Феррованадий. Методы определения хрома

ГОСТ 13217.8-90

Группа В19

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     
     
ФЕРРОВАНАДИЙ

     
Методы определения хрома

     
Ferrovanadium.
Methods for determination of chromium

ОКСТУ 0809

Срок действия с 01.07.91
до 01.07.2001*
________________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1995 год). - Примечание изготовителя базы данных.

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В.Г.Мизин, Т.А.Перфильева, С.И.Ахманаев, Л.М.Клейнер, Г.И.Гусева

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 04.05.90 N 1098

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13217.8-79

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и атомно-абсорбционный методы определения хрома в феррованадии при массовой доле его от 0,3 до 3,0%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 27349.

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с максимальным размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26201.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода

Метод основан на отделении хрома, марганца и железа гидроксидом натрия от основной массы ванадия и последующем окислении хрома в сернокислой среде надсернокислым аммонием до шестивалентного состояния. Определение хрома заканчивают методом обратного титрования, титруя избыток раствора двухвалентного железа раствором марганцовокислого калия.

2.2. Реактивы и растворы

Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 1:4 и 3:97.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20485, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой концентрацией 2,5 г/дм.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы с массовой концентрацией 10 г/дм и 250 г/дм.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм.

Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм.

Фенилантраниловая кислота, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм: 0,2 г фенилантраниловой кислоты растворяют при нагревании в 100 см раствора натрия углекислого.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор (KСrО)=0,05 моль/дм: 2,4517 г при необходимости перекристаллизованного и просушенного до постоянной массы при температуре 180 °С двухромовокислого калия растворяют в 150 см бидистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1 дм, доливают до метки той же водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,000867 г хрома.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор (FeSО·(NH)·SO·6HO)=0,05 моль/дм: 20 г соли растворяют в 800 см раствора серной кислоты 3:97 в мерной колбе вместимостью 1 дм, после чего доливают до метки тем же раствором серной кислоты и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают по раствору двухромовокислого калия. Для этого в коническую колбу вместимостью 500 см помещают 25,0 см раствора двухромовокислого калия, затем прибавляют 200 см воды, 30 см раствора серной кислоты 1:4, 5 см ортофосфорной кислоты. К раствору прибавляют 5-6 капель фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски раствора в изумрудно-зеленую.

Массовую концентрацию () раствора соли Мора