленная 4:5 или 1:1.

Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180, 8 %-ный раствор.

Кислота аскорбиновая, 2 %-ный раствор; готовят непосредственно перед употреблением.

Железо карбонильное особой чистоты.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, 5 %-ный раствор, приготовленный из перекристаллизованного реактива.

Перекристаллизация молибденовокислого аммония. 250 г реактива растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 70 °C - 80 °C. Осторожно добавляют аммиак до явного запаха. Раствор фильтруют через фильтр «синяя лента», охлаждают до 20 °C - 25 °C и приливают при перемешивании 300 см3 этилового спирта. Осадку дают отстояться 1 ч и отфильтровывают его на фильтр «белая лента», помещенный в воронку Бюхнера, пользуясь водоструйным насосом. Осадок промывают 2 - 3 раза этиловым спиртом и высушивают на воздухе.

Спирт этиловый по ГОСТ 18300.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83, х.ч.

Допускается применение реактива при содержании кремния не более 0,003 %.

Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Двуокись кремния по ГОСТ 9428.

Натрий кремнекислый, стандартные растворы А и Б.

Приготовление раствора А. 0,2139 г двуокиси кремния, прокаленной до постоянной массы при 1000 °C - 1100 °C, помещают в платиновый тигель, прибавляют 2 г углекислого натрия или углекислого калия-натрия, перемешивают, закрывают крышкой и сплавляют при 1000 °C - 1100 °C. Тигель охлаждают, ополаскивают снаружи водой, помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3, приливают 50 - 60 см3 воды и нагревают до полного растворения плава.

Раствор кремнекислого натрия фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3, фильтр промывают 3 - 5 раз горячей водой и отбрасывают. Раствор в колбе охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор кремнекислого натрия хранят в полиэтиленовой или кварцевой посуде; 1 см3 раствора А содержит 0,0001 г кремния.

Определение массовой концентрации стандартного раствора А.

Солянокислотный метод. 50 см3 раствора A помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3 и приливают 20 - 25 см3 соляной кислоты 1:1. Раствор в стакане выпаривают досуха. Сухой остаток смачивают 5 - 7 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха.

Сухой остаток нагревают 1 ч при 130 °C - 140 °C. Приливают 8 - 10 см3 соляной кислоты и нагревают 3 - 5 мин; приливают 80 - 100 см3 горячей воды, стакан накрывают часовым стеклом и раствор нагревают до кипения. Кремниевую кислоту отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок промывают 3 - 5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и еще 2 - 3 раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют.

Фильтрат и промывную жидкость переносят в стакан, в котором проводили первое осаждение кремниевой кислоты, и выпаривают досуха. Сухой остаток смачивают 5 - 7 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Сухой остаток нагревают 1 ч при 130 °C - 140 °C. К сухому остатку приливают 8 - 10 см3 соляной кислоты, нагревают 3 - 5 мин, приливают 80 - 100 см3 горячей воды, нагревают до растворения солей и затем почти до кипения. Кремниевую кислоту отфильтровывают на фильтр «белая лента», с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок промывают 3 - 5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и 2 - 3 раза горячей водой. Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадками помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 1000 °C - 1100 °C.

Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Осадок смачивают 2 - 3 каплями воды, добавляют 3 - 4 капли серной кислоты 1:1, 3 - 5 см3 фтористоводородной кислоты и, не давая раствору кипеть, осторожно выпаривают содержимое тигля досуха. Остаток в тигле прокаливают при 1000 °C - 1100 °C, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

В обоих случаях осадок в тигле прокаливают до постоянной массы.

Сернокислотный метод. 50 см3 раствора A помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3, приливают 25 - 30 см3 серной кислоты 1:2, нагревают до появления ее паров, нагревают еще 3 - 5 мин, после чего охлаждают. Осторожно прибавляют 10 см3 соляной кислоты, нагревают 3 - 5 мин и охлаждают. При перемешивании прибавляют небольшими порциями 80 - 100 см3 горячей воды. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают раствор почти до кипения.

Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают 3 - 5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и 2 - 3 раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют. Фильтрат и промывную жидкость переносят в стакан, в котором производили первое осаждение кремниевой кислоты, нагревают до появления паров серной кислоты, нагревают еще 3 - 5 мин, после чего охлаждают. Прибавляют 10 см3 соляной кислоты, нагревают 3 - 5 мин и осторожно, при перемешивании, приливают небольшими порциями 80 - 100 см3 горячей воды.

Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают раствор почти до кипения. Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы, промывают 3 - 5 раз горячей соляной кислотой 1:20 и еще 2 - 3 раза горячей водой. Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадками помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют.

Осадок прокаливают при 1000 °C - 1100 °C. После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Осадок смачивают 2 - 3 каплями воды, добавляют 3 - 4 капли серной кислоты 1:1, 3 - 5 см3 фтористоводородной кислоты и, не давая раствору кипеть, осторожно выпаривают досуха. Остаток в тигле прокаливают при 1000 °C - 1100 °C, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

В обоих случаях осадок в тигле прокаливают до постоянной массы.

Массовую концентрацию кремния, г, содержащегося в 1 см3 раствора кремнекислого натрия (7) вычисляют по формуле

где m1 - масса тигля с осадком двуокиси кремния, г;

m2 - масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой, г;

m3 - масса тигля с осадком в контрольном опыте, г;

т4 - масса тигля с остатком в контрольном опыте после обработки фтористоводородной кислотой, г;

0,4674 - коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний;

50 - объем стандартного раствора A, взятого для опыта, см3.

Раствор Б готовят перед употреблением. 10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г кремния.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 4).

2.3. Проведение анализа

0,1 г стали помещают в стакан или колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты (1:3) и 1 см3 азотной кислоты при массовой доле кремния до 0,40 % или 20 см3 соляной кислоты (1:3) и 1 см3 азотной кислоты при массовой доле кремния 0,40 % - 0,80 %. Накрывают стакан или колбу часовым стеклом и нагревают до растворения навески, не допуская кипения. Приливают 10 см3 воды и кипятят 2 - 3 мин до удаления окислов азота.

Если сталь не растворяется в указанных кислотах, навеску можно растворять в смеси соляной и азотной кислот (1:1), (3:1) или в смеси азотной и соляной кислот (1:6), (1:8).

Количество прибавленной для растворения навески соляной и азотной кислот не должно превышать вышеуказанного.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 900 °C - 1000 °C. После охлаждения в эксикаторе содержимое тигля сплавляют с 0,5 г углекислого натрия при 1000 °C - 1100 °C.

Тигель с плавом охлаждают, ополаскивают внешние стенки тигля водой и помещают в стакан вместимостью 200 см3. Плав выщелачивают в 20 - 25 см3 воды при нагревании. Раствор охлаждают и присоединяют к основному фильтрату; доливают до метки водой и перемешивают. Полученный раствор фильтруют через сухой фильтр «белая лента» в коническую колбу вместимостью 100 см3, отбрасывая первые порции раствора, предварительно ополоснув ими колбу.

В две мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 20 см3 раствора, если в стали содержится 0,05 % - 0,40 % кремния, или по 10 см3 раствора, если в стали содержится 0,40 % - 0,80 % кремния. В колбы приливают по 50 см3 воды и в одну из них добавляют 10 см3 раствора молибденовокислого аммония. Раствор второй колбы используют в качестве раствора сравнения. Появление осадка или легкой опалесценции при добавлении молибденовокислого аммония свидетельствует о pH 1,3 - 1,5, необходимом для образования кремнемолибденового комплекса.

Через 15 мин после добавления раствора молибденовокислого аммония приливают в указанном порядке: по 5 см3 серной кислоты 4:5, по 5 см3 8 %-ного раствора щавелевой кислоты и по 5 см3 2 %-ного раствора аскорбиновой кислоты. После добавления каждого реактива растворы перемешивают. Растворы доливают водой до метки, перемешивают и выдерживают в течение 30 мин при (20 ± 4) °С.

