ГОСТ 26473.3-85

• gost-264733-85.pdf (413.30 KiB)
  ГОСТ 26473.3-85

ГОСТ 26473.3−85 Сплавы и лигатуры на основе ванадия. Методы определения железа (с Изменением N 1)

ГОСТ 26473.3−85

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЯ

Методы определения железа

Vanadium base alloys and alloying elements. Methods for determination of iron

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07.86
до 01.07.91*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
постановлением Госстандарта СССР от 14.05.91 N 679
(ИУС N 8, 1991 год). — Примечание изготовителя базы данных.

РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Ю.А.Карпов, Е. Г. Намврина, В. Г. Мискарьянц, В. В. Недлер, В. М. Михайлов, Л. Г. Агапова, Г. Н. Андрианова, А. В. Антонов, В. Д. Десятков, М. А. Десяткова, Т. И. Кириллова, Л. И. Кирсанова, И. Е. Корепина, В. А. Орлова, Н. А. Разницина, Н. А. Суворова, Н. Л. Томашева, М. В. Шмидт, Л.Н.Филимонов

ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

Член Коллегии А. П..Снурников

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 марта 1985 г. N 751

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 14.05.91 N 676 с 01.01.92

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 2, 1990 год


Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения железа (от 0,1 до 3%) с 1,10-фенантролином, фотометрический метод определения железа (от 0,1 до 10%) с сульфосалициловой кислотой и комплексонометрический метод определения железа (от 5 до 10%) в сплавах и лигатурах на основе ванадия, содержание сопутствующих компонентов в которых приведено в табл.1.

Таблица 1

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 26473.0−85.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА С 1,10-ФЕНАНТРОЛИНОМ

Метод основан на реакции образования окрашенного комплексного соединения железа с 1,10-фенантролином в ацетатной среде (рН 3,5−5,0) и фотометрировании окраски раствора.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56.

Весы аналитические.

Весы технические.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру 1000 °C.

Плитка электрическая.

Колбы мерные вместимостью 50, 100, 250 и 1000 см.

Микробюретка вместимостью 10 смс ценой деления 0,02 см.

Пипетки вместимостью 5 смс делениями.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 100 см.

Стаканы химические стеклянные вместимостью 250 и 400 см.

Воронки стеклянные конические диаметром 50 мм.

Тигли кварцевые высокие вместимостью 40 см.

Тигли фарфоровые или платиновые.

Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» диаметром 70 мм.

Эксикатор с хлористым кальцием.

Кальций хлористый (плавленый).

Кислота серная по ГОСТ 4204–77, разбавленная 1:1, и раствор концентрацией 1 моль/дм.

Кислота соляная по ГОСТ 3118–77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461–77, разбавленная 1:1.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172–76.

Кислота винная по ГОСТ 5817–77, раствор концентрацией 250 г/дм.

1,10-фенантролин, раствор концентрацией 1,25 г/дм, готовят следующим образом: 1,25 г 1,10-фенантролина растворяют при нагревании в 500 смводы с добавлением нескольких капель серной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, нейтрализуют раствором уксуснокислого натрия по индикаторной бумаге «конго» до перехода окраски бумаги из синей в сиренево-розовую, разбавляют водой до 1 дм. Хранят раствор в темном сосуде.

Бумага индикаторная «конго».

Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199–78, раствор концентрацией 500 г/дм.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456–79, раствор концентрацией 100 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760–79.

Железо металлическое восстановленное.

Квасцы железоаммонийные.

Допускается приготовление стандартных растворов железа с использованием различных исходных веществ: железоаммонийных квасцов (серия А) и железа металлического (серия Б).

Серия А

Стандартный раствор железа, содержащий около 1 мг/смжелеза (раствор A): 8,635 г железоаммонийных квасцов растворяют в воде, содержащей 10 смконцентрированной серной кислоты (если растворение идет медленно, то раствор нагревают). Охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой, перемешивают.

Точную массовую концентрацию железа устанавливают гравиметрическим методом: для этого в стакан вместимостью 400 смотбирают пипеткой аликвотную часть (50 или 100 см) стандартного раствора железа (A), нагревают до кипения и, осторожно добавляя аммиак, осаждают гидроокись железа. После нагревания в течение 20−30 мин осадку дают осесть и фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента», помещенный в коническую воронку, промывая осадок на фильтре и стакан несколько раз горячей водой.