Величину оптической плотности растворов измеряют на спектрофотометре при λ = 810 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм или на фотоэлектроколориметре при λ = (630 ± 10) нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 20 мм.

Количество кремния в миллиграммах с учетом поправки контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.3.1. Построение градуировочного графика

В семь мерных колб или стаканов вместимостью 100 см3 помещают по 0,1 г карбонильного железа, приливают по 10 см3 соляной кислоты 1:3 и нагревают, не допуская кипения раствора, 3 - 5 мин. Приливают по 1 см3 азотной кислоты и продолжают нагревание до полного растворения железа. Затем приливают по 10 мл воды и кипятят 2 - 3 мин до удаления окислов азота. Растворы охлаждают.

К растворам приливают определенные количества миллилитров стандартного раствора Б кремнекислого натрия, содержащие 0,02; 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40 мг кремния. Седьмая мерная колба или стакан служит для проведения контрольного опыта. При растворении навесок в стаканах растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливают водой до меток и перемешивают. Полученные растворы фильтруют через сухие фильтры «белая лента» в конические колбы вместимостью 150 - 200 мл, отбрасывая первые порции раствора, предварительно ополоснув ими колбы.

В две мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 20 см3 фильтрата, приливают по 50 см3 воды и в одну из них добавляют 10 мл раствора молибденовокислого аммония. Раствор второй колбы используют в качестве раствора сравнения. Появление осадка или легкой опалесценции при добавлении молибденовокислого аммония свидетельствует о pH 1,3 - 1,5, необходимом для образования кремнемолибденового комплекса.

Через 15 мин после добавления раствора молибденовокислого аммония приливают при перемешивании в указанном порядке: по 5 см3 серной кислоты 4:5, по 5 см3 раствора щавелевой кислоты и по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты. Доливают водой до меток, перемешивают и выдерживают 30 мин при (20 ± 4) °C.

Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотометре при λ = 810 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм или на фотоэлектроколориметре при λ = (630 ± 10) нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 20 мм.

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим значениям массы кремния строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

где т - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг;

т1 - масса кремния, найденная по градуировочному графику, мг.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния указаны в табл. 1.

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. № 4).

3.1. Сущность метода

Метод основан на выделении кремния в виде полимеризованной кремниевой кислоты из кислого раствора, ее дегидратации и взвешивании полученной двуокиси кремния.

3.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1, 1:10, 1:50.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:4.

Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484.

Кислота хлорная плотностью не менее 1,54 г/см3.

Аммоний роданистый, по ГОСТ 19522, 50 г/дм3; 5 %-ный раствор.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 4).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Масса навески и количество кислот, применяемых для ее растворения, приведены в табл. 2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

3.3.2. (Исключен, Изм. № 3).

3.3.3. Определение кремния в сталях, содержащих до 5 % вольфрама и до 10 % хрома, сернокислотным методом

Навеску стали (п. 3.3.1) помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3 и приливают серную кислоту, 1:4. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до полного разложения навески. К раствору приливают небольшими порциями 3 - 5 см3 азотной кислоты, выпаривают при умеренном нагревании до появления паров серной кислоты и нагревают еще 3 - 5 мин.

Если навеска не растворяется в серной кислоте, ее растворяют в 30 - 50 см3 смеси соляной и азотной кислот в соотношении 3:1. Затем приливают 40 - 60 см3 серной кислоты 1:4, нагревают до появления ее паров и нагревают еще 3 - 5 мин.

Стакан охлаждают, прибавляют 10 см3 соляной кислоты и осторожно, при перемешивании, приливают небольшими порциями 130 - 150 см3 горячей воды. Стакан накрывают часовым стеклом, нагревают до растворения солей и затем почти до кипения.

Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают горячей соляной кислотой 1:20 до отсутствия в промывной жидкости ионов трехвалентного железа (по реакции с роданистым аммонием) и 2 - 3 раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют.

Фильтрат и промывную жидкость переносят в стакан, в котором проводили растворение навески, нагревают до появления паров серной кислоты и нагревают еще 3 - 5 мин.

Стакан охлаждают, прибавляют 10 см3 соляной кислоты, нагревают 3 - 5 мин и осторожно, при перемешивании, приливают небольшими порциями 130 - 150 см3 воды. Стакан накрывают часовым стеклом, нагревают до растворения солей и затем почти до кипения.

Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы, промывают горячей соляной кислотой 1:20 до отсутствия в промывной жидкости ионов трехвалентного железа (по реакции с роданистым аммонием) и 2 - 3 раза горячей водой.

Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадками помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 1000 °C - 1100 °C.

После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Осадок смачивают 2 - 3 каплями воды, добавляют 3 - 4 капли серной кислоты 1:1 (при наличии в осадке окислов вольфрама, ниобия и др. добавляют 4 - 6 капель серной кислоты 1:1), приливают 3 - 5 см3 фтористоводородной кислоты и, не давая раствору кипеть, осторожно выпаривают содержимое тигля до удаления паров серной кислоты. Остаток в тигле прокаливают при 1000 °C - 1100 °C (если в стали содержится более 0,5 % вольфрама, осадок в тигле прокаливают при 750 °C - 800 °C), охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

В обоих случаях осадок в тигле прокаливают до постоянной массы.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

3.3.4. Определение кремния в сталях, содержащих до 1 % вольфрама, хлорнокислотным методом

Навеску стали (п. 3.3.1) помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3, приливают 20 - 30 см3 смеси соляной и азотной кислот в соотношении 3:1 или 40 см3 смеси соляной кислоты, разбавленной 1:1, и азотной кислоты, разбавленной 3:1, и нагревают до полного разложения навески. Приливают 20 - 30 см3 хлорной кислоты плотностью 1,65 и нагревают до появления ее паров. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают 15 - 20 мин.

Раствор охлаждают, осторожно, при перемешивании, приливают 120 - 130 см3 горячей воды, нагревают до растворения солей и затем почти до кипения.

Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок промывают горячей соляной кислотой 1:20 до отсутствия в промывной жидкости ионов трехвалентного железа (по реакции с роданистым аммонием) и еще 2 - 3 раза горячей водой. Фильтр с осадком сохраняют.

Фильтрат и промывную жидкость переносят в стакан, в котором проводили растворение навески. Раствор выпаривают до появления паров хлорной кислоты и нагревают 15 - 20 мин. Стакан охлаждают, осторожно, при перемешивании, приливают 120 - 130 см3 горячей воды, нагревают до растворения солей и затем почти до кипения.

Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают горячей соляной кислотой 1:20 до отсутствия в промывной жидкости ионов трехвалентного железа (по реакции с роданистым аммонием), затем 2 - 3 раза горячей водой.

Фильтры с основным и дополнительно выделенным осадками помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 1000 °C - 1100 °C до постоянной массы. После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Осадок смачивают 2 - 3 каплями воды, добавляют 3 - 4 капли серной кислоты 1:1 (при наличии в осадке окислов вольфрама, ниобия и др. добавляют 4 - 6 капель серной кислоты 1:1) приливают 3 - 5 см3 фтористоводородной кислоты, и, не давая раствору кипеть, осторожно выпаривают содержимое тигля до удаления паров серной кислоты. Тигель прокаливают при 1000 °C - 1100 °C (если в стали содержится более 0,5 % вольфрама, осадок в тигле прокаливают при 750 °C - 800 °C), охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

В обоих случаях осадок прокаливают до постоянной массы.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса навески, г;

m1 - масса тигля с осадком двуокиси кремния, г;

m2 - масса тигля с остатком после обработки фтористоводородной кислотой, г;

m3 - масса тигля с осадком, полученным в контрольном опыте, г;

m4 - масса тигля с остатком, полученным в контрольном опыте после обработки фтористоводородной кислотой, г;

0,4674 - коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли кремния указаны в табл. 1.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.11.78 № 3081

3. ВЗАМЕН ГОСТ 12346-66, кроме общих указаний

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 484-77 и стандартам ИСО 439-82 и ИСО 4829-1-86

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 23.10.91 № 1640

7. ИЗДАНИЕ (август 2009 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, утвержденными в августе 1980 г., августе 1984 г., июне 1989 г., октябре 1991 г. (ИУС 11-80, 11-84, 8-89, 1-92)

СОДЕРЖАНИЕ

files.stroyinf.ru

ГОСТ 12356-81* «Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана»

ГОСТ 12356-81

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

СОДЕРЖАНИЕ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.07.81

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения титана (при массовой доле титана от 0,005 до 0,3 %), фотометрический метод (при массовой доле титана от 0,01 до 3,5 %) в легированных и высоколегированных сталях.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 965-78.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет комплексного соединения титана с диантипирилметаном, экстракции его хлороформом и измерении светопоглощения полученного экстракта при длине волны 395 нм или при 410-430 нм (в присутствии ниобия).