Промытый осадок помещают во взвешенный фарфоровый или платиновый тигель, сушат, озоляют и прокаливают в муфельной печи при 800−900 °С в течение 30 мин, охлаждают в эксикаторе, взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до получения постоянной массы.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт (для контроля загрязнения реактивов).

Массовую концентрацию () в мг/смстандартного раствора железа (раствора A) вычисляют по формуле

,

где  — масса осадка окиси железа, мг;

 — масса осадка контрольного опыта, мг;

0,6996 — коэффициент пересчета окиси железа на железо;

 — объем аликвотной части стандартного раствора, см.

Раствор А, содержащий около 0,1 мг/см(100 мкг/см) железа, готовят разбавлением раствора Aводой в 10 раз.

Раствор А, содержащий около 0,01 мг/см(10 мкг/см) железа, готовят разбавлением раствора Аводой в 10 раз в день употребления.

Серия Б

Стандартный раствор железа, содержащий 0,1 мг/см(100 мкг/см) железа (раствор Б): 0,1 г восстановленного железа или рояльной проволоки растворяют в 80 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дми доводят до метки водой.

Раствор Б, содержащий 0,01 мг/см(10 мкг/см) железа, готовят разбавлением раствора Бводой в 10 раз в день употребления.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Подгот

овка к анализу

2.2.1. Для ванадиевых лигатур и сплавов с массовой долей циркония более 1% или хрома более 30% навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевый тигель, добавляют 3−4 г пиросульфата калия, несколько капель концентрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при 800−900 °С до получения прозрачного плава. Плав растворяют при нагревании в 25 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, охлаждают и доводят водой до метки.

2.2.2. Для ванадиевых лигатур и сплавов с массовой долей ниобия или вольфрама более 1% навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевый тигель, добавляют 3−4 пиросульфата калия, несколько капель концентрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при 800−900 °С до получения прозрачного плава.

Плав растворяют при нагревании в 20 смраствора винной кислоты, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, охлаждают, доводят до метки водой.

2.2.3. Для ванадиевых лигатур и сплавов с массовой долей хрома менее 30% и не содержащих вольфрама, ниобия, циркония, навеску анализируемой пробы массой 0,2 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, добавляют 10 смсерной, кислоты, разбавленной 1:1, и 5 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до полного растворения навески пробы, продолжая затем нагревание до выделения паров серной кислоты в течение 1−2 мин. К охлажденному раствору по стенкам колбы приливают 50 смводы, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см, охлаждают и доводят до метки водой.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Для определения железа в две мерные колбы вместимостью 50 смотбирают равные аликвотные части раствора от 1 до 5 см, содержащие 5−60 мкг железа, приливают по 1 смраствора гидроксиламина, по 5 смводы и нейтрализуют раствором уксуснокислого натрия до перехода окраски индикаторной бумаги «конго» из синей в сиренево-розовую. В одну из колб приливают 10 смраствора 1,10-фенантролина, перемешивая после добавления каждого реактива.

Через 10−15 мин растворы доводят до метки водой и измеряют их оптическую плотность на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~510 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к одновременно приготовленному раствору, содержащему все реактивы за исключением 1, 10-фенантролина, «нулевому» раствору, содержащему все реактивы за исключением стандартного раствора железа.

Одновременно с анализом серии проб через все стадии анализа проводят контрольный опыт (для контроля загрязнения реактивов). Значение оптической плотности раствора контрольного опыта не должно превышать 0,03, в противном случае следует поменять реактивы.

Из значения оптической плотности раствора пробы вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта.

Массу железа находят по градуировочному графику по вычисленному значению оптической плотности.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 50 смвводят из микробюретки 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 смстандартного раствора железа (раствора Аили Б), что соответствует 5, 10, 20, 30, 40, 50 и 60 мкг железа. Приливают по 1 смраствора гидроксиламина, по 5 смводы и раствор уксуснокислого натрия до изменения окраски индикаторной бумаги «конго» из синей в сиренево-розовую. Приливают 10 смраствора 1,10-фенантролина, через 10 мин доводят водой до метки (окрашенные растворы устойчивы длительное время).

Измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~510 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к одновременно приготовленному «нулевому» раствору, содержащему все реактивы, за исключением стандартного раствора железа.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам железа строят градуировочный график

.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — масса железа, найденная по градуировочному графику, мкг;

 — объем мерной колбы, см;

 — объем аликвотной части раствора, взятый для определения, см;

 — масса навески анализируемой пробы, г.

2.4.2. Значения допускаемых расхождений указаны в табл.2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА С СУЛЬФОСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ

Метод основан на реакции образования окрашенного комплексного соединения железа (III) с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде (рН 8−10) и фотометрировании окраски раствора.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Колбы мерные вместимостью 100, 250 см.

Пипетки вместимостью 2,5 смс делениями.

Пипетки вместимостью 10 смбез делений.

Микробюретка вместимостью 5 смс ценой деления 0,02 см.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 100 см.

Воротки стеклянные конические диаметром 30 мм.

Фильтры бумажные обезволенные «белая лента» диаметром 70 мм.

Стаканы химические стеклянные вместимостью 400 см.

Кислота серная по ГОСТ 4204–77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461–77, разбавленная 1:1.

Кислота сульфосалициловая 2-водная по ГОСТ 4478–78, раствор концентрацией 200 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760–79, разбавленный 1:1.

Стандартный раствор железа, содержащий 0,1 мг/см(100 мкг/см) железа, раствор Аили Бготовят по

п. 2.1.

3.2. Подготовка к анализу

Навеску анализируемой пробы массой 0,5−1 г помещают в стакан вместимостью 400 см, приливают 30 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения пробы, приливают 20 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, продолжая нагревание до выделения паров серной кислоты в течение 1−2 мин. К охлажденному раствору по стенкам колбы приливают 100−150 смводы и нагревают до растворения солей.

Раствор с осадком фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента», помещенный в коническую воронку, промывают осадок с фильтром несколько раз горячей водой. Фильтрат и промывные воды собирают в мерную колбу вместимостью 250 см, охлаждают и доводят до метки водой (основной раствор).

Осадок используют (при необходимости) для определения кремния по ГОСТ 26473.4−85. Основной раствор используют (при необходимости) для определения молибдена по ГОСТ 26473.6−85, титана по ГОСТ 26473.8−85, ванадия и хрома по ГОСТ 26473.10−85, циркония и алюминия по ГОСТ 26473.11−85.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Для определения железа в мерную колбу вместимостью 100 смотбирают аликвотную часть раствора (от 2 до 10 см), содержащую 50−400 мкг железа, приливают 10 смраствора сульфосалициловой кислоты, 15 смраствора аммиака и доводят до метки водой.

Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~430 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм по отношению к раствору контрольного опыта, который проводят через все стадии анализа одновременно с анализом серии проб.

Массу железа находят по градуировочному графику.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 100 смвводят из микробюретки 0,5; 1,0; 2,5; 3,5 и 4,0 смстандартного раствора железа (раствора Аили Б), что соответствует 50; 100; 250; 350 и 400 мкг железа, разбавляют до 10 смводой, приливают 10 смраствора сульфосалициловой кислоты, 15 смраствора аммиака и доводят до метки водой.

Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~430 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм по отношению к одновременно приготовленному «нулевому» раствору, содержащему все реактивы, за исключением стандартного раствора железа.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам железа строят градуировочный график

.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — масса железа, найденная по градуировочному графику, мкг;

 — вместимость мерной колбы, см;

 — объем аликвотной части, см;

 — масса навески анализируемой пробы, г.

3.4.2. Значения допускаемых расхождений указаны в табл.3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

Метод основан на прямом комплексонометрическом титровании железа в слабокислом растворе с индикатором — сульфосалициловой кислотой после отделения железа совместно с алюминием, марганцем от ванадия, хрома, молибдена осаждением аммиаком в присутствии перекиси водорода.

4.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Плитка электрическая.

Весы аналитические.

Весы технические.

Колбы мерные вместимостью 100 см, 1 дм.