Масса титана в 50 см3 экстракта составляет 10-150 мкг. Железо (III) и ванадий (V) восстанавливают аскорбиновой кислотой.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2. Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1, 1:6, 1:9: 1:100.

Кислота серная по ГОСТ 4204 или ГОСТ 14262 и разбавленная 1:2, 1:4, 1:5.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 или ГОСТ 11125.

Кислота аскорбиновая, раствор 100 г/дм3 свежеприготовленный.

Индикатор универсальный, бумага.

Перекись водорода по ГОСТ 10929.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Диантипирил метан, раствор 4 г/дм3, свежеприготовленный в соляной кислоте 1:6.

Хлороформ по ГОСТ 20015.

Олово металлическое в гранулах.

Олово хлористое по ГОСТ 4780, раствор: 200 г хлористого олова растворяют в 145 см3 горячей соляной кислоты. Раствор охлаждают, доливают водой до объема 1 дм3 и добавляют несколько гранул олова, свежеприготовленный раствор.

Титан металлический по ГОСТ 19807.

Титана двуокись.

Титан сернокислый, стандартные растворы А и Б.

Раствор А: 0,1668 г свежепрокаленной при 1000°С двуокиси титана помещают в платиновую или кварцевую чашку и сплавляют с 3-5 г пиросернокислого калия при 800-850°С. После охлаждения плав растворяют в 400 см3 серной кислоты (1:5) в стакане вместимостью 600 см3 и оставляют на 12 ч при комнатной температуре. Раствор фильтруют через фильтр «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм3, фильтр промывают 3-4 раза серной кислотой (1:5). Раствор доливают до метки серной кислотой (1:5) и перемешивают.

Устанавливают массовую концентрацию раствора А: 100 см3 стандартного раствора сернокислого титана помещают в стакан вместимостью 250-300 см3, приливают при перемешивании раствор аммиака до рН 8-9 по универсальному индикатору и затем избыток 3-5 см3. Раствор с выпавшим осадком нагревают до кипения и осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента». Фильтр с осадком промывают 3-4 раза теплой водой, содержащей 10 см3 раствора аммиака в 1 дм3 воды, помещают в предварительно прокаленный до постоянной массы и взвешенный платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 1000-1100°С до постоянной массы. Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Массовую концентрацию раствора сернокислого титана (T), выраженную в г/см3 титана, вычисляют по формуле

,

где m1 - масса тигля с осадком двуокиси титана, г;

m2 - масса тигля без осадка двуокиси титана, г;

m3 - масса тигля с осадком в контрольном опыте, г;

m4 - масса тигля без осадка в контрольном опыте, г;

0,5996 % - коэффициент пересчета двуокиси титана на титан;

V - объем раствора сернокислого титана, взятый для установки массовой концентрации, см3.

Приготовление стандартного раствора А допускается из металлического титана. Для этого 0,1 г металлического титана помещают в стакан вместимостью 250-300 см3, приливают 50 см3 серной кислоты (1:2) и растворяют при нагревании. Затем к раствору добавляют по каплям азотную кислоту до обесцвечивания его и выпаривают до появления густых паров серной кислоты. Раствор охлаждают, осторожно смывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой (1:5) и перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 0,0001 г титана.

Раствор Б (готовят непосредственно перед применением): 100 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой (1:5) и перемешивают; готовят непосредственно перед применением.

1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г титана.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Анализируемую пробу растворяют одним из трех способов.

Способ 1. Навеску стали в соответствии с табл. 1 помещают в кварцевый тигель вместимостью 100-150 см3, накрывают кварцевой крышкой и сплавляют с 5-10 г пиросернокислого калия при 700°С. Охлажденный плав растворяют в 20 см3 соляной кислоты (1:9).

Способ 2. Навеску стали в соответствии с табл. 1 помещают в стакан вместимостью 100-150 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании, добавляя по каплям раствор перекиси водорода. После полного растворения пробы избыток перекиси водорода удаляют кипячением раствора.

Способ 3. Навеску стали в соответствии с табл. 1 помещают в стакан вместимостью 100-150 см3, растворяют при нагревании в 30 см3 соляной кислоты и 5-7 см3 азотной кислоты, приливая ее по каплям. Затем добавляют 10 см3серной кислоты (1:4) и раствор выпаривают до появления паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают, приливают 20 см3 соляной кислоты (1:9) и нагревают до растворения солей.

Таблица 1

Допускаются другие способы растворения, которые обеспечивают полное разложение пробы и не требуют изменений в последующих стадиях анализа.

Полученный раствор фильтруют через фильтр «белая лента» (основной фильтрат), промывают фильтр два раза соляной кислотой (1:100) и два раза водой. Фильтр с осадком помещают в кварцевый тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при 600-700°С и сплавляют с 1 г пиросернокислого калия. Плав охлаждают, растворяют при нагревании в 20-30 см3 соляной кислоты (1:9) и раствор отфильтровывают через фильтр «белая лента». Фильтр с осадком отбрасывают, а полученный фильтрат присоединяют к основному фильтрату. Объединенные фильтраты упаривают до объема 15-20 см3.

При массовой доле титана от 0,005 до 0,15 % весь раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100 см3, обмывая стенки стакана 15 см3 соляной кислоты (1:9).

При массовой доле титана от 0,015 до 0,3 % раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки соляной кислотой 1:9 и перемешивают. Аликвотную часть раствора, равную 20 см3, помещают в делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты (1:9), 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты и раствор перемешивают. Через 3 мин в делительную воронку приливают 10 см3 раствора диантипирилметана и перемешивают. Спустя 30 мин, приливают 5 см3 раствора хлористого олова, перемешивают и добавляют 20 см3 хлороформа.

Делительную воронку встряхивают в течение 1 мин и после разделения слоев органический слой сливают в мерную колбу вместимостью 50 см3. Экстракцию повторяют два раза, каждый раз добавляя по 5 см3 хлороформа. Органические слои собирают в ту же мерную колбу вместимостью 50 см3. Экстракт в колбе доливают до метки хлороформом, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр в сухую колбу, которую закрывают пробкой. Через 15 мин измеряют оптическую плотность окрашенного экстракта на спектрофотометре при длине волны 395 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 390-405 нм. Толщину поглощающего слоя кюветы выбирают таким образом, чтобы получить значение оптической плотности в пределах прямолинейного участка градуировочного графика.

В качестве раствора сравнения применяют хлороформ.

Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Из среднего значения оптической плотности каждого анализируемого раствора вычитают среднее значение оптической плотности контрольного опыта.

Массу титана находят по градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.3.2. Построение градуировочного графика

В семь делительных воронок вместимостью 100 см3 вводят по 20 см3 раствора соляной кислоты (1:9) и в шесть из них последовательно приливают 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0; 15,0 см3 стандартного раствора Б титана. В делительные воронки добавляют по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты и через 3 мин добавляют по 10 см3 раствора диантипирилметана. Далее анализ проводят как указано в п. 2.3.1. При измерении светопоглощения в качестве раствора сравнения используют экстракт в седьмой делительной воронке, не содержащей титан.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим массам титана строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю титана (Х) в процентах вычисляют по формуле

,

где m1 - масса титана в анализируемой пробе, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет комплексного соединения титана с диантипирилметаном в солянокислой среде и измерении светопоглощения полученного раствора при длине волны 395 нм. При массовой доле титана до 0,1 % массовая доля вольфрама в пробе не должна превышать 1,5 %.

Железо (III) и ванадий (V) восстанавливают аскорбиновой кислотой. Вольфрам и ниобий комплексуют соответственно ортофосфорной и винной кислотами.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.2. Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1, 1:9, 1:100.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:2.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 или ГОСТ 11125.

Кислота ортофосфорная.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой концентрацией 20 г/дм3.

Кислота аскорбиновая, раствор 100 г/дм3, свежеприготовленный.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Халий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Диантипирилметан, раствор 4 г/дм3, свежеприготовленный в соляной кислоте (1:6).

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610 или ГСО С-1, железо чистое типа 008 ЖР.

Универсальный индикатор, бумага.

Титан металлический по ГОСТ 19807.

Ниобий сернокислый, раствор с концентрацией 0,001 г/см3 приготавливают одним из нижеуказанных способов:

0,1 г металлического ниобия помещают в платиновую чашку, прибавляют 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту до полного растворения навески. Затем к раствору добавляют 10 см3 серной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки серной кислотой (1:2) и перемешивают.

0,1 г металлического ниобия помещают в колбу или в стакан вместимостью 100-150 см3, прибавляют 2-3 см3 азотной кислоты и 40 см3 серной кислоты и растворяют при нагревании. После полного растворения навески раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

Стандартные растворы титана готовят, как указано в п. 2.2.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску стали в соответствии с табл. 2 помещают в стакан вместимостью 100-150 см3 и растворяют при нагревании в 30 см3 соляной кислоты и 5-7 см3 азотной кислоты, приливая ее по каплям.

Допускаются другие способы растворения навесок стали, обеспечивающие полное разложение пробы и не требующие внесения изменений в дальнейшие стадии анализа.

Содержимое стакана охлаждают, приливают 15 см3 серной кислоты (1:1), 2-3 см3 ортофосфорной кислоты (если сталь содержит вольфрам) и выпаривают до появления паров серной кислоты. Стакан с раствором охлаждают, приливают 15 см3 раствора винной кислоты (если сталь содержит ниобий и тантал) и растворяют соли в 20 см3 соляной кислоты (1:9) при нагревании.

Таблица 2

Раствор фильтруют через фильтр «белая лента» (основной фильтрат) и промывают фильтр два раза соляной кислотой (1:100) и два раза водой. Фильтр с осадком помещают в тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при 600-700°С и сплавляют с 1 г пиросернокислого калия. Плав охлаждают и растворяют при нагревании в 20-30 см3 соляной кислоты (1:9).

Полученный раствор присоединяют к основному фильтрату, переносят в мерную колбу в соответствии с табл. 2, доливают до метки соляной кислотой (1:9) и перемешивают. Часть раствора отфильтровывают через сухой фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата. В две мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают аликвотные части раствора в соответствии с табл. 2. В каждую колбу прибавляют по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают. Через 5 мин добавляют по 15 см3 соляной кислоты (1:1) и в одну из колб приливают 10 см3 раствора диантипирилметана. Растворы в колбах доливают до метки водой и перемешивают.

Через 45-50 мин измеряют оптическую плотность полученных растворов на спектрофотометре при длине волны 395 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 390-405 нм. Толщину поглощающего свет слоя кюветы выбирают таким образом, чтобы получить значение оптической плотности в пределах прямолинейного участка градуировочного графика.

При анализе ниобийсодержащих сталей оптическую плотность растворов измеряют в интервале длин волн 410-430 нм.

В качестве раствора сравнения используют аликвотную часть раствора, содержащую все реактивы за исключением диантипирилметана.

Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Из среднего значения оптической плотности каждого анализируемого раствора вычитают среднее значение оптической плотности контрольного опыта.

Массу титана находят по градуировочному графику.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В семь стаканов вместимостью 100-150 см3 помещают карбонильное железо и раствор ниобия в количествах, соответствующих содержанию их в анализируемой пробе, или навески стали, близкой по составу к анализируемой и не содержащей титан. В шесть из них последовательно приливают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора А титана. Седьмой стакан служит для проведения контрольного опыта. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.1.

Вместимость мерной колбы 100 см3, объем аликвотной части 10,0 см3. При измерении светопоглощения в качестве раствора сравнения используют раствор в седьмом стакане, не содержащий титан. По полученным значениям оптической плотности и соответствующим массам титана строят градуировочный график.

3.2-3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю титана (X) в процентах вычисляют по формуле

где m1 - масса титана в анализируемой пробе, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли титана приведены в табл. 3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургам СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Н.П. Лякишев, С.М. Новокщенова, В.Т. Абабков, М.С. Дымова, В.Д. Хромов, Т.Ф. Рыбина, И.Ф. Меделян, Е.И. Васильева, О.И. Путимцева

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 07.04.81 № 1867

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 965-78

4. ВЗАМЕН ГОСТ 12356-66 в части разд. 2-6

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1999 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в декабре 1985 г., декабре 1990 г. (ИУС 4-86, 3-91)

files.stroyinf.ru

ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения хрома

ГОСТ 12350-78*

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1978 г. № 3081 срок введения установлен

с 01.01.80

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15.08.84 № 2877 срок действия продлен

до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения хрома (при массовых долях от 0,01 до 0,50 %), титриметрический метод определения хрома (при массовых долях от 0,20 до 35,0 %).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 961-78.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473-90.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.1. Сущность метода

Метод основан на окислении дифенилкарбазида хромом (VI) в сернокислой среде до окрашенного в красно-фиолетовый цвет соединения и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 546 нм.

Железо, никель, марганец и другие элементы, мешающие анализу, отделяют осаждением углекислым натрием.

2.2. Аппаратура и реактивы

Фотоэлектроколориметр и спектрофотометр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или по ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:1, 1:4.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, 1 %-ный раствор.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79, 20 %-ный раствор.

Дифенилкарбазид, 0,1 %-ный свежеприготовленный раствор, 0,1 г дифенилкарбазида растворяют в 10 см3 уксусной кислоты, приливают 90 см3 воды и перемешивают.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, стандартные растворы А и Б.

Приготовление раствора А. 0,2829 г свежеперекристаллизованного и высушенного при 170 - 180 °С до постоянной массы двухромовокислого калия растворяют в 200 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,0001 г хрома.

Приготовление раствора Б. 200 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,00002 г хрома.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.3. Проведение анализа

Навеску стали 0,2 г при массовой доле хрома от 0,01 до 0,3 % и 0,1 г при массовой доле хрома свыше 0,3 до 0,5 % помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты и умеренно нагревают до растворения. Затем приливают по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и избыток 2 - 3 см3. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, осторожно приливают 5 см3 серной кислоты 1:1 и выпаривают до появления ее паров. По охлаждении приливают 25 - 30 см3 воды и нагревают до растворения солей. В горячий раствор приливают 2 см3 раствора марганцовокислого калия, кипятят до полного выпадания осадка двуокиси марганца и разбавляют водой до 40 - 50 см3. Затем осторожно, небольшими порциями, при перемешивании приливают 30 см3 раствора углекислого натрия. Раствор с осадком нагревают до коагуляции осадка, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор отфильтровывают через два сухих фильтра «белая лента» в колбу, первые порции фильтрата отбрасывают.

Аликвотную часть раствора 50 см3 при массовой доле хрома от 0,01 до 0,05 % или 10 см3 при массовой доле хрома свыше 0,05 до 0,5 % помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и приливают 3 см3 серной кислоты 1:4. Раствор перемешивают, приливают 5 см3 раствора дифенилкарбазида, доливают водой до метки и перемешивают. Если в стали содержится ванадий, растворы после прибавления раствора дифенилкарбазида выдерживают в течение 15 мин.

Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при λ = 546 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 530 - 550 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм, используя в качестве раствора сравнения воду.

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. Содержание хрома определяют по градуировочному графику.

Построение градуировочного графика.

В шесть мерных колб вместимостью 250 см3 приливают последовательно 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора Б, содержащих 0,04; 0,08; 0,12; 0,16; 0,20 и 0,24 мг хрома. Раствор в каждой колбе доливают водой до метки и перемешивают.

Из каждой мерной колбы отбирают три аликвотные части раствора по 25 см3 и помещают в мерные колбы вместимостью 100 см3. В каждую колбу приливают 3 см3 серной кислоты 1:4, 5 см3 0,1 %-ного раствора дифенилкарбазида, перемешивают, доливают водой до метки и вновь перемешивают. Через 5 мин оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при λ = 546 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 530 - 550 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм.

Для приготовления раствора сравнения в мерную колбу вместимостью 100 см3 приливают 25 - 30 см3 воды, 3 см3 серной кислоты 1:4 и 5 см3 0,1 %-ного раствора дифенилкарбазида, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Раствор доливают водой до метки и перемешивают.

По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им массам хрома строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг;

m1 - масса хрома, найденная по градуировочному графику, мг.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома указаны в таблице.

(Новая редакция, Изм. № 3).

3.1. Сущность метода

Хром (III) окисляют надсернокислым аммонием до хрома (VI) в кислой среде в присутствии азотнокислого серебра. Хромовую кислоту титруют раствором соли железа (II) и устанавливают конечную точку потенциометрически или визуально методом обратного титрования. В последнем случае избыток железа (II) оттитровывают раствором марганцовокислого калия.

Присутствующий в растворе ванадий после окисления титруют потенциометрически раствором соли железа (II) и учитывают при расчете массовой доли хрома.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Аппаратура и реактивы

Установка для потенциометрического титрования:

пара электродов: индикаторный платиновый электрод и электрод сравнения - каломельный, хлорсеребряный или вольфрамовый;

магнитная мешалка;

милливольтметр постоянного тока или pH-метр, позволяющие четко фиксировать скачок потенциала в конечной точке при титровании с выбранной парой электродов. При необходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление, которое позволяет производить измерения в пределах шкалы прибора.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или по ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:20.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Смесь кислот: к 720 см3 воды осторожно, при непрерывном перемешивании, приливают 200 см3 серной кислоты, охлаждают, приливают 80 см3 ортофосфорной кислоты и перемешивают.

Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484-78.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 0,2 %-ный раствор.

Аммоний надсернокислый (персульфат аммония) по ГОСТ 20478-75, 25 %-ный раствор свежеприготовленный.

Марганец сернокислый по ГОСТ 435-77, 0,5 %-ный раствор.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, 5 %-ный раствор.

Карбамид по ГОСТ 6691-77, 10 %-ный раствор, свежеприготовленный.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, 2 %-ный раствор.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, раствор 20 г/дм3, свежеприготовленный.

Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839-77, перекристаллизованный и высушенный при 105 - 110 °С до постоянной массы.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, перекристаллизованный и высушенный при 180 - 200 °С до постоянной массы.

Двойная сернокислая соль закиси железа и аммония (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3, стандартный раствор. 40 г соли Мора растворяют в 200 см3 серной кислоты 1:20, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой 1:20 и перемешивают.

0,05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3, стандартный раствор: 500 см3 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартного раствора соли Мора переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой 1:20 и перемешивают.

Массовую концентрацию 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствора соли Мора устанавливают по двухромовокислому калию, 0,1000 - 0,2000 г двухромовокислого калия помещают в стакан вместимостью 500 см3, растворяют в 200 см3 воды, приливают 40 см3 серной кислоты 1:4 и перемешивают. В стакан с раствором погружают электроды, включают мешалку и быстро приливают раствор соли Мора до получения слабо-желтой окраски. Затем раствор соли Мора прибавляют медленно по каплям, записывая объем раствора в бюретке и показания прибора после прибавления каждой капли раствора. Объем раствора в бюретке, соответствующий максимальному изменению показаний прибора принимают за объем, пошедший на титрование.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (С), выраженную в граммах хрома, вычисляют по формуле

где т - масса навески двухромовокислого калия, г;

0,3535 - коэффициент пересчета двухромовокислого калия на хром;

V - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см3.

Калий марганцовокислый 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартный раствор. 31,6 г марганцовокислого калия растворяют в воде, раствор переносят в бутыль из темного стекла вместимостью 10 дм3, доливают водой до объема 10 дм3, перемешивают и оставляют на 7 - 10 дней. Отстоявшийся раствор переливают, пользуясь стеклянным сифоном, не доходящим до дна бутыли на 10 - 15 мм, в другую бутыль из темного стекла.

0,05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартный раствор. 15,8 г марганцовокислого калия растворяют в воде и далее поступают, как при приготовлении 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартного раствора.

Устанавливают соотношение между растворами марганцовокислого калия и соли Мора. Для этого в коническую колбу вместимостью 250 см3 приливают из бюретки 25 см3 раствора соли Мора, 100 - 120 мл серной кислоты 1:20 и титруют 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствором марганцовокислого калия до появления слабо-розовой окраски, устойчивой в течение 1 мин.

Соотношение между растворами марганцовокислого калия и солью Мора вычисляют по формуле

где V1 - объем раствора соли Мора, взятый для титрования, мл;

V2 - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия устанавливают по щавелевокислому натрию. В коническую колбу вместимостью 500 см3 помещают 200 см3 серной кислоты 1:20, нагревают до 70 - 75 °С и прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски. К содержимому колбы прибавляют 0,2000 г щавелевокислого натрия и после растворения навески титруют при перемешивании раствором марганцовокислого калия до устойчивой в течение 1 мин розовой окраски. К концу титрования температура раствора должна быть не ниже 60 °С.

Массовую концентрацию 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствора марганцовокислого калия (С1), выраженную в граммах хрома, вычисляют по формуле

где 0,2 - масса навески щавелевокислого натрия, г;

0,2588 - коэффициент пересчета щавелевокислого натрия на хром;

V - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Подготовка раствора к титрованию

Навеску стали

1 г         при массовой доле хрома от 0,2 до 2 %,

0,5 г        »         »            »        »      »  2     »  5 %,

0,25 г      »         »            »        »      »  5     »  10 %,

0,2 г        »         »            »        »      »  10   »  35 %

помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 500 - 600 см3, приливают 50 - 70 см3 смеси серной и фосфорной кислот, нагревают до разложения навески. Приливают 3 - 5 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

Если сталь не растворяется в смеси серной и фосфорной кислот, навеску растворяют в 20 - 30 см3 соляной кислоты, затем прибавляют 3 - 5 см3 азотной кислоты и продолжают нагревать до удаления окислов азота. К раствору приливают 50 - 70 см3 смеси серной и фосфорной кислот (при содержании в стали свыше 5 % вольфрама, приливают еще 5 - 10 см3 ортофосфорной кислоты) и выпаривают его до появления паров серной кислоты.

Стенки стакана обмывают водой и раствор вновь выпаривают до паров серной кислоты. Содержимое колбы охлаждают, приливают 100 см3 воды и нагревают до растворения солей.

При анализе сталей, содержащих большое количество карбидов, нерастворимый остаток фильтруют на фильтр «белая лента», содержащий небольшое количество фильтробумажной массы. Фильтрат собирают в колбу вместимостью 500 см3. Осадок на фильтре промывают 5 - 6 раз горячей водой, собирая промывную жидкость в ту же колбу.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 900 - 950 °С и охлаждают.

Осадок в тигле смачивают 2 - 3 каплями воды, прибавляют 2 - 3 капли серной кислоты и 3 - 4 мл фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля осторожно выпаривают досуха и прокаливают при 550 - 600 °С. Остаток в тигле сплавляют с 2 - 3 г пиросернокислого калия. Тигель охлаждают, помещают в стакан вместимостью 300 см3 и плав выщелачивают при нагревании в 30 - 40 см3 воды. Полученный раствор присоединяют к основному фильтрату.

При анализе сталей с массовой долей марганца, менее 0,1 % к раствору прибавляют 1 мл 0,5 %-ного раствора сернокислого марганца.

Раствор разбавляют водой до 250 см3, приливают 10 - 15 см3 0,2 %-ного раствора азотнокислого серебра, 30 - 40 см3 25 %-ного раствора надсернокислого аммония и нагревают до появления малиновой окраски. Затем раствор кипятят до полного разрушения избытка надсернокислого аммония, приливают 10 см3 5 %-ного раствора хлористого натрия и осторожно кипятят до исчезновения малиновой окраски. Раствор охлаждают до комнатной температуры, перемешивают и титруют (см. пп. 3.3.2 и 3.3.3).

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3.3.2. Потенциометрическое титрование

В стакан с испытуемым раствором погружают электроды, включают мешалку, раствор перемешивают и быстро приливают 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3, раствор соли Мора до получения слабо-желтой окраски. Затем раствор соли Мора прибавляют медленно по каплям, записывая объем раствора в бюретке и показания прибора после прибавления каждой капли. Объем раствора в бюретке, соответствующий максимальному изменению показаний прибора, принимают за объем, пошедший на титрование.

В присутствии ванадия вначале оттитровывают суммарное содержание хрома и ванадия, затем прибавляют по каплям 2 %-ный раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски, устойчивой в течение 2 мин. Избыток марганцовокислого калия восстанавливают 1 - 2 каплями 2 %-ного раствора азотистокислого натрия до исчезновения розовой окраски, прибавляют 20 см3 10 %-ного раствора карбамида, 25 см3 серной кислоты 1:1 (при этом стрелка милливольтметра возвращается в исходное положение) и титруют раствором соли Мора, прибавляя его по каплям, как указано выше. Разность в объемах раствора в бюретке между первым и вторым титрованием принимают за объем, пошедший на титрование хрома.

При массовой доле хрома в стали менее 2 % для титрования применяют 0,05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствор соли Мора.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

3.3.3. Визуальное титрование

В колбу с испытуемым раствором приливают из бюретки 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствор соли Мора до перехода окраски из желто-оранжевой в зеленую и избыток 7 - 10 см3. Ионы железа (II) оттитровывают 0,1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствором марганцовокислого калия до появления розовой окраски, устойчивой в течение 2 мин.

При массовой доле хрома в стали менее 2 % для титрования применяют 0,05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 растворы соли Мора и марганцовокислого калия.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. При потенциометрическом титровании массовую долю хрома (X) в процентах в сталях, не содержащих ванадий, вычисляют по формуле

где V - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование хрома, см3;

Т - массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в граммах хрома;

m - масса навески, г.

Массовую долю хрома в процентах (X2) в сталях, содержащих ванадий, вычисляют по формуле

где V1 - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование хрома и ванадия, см3;

V2 - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование ванадия, см3;

Т - массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в граммах хрома;

m - масса навески, г.

3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома указаны в таблице.

Таблица

(Новая редакция, Изм. № 3).

СОДЕРЖАНИЕ

files.stroyinf.ru

ГОСТ 12364-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения церия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕРИЯ

ГОСТ 12364-84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

РАЗРАБОТАН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Н.П. Лякишев, В.Т. Абабков, С.М. Новокщенова, М.С. Дымова, Р.Д. Малинина, Е.Д. Шувалова, Т.Н. Артемова

ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

Член коллегии В.Г. Антипин

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 января 1984 г. № 232

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 января 1984 г. № 232 срок действия установлен

с 01.01.85

до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения церия (при массовой доле от 0,002 до 0,05 %), амперометрический метод определения церия (при массовой доле от 0,005 до 0,2 %) в легированных и высоколегированных сталях.

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 20560-81.

2.1. Сущность метода

Метод основан на способности церия (IV) окислять ортотолидин в сернокислой среде с образованием окрашенного в желтый цвет соединения и последующем измерении оптической плотности раствора на спектрофотометре при длине волны 434 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 410 до 480 нм.

Церий отделяют от основных компонентов стали осаждением в виде фторида с последующим переосаждением его в виде оксалата.

В качестве коллектора используют лантан.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.

Термометр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:20.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.

Смесь соляной и азотной кислот, свежеприготовленная: к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты и перемешивают.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Кислота щавелевая, насыщенный раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3 и разбавленная с массовой концентрацией 10 г/дм3.

Натрий фтористый то ГОСТ 4463-76, растворы с массовой концентрацией 35 и 2 г/дм3.

Аммоний фтористый по ГОСТ 4518-75, растворы с массовой концентрацией 35 и 2 г/дм3.

Кислота борная по ГОСТ 9656-75, насыщенный раствор при 50 °С.

Смесь борной и соляной кислот: к 300 см3 раствора борной кислоты приливают 500 см3 соляной кислоты, 1200 см3 воды и перемешивают.

Лантан азотнокислый, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3: 10 г азотнокислого лантана растворяют в 200 см3 соляной кислоты (1:20) при нагревании. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

Железо карбонильное марки ПС то ГОСТ 13610-79.

Ортотолидин, раствор с массовой концентрацией 0,5 г/дм3. 0,05 г ортотолидина растворяют в 20 см3 горячей серной кислоты (1:1) при нагревании. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Промывной раствор: к 50 см3 воды приливают 10 капель серной кислоты, 5 см3 раствора ортотолидина, доливают до 100 см3 водой и перемешивают.

Универсальная индикаторная бумага, рН 1 - 10.

Церий азотнокислый, ос. ч.

Стандартные растворы церия.

Раствор А: 3,1 г азотнокислого церия Се(NО3)3 · 6Н2О помещают в стакан вместимостью 200 - 250 см3, приливают 60 - 70 см3 воды, 5 см3 азотной кислоты и нагревают до полного растворения. Раствор охлаждают, отфильтровывают через фильтр средней плотности «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 стандартного раствора А содержит приблизительно 0,001 г церия.

Массовую концентрацию церия в 1 см3 раствора А устанавливают гравиметрическим методом.

Для этого аликвотную часть 50 см3 азотнокислого раствора церия помещают в стакан, приливают 5 см3 соляной кислоты и раствор выпаривают до влажных солей. Прибавляют 40 см3 насыщенного раствора щавелевой кислоты, кипятят 3 - 4 мин и оставляют стоять 12 ч.

Осадок отфильтровывают на двойной плотный фильтр «синяя лента» и средней плотности «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной бумажной массы.

Стакан и осадок на фильтре промывают 5 - 6 раз разбавленным раствором щавелевой кислоты. Фильтр с осадком помещают в прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют при 400 - 450 °С, прокаливают при 800 °С в течение 1 ч, охлаждают и взвешивают.

Массовую концентрацию стандартного раствора церия (Т), г/см3, вычисляют по формуле

где т1 - масса тигля с осадком диоксида церия, г;

т2 - масса тигля без осадка диоксида церия, г;

т3 - масса тигля с осадком контрольного опыта, г;

т4 - масса тигля без осадка контрольного опыта, г;

0,8141 - коэффициент пересчета диоксида церия на церий;

V - объем раствора азотнокислого церия, взятый для установки массовой концентрации раствора церия, см3.

Раствор Б: 25 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г церия.

Раствор В: 25 см3 стандартного раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора В содержит 0,00001 г церия. Вода дистиллированная, не содержащая СО2. Воду кипятят в течение 1 ч и охлаждают в колбе, закрытой пробкой с V-образной трубкой, заполненной натронной известью.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Берут навеску стали массой в соответствии с табл. 1 и помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 - 40 см3 смеси соляной и азотной кислот. Стакан накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умеренном нагревании.

Раствор охлаждают, обмывают стекло и стенки стакана 3 - 5 см3 воды и выпаривают до влажных солей. К содержимому стакана приливают 5 - 7 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают раствор до влажных солей. Приливают 5 см3 соляной кислоты и растворяют содержимое стакана при нагревании. Затем приливают 60 см3 воды, добавляют небольшое количество беззольной бумажной массы, 5 см3 раствора азотнокислого лантана, 60 - 70 см3 раствора фтористого натрия с массовой концентрацией 35 г/дм3. Если сталь содержит свыше 3 % алюминия, добавляют 80 - 100 см3 раствора фтористого натрия. Если в стали содержится титан, вольфрам или ниобий, добавляют 60 - 70 см3 раствора фтористого аммония с массовой концентрацией 35 г/дм3.

Таблица 1

Раствор с осадком выдерживают в течение 40 - 45 мин, периодически перемешивая.

Осадок фторидов отфильтровывают на двойной плотный фильтр «синяя лента» и средней плотности «белая лента», промывают 6 - 7 раз соответственно раствором фтористого натрия или аммония с массовой концентрацией 2 г/дм3. Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют в 120 см3 горячей смеси борной и соляной кислот (порциями то 20 см3), собирая раствор в стакан или колбу, в котором проводилось осаждение фторидов. Фильтр промывают 5 - 6 раз горячей водой, присоединяя промывную жидкость к основному фильтрату. Фильтр отбрасывают.

Раствор выпаривают до влажных солей. Стенки стакана обмывают 30 - 40 см3 воды и растворяют содержимое стакана при нагревании. Приливают 30 см3 насыщенного раствора щавелевой кислоты и раствор аммиака до рН 2 по универсальному индикатору при интенсивном перемешивании. Раствор с осадком нагревают до кипения, выдерживают при 85 - 90 °С 30 - 40 мин, разбавляют водой до 120 см3 и охлаждают. Через 12 - 18 ч осадок оксалатов отфильтровывают на двойной фильтр плотный «синяя лента» и средней плотности «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной массы, промывают 5 - 6 раз разбавленным раствором щавелевой кислоты. Фильтрат отбрасывают. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель, высушивают, озоляют при 400 - 450 °С, прокаливают при 800 °С в течение 1 ч и охлаждают.

Тигель с осадком диоксида церия прокаливают непосредственно перед определением церия с ортотолидином.

К содержимому тигля прибавляют 10 капель горячей серной кислоты, тщательно растирают сухой стеклянной палочкой в течение 2 мин, прибавляют 3 см3 раствора ортотолидина, опять перемешивают в течение 1 мин, приливают 5 см3 воды. Раствор отфильтровывают через вату, предварительно промытую промывным раствором, в мерную колбу вместимостью 50 см3, промывают тигель и вату 3 - 4 раза водой, доливают раствор водой до метки и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 434 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 410 до 480 нм в кювете с толщиной слоя 30 мм через 5 мин после прибавления ортотолидина. Окраска устойчива в течение 5 - 10 мин. В качестве раствора сравнения используют воду. Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Содержание церия находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

2.3.2. Построение градуированного графика

В семь стаканов или колб вместимостью 250 - 300 см3 помещают навески стали, аналогичной по составу, но не содержащей церия, в соответствии с табл. 1. В шесть стаканов или колб приливают последовательно 1, 2, 3, 4, 5, 6 см3 стандартного раствора В. Седьмой стакан служит для проведения контрольного опыта.

Во все стаканы приливают по 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, стаканы накрывают часовыми стеклами и растворяют навески при умеренном нагревании.

Далее поступают как указано в п. 2.3.1.

Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта.

По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им значениям концентраций церия строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю церия (X) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса церия, найденная по градуировочному графику, г;

m1 - масса навески стали, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.

Таблица 2

3.1. Сущность метода

Метод основан на титровании церия (IV) раствором двойной сернокислой соли закиси железа - аммония в сернокислой среде на амперометрической установке с двумя платиновыми электродами при потенциале 0,5 В или с платиновым и каломельным электродами при потенциале 0,9 В по току окисления избыточных ионов железа (II).

Церий (III) окисляют до церия (IV) марганцовокислым калием с последующим восстановлением его избытка азотистокислым натрием и связыванием последнего мочевиной.

Церий отделяют от основных компонентов стали осаждением в виде фторида с последующим переосаждением его в виде оксалата. В качестве коллектора используют лантан.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Амперометрическая установка с двумя платиновыми электродами или с платиновым и каломельным электродами.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:20.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.

Смесь соляной и азотной кислот свежеприготовленная: к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты и перемешивают.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76, растворы с массовой концентрацией 35 и 2 г/дм3.

Аммоний фтористый по ГОСТ 4518-75, растворы с массовой концентрацией 35 и 2 г/дм3.

Кислота борная по ГОСТ 9656-75, насыщенный раствор при 50 °С.

Смесь борной и соляной кислот: к 300 см3 раствора борной кислоты приливают 500 см3 соляной кислоты, 1200 см3 воды и перемешивают.

Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289-78, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3 вольфрама: 17,94 г вольфрамовокислого натрия помещают в стакан, растворяют в 200 - 250 см3 воды, прибавляют при перемешивании 15 г гидроокиси натрия.

Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

Калий пирофосфорнокислый, раствор с массовой концентрацией 800 г/дм3.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.

Лантан азотнокислый, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3: 10 г азотнокислого лантана растворяют в 200 см3 соляной кислоты (1:20) при нагревании. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, раствор с массовой концентрацией хрома 10 г/дм3: 28,29 г двухромовокислого калия растворяют в 150 - 200 см3 воды, приливают 90 см3 серной кислоты (1:1) и прибавляют небольшими порциями 50 г сернисто-кислого натрия до перехода окраски раствора из оранжево-желтой в зеленую. Затем осторожно кипятят до удаления избытка сернистого газа. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

Титан по ГОСТ 19807-77, раствор с массовой концентрацией титана 1 г/дм3: 1 г металлического титана помещают в стакан, приливают 10 - 20 см3 воды, 100 см3 серной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. После полного растворения навески приливают 3 - 5 капель азотной кислоты, выпаривают до выделения паров серной кислоты, охлаждают, обмывают стенки стакана водой, снова выпаривают до выделения паров серной кислоты и охлаждают. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, приливают 100 см3 серной кислоты (1:1), охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Пятиоксид ванадия, раствор с массовой концентрацией ванадия 1 г/дм3: 1,7852 г пятиоксида ванадия, предварительно прокаленного при 400 - 500 °С до постоянной массы, помещают в стакан, прибавляют 50 см3 серной кислоты и нагревают до растворения навески. Затем осторожно приливают 5 см3 азотной кислоты и выпаривают до выделения паров серной кислоты.

Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в 200 - 250 см3 воды при нагревании, раствор фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Фильтр промывают 4 - 5 раз горячей водой. К раствору в колбе приливают при перемешивании 100 см3 серной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, разбавляют водой до метки, перемешивают.

Железо карбонильное марки ПС по ГОСТ 13610-79.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм3.

Мочевина по ГОСТ 6691-77, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.

Кислота щавелевая, насыщенный раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3 и разбавленная с массовой концентрацией 10 г/дм3.

Натрий сернистокислый безводный по ГОСТ 195-77.

Перекись водорода по ГОСТ 10929-76.

Церий азотнокислый, ос. ч.

Стандартные растворы церия.

Раствор А: 3,1 г азотнокислого церия, Се(NО3)3 · 6Н2О помещают в стакан вместимостью 200 - 250 см3, приливают 60 - 70 см3 воды, 5 см3 азотной кислоты и нагревают до полного растворения. Раствор охлаждают, отфильтровывают через фильтр средней плотности «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 стандартного раствора А содержит приблизительно 0,001 г церия.

Массовую концентрацию церия в 1 см3 раствора А устанавливают гравиметрическим методом.

Для этого аликвотную часть 50 см3 азотнокислого раствора церия помещают в стакан, приливают 5 см3 соляной кислоты и раствор выпаривают до влажных солей. Прибавляют 40 см3 насыщенного раствора щавелевой кислоты, кипятят 3 - 4 мин и оставляют стоять 12 ч.

Осадок отфильтровывают на двойной фильтр плотный «синяя лента» и средней плотности «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной бумажной массы.

Стакан и осадок на фильтре промывают 5 - 6 раз разбавленным раствором щавелевой кислоты. Фильтр с осадком помещают в прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют при 400 - 450 °С, прокаливают при 800 °С в течение 1 ч, охлаждают и взвешивают.

Массовую концентрацию стандартного раствора церия (Т), г/см3, вычисляют по формуле

где m1 - масса тигля с осадком диоксида церия, г;

m2 - масса тигля без осадка диоксида церия, г;

т3 - масса тигля с осадком контрольного опыта, г;

m4 - масса тигля без осадка контрольного опыта, г;

0,8141 - коэффициент пересчета диоксида церия на церий;

V - объем раствора азотнокислого церия, взятый для установки массовой концентрации раствора церия, см3.

Раствор Б: 25 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г церия.

Раствор В: 25 см3 стандартного раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора В содержит 0,00001 г церия.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208-72.

Раствор соли закиси железа и аммония двойной сернокислой с молярной концентрацией эквивалента приблизительно 0,0025 моль/дм3: 1 г соли закиси железа и аммония двойной сернокислой помещают в стакан и растворяют в 200 - 250 см3 воды, осторожно приливают 50 см3 серной кислоты, охлаждают, доливают водой до 1 дм3, тщательно перемешивают и фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента».

Массовую концентрацию двойной сернокислой соли закиси железа и аммония устанавливают по стандартному раствору церия.

Для этого в стакан вводят стандартный раствор церия, растворы титана, хрома, вольфрама, ванадия и навеску карбонильного железа в количествах, соответствующих массе их в навеске анализируемого образца, приливают 40 - 50 см3 смеси кислот и далее поступают как указано в п. 3.3.

Допускается установка массовой концентрации двойной сернокислой соли закиси железа и аммония по стандартному раствору церия, добавленному к навескам стали, аналогичной по составу с испытуемой, но не содержащей церий.

Анализ проводят как указано в п. 3.3.

Массовую концентрацию двойной сернокислой соли закиси железа и аммония (Т1) по церию, г/см3, вычисляют по формуле

где т - масса церия в аликвотной части стандартного раствора, взятого для титрования, г;

V1 - объем раствора двойной сернокислой соли закиси железа и аммония, израсходованный на титрование стандартного раствора церия, см3;

V2 - объем раствора двойной сернокислой соли закиси железа и аммония, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3.

Универсальная индикаторная бумага, рН 1 - 10.

3.3. Проведение анализа

Навеску стали массой в соответствии с табл. 3 помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 - 40 см3 смеси соляной и азотной кислот, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, обмывают стекло и стенки стакана 3 - 5 см3 воды и выпаривают раствор до влажных солей. К содержимому стакана приливают 5 - 7 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают раствор до влажных солей. Приливают 5 см3 соляной кислоты и растворяют содержимое стакана при нагревании. Затем приливают 60 см3 воды, добавляют небольшое количество беззольной бумажной массы, 5 см3 раствора азотнокислого лантана, 60 - 70 см3 раствора фтористого натрия с массовой концентрацией 35 г/дм3. Если массовая доля алюминия в стали свыше 3 %, добавляют 80 - 100 см3 раствора фтористого натрия. Если в стали содержится титан, вольфрам или ниобий, добавляют 60 - 70 см3 раствора фтористого аммония с массовой концентрацией 35 г/дм3.

Таблица 3

Раствор с осадком выдерживают в течение 40 - 45 мин, периодически перемешивая.

Осадок фторидов отфильтровывают на двойной фильтр плотный «синяя лента» и средней плотности «белая лента», промывают 6 - 7 раз соответственно раствором фтористого натрия или аммония с массовой концентрацией 2 г/дм3. Фильтрат отбрасывают.

Осадок на фильтре растворяют в 120 см3 горячей смеси борной и соляной кислот (порциями по 20 см3), собирая раствор в стакан (колбу), в котором проводилось осаждение фторидов. Фильтр промывают 5 - 6 раз горячей водой, присоединяя промывную жидкость к основному фильтрату. Фильтр отбрасывают.

Раствор выпаривают до влажных солей. Стенки стакана обмывают 30 - 40 см3 воды и растворяют содержимое стакана при нагревании. Приливают 30 см3 насыщенного раствора щавелевой кислоты, раствор аммиака до рН 2 по универсальному индикатору при интенсивном перемешивании. Раствор с осадком нагревают до кипения, выдерживают при 85 - 90 °С в течение 30 - 40 мин, разбавляют водой до 120 см3 и охлаждают. Через 12 - 18 ч осадок оксалатов отфильтровывают на двойной фильтр плотный «синяя лента» и средней плотности «белая лента» с добавлением небольшого количества беззольной бумажной массы, промывают 5 - 6 раз разбавленным раствором щавелевой кислоты. Фильтрат отбрасывают. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель, высушивают, озоляют при 400 - 450 °С, прокаливают при 800 °С в течение 1 ч и охлаждают.

Осадок оксидов церия и лантана переносят в стакан, приливают 5 - 10 см3 соляной кислоты, 3 - 5 см3 азотной кислоты и 1 - 2 см3 перекиси водорода и кипятят до растворения оксидов церия и лантана. Приливают 8 см3 серной кислоты (1:1) и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до выделения паров серной кислоты.

Соли растворяют в 10 - 15 см3 воды при нагревании, доливают объем раствора до 25 - 35 см3.

В стакан погружают электроды, включают мешалку и устанавливают напряжение 0,9 В при титровании с платиновым и каломельным электродами или 0,5 В с двумя платиновыми электродами. Приливают 10 см3 пирофосфата калия и перемешивают раствор.

Через 10 мин к раствору приливают по каплям раствор марганцовокислого калия до розовой окраски, не исчезающей в течение 2 млн. Избыток марганцовокислого калия восстанавливают, приливая по каплям раствор азотистокислого натрия, и приливают 5 см3 раствора мочевины.

Отмечают на миллиметровой бумаге начальное положение стрелки гальванометра, добавляют из микробюретки порциями по 0,2 и 0,1 см3, а затем по 0,05 - 0,02 см3 раствора соли Мора, наносят на бумаге соответствующие каждой добавке реактива значения силы тока. Сначала стрелка гальванометра неподвижна, а после точки эквивалентности резко движется вправо.

Строят кривую титрования: по оси абсцисс откладывают расход двойной сернокислой соли закиси железа и аммония, по оси ординат - величину силы тока. Находят точку эквивалентности.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю церия (X) в процентах вычисляют по формуле

где Т1 - массовая концентрация раствора двойной сернокислой соли закиси железа и аммония по церию, г/см3;

V1 - объем раствора двойной сернокислой соли закиси железа и аммония, израсходованный на титрование испытуемого образца, см3;

V2 - объем раствора двойной сернокислой соли закиси железа и аммония, израсходованный на титрование контрольного опыта, см3;

m - масса навески стали, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значения, приведенные в табл. 2.

СОДЕРЖАНИЕ

files.stroyinf.ru

• 
  Лист стальной перфорированный гост
• 
  Вес 1 метра трубы стальной
• 
  Хромоникелевая сталь это нержавейка или нет
• 
  Труба стальная в вус изоляции
• 
  Электроды для сварки углеродистой стали
• 
  Сталь рифленый лист
• 
  Сталь ржавая
• 
  Мягкий стальной трос
• 
  Стали справочник
• 
  Черная сталь марка
• 
  Легированная сталь и углеродистая сталь