Пипетки вместимостью 20 смбез делений.

Колбы конические вместимостью 250 см.

Бюретка вместимостью 10 смс ценой деления 0,05 см.

Мензурки мерные вместимостью 25, 100 и 250 см.

Стаканы химические стеклянные вместимостью 200 и 400 см.

Воронки стеклянные конические.

Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» или «желтая лента».

Бумага индикаторная универсальная.

Кислота серная по ГОСТ 4204–77 и разбавленная 1:3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461–77 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118–77, разбавленная 1:1.

Водорода перекись по ГОСТ 10929–76.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773–72, раствор концентрацией 100 и 20 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760–79, разбавленный 1:1.

Промывной раствор: к 1000 смраствора хлористого аммония концентрацией 20 г/дмдобавляют 2−3 смперекиси водорода и 2 смаммиака.

Уротропин технический по ГОСТ 1381–73.

Ксиленоловый оранжевый, раствор концентрацией 1 г/дм.

Кислота сульфосалициловая, 2-водная по ГОСТ 4478–78, раствор концентрацией 100 г/дм.

Цинк гранулированный.

Цинк хлористый, раствор концентрацией 0,05 моль/дм: 3,2690 г металлического цинка помещают в стакан вместимостью 200 см, смачивают 20−30 cмводы и приливают небольшими порциями 25 смраствора соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор упаривают до влажных солей, соли растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой.

Трилон Б (соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная) по ГОСТ 10652–73, раствор концентрацией 0,05 моль/дм: 18,6 г трилона Б растворяют в воде при слабом нагревании. Раствор охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.1.1. Устанавливают соотношение между растворами трилона Б и хлористого цинка (): в коническую колбу вместимостью 250 смотбирают пипеткой 20 смраствора хлористого цинка, приливают 80 смводы, нейтрализуют аммиаком до рН 3,5−4,0 по универсальной индикаторной бумаге, добавляют 1,5−2 г уротропина, 2−3 капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из малиновой в желтую.

Соотношение () растворов трилона Б и хлористого цинка вычисляют по формуле

,

где 20 — объем раствора хлористого цинка, взятый для титрования, см;

 — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см.

4.2. Проведение анализа

Навеску анализируемой пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см, приливают 120 смсерной кислоты, разбавленной 1:3, нагревают до кипения и в горячий раствор приливают 20−25 смконцентрированной азотной кислоты. Если проба растворяется плохо, то приливают еще 15−20 смазотной кислоты, нагревают до полного растворения пробы, упаривают до объема 50−70 см, охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой.

В коническую колбу вместимостью 250 смотбирают пипеткой 20 смполученного раствора, приливают 30 смводы, 5 смконцентрированной серной кислоты, 20−25 смперекиси водорода, 25−30 смраствора хлористого аммония; нагревают до кипения и осторожно прибавляют аммиак, разбавленный 1:1, до слабого избытка его по запаху (контроль значения рН раствора около 7 по универсальной индикаторной бумаге), и продолжают кипячение несколько минут.

Дают осадку скоагулировать, быстро фильтруют раствор с осадком через бумажный фильтр «желтая лента», помещенный в коническую воронку, и промывают осадок на фильтре 6−7 раз горячим промывным раствором.

Фильтр с осадком помещают в колбу, в которой велось осаждение, приливают 20 смсоляной кислоты, нагревают до полного растворения осадка, приливают 100 смводы, нейтрализуют аммиаком до рН около 2 (по универсальной индикаторной бумаге), нагревают раствор до 60−70 °С, приливают 2 смраствора сульфосалициловой кислоты и титруют железо (III) раствором трилона Б (добавляя раствор трилона Б медленно, тщательно перемешивая) до перехода окраски из темно-красной

в желтую.

4.3. Обработка результатов

4.3.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см;

0,002792 — массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/смжелеза;

 — соотношение объемов растворов трилона Б и хлористого цинка;

 — вместимость мерной колбы, см;

 — объем аликвотной части раствора, взятый для титрования, см;

 — масса навески анализируемой пробы, г.

4.3.2. Значения допускаемых расхождений указаны в табл.4.

Таблица 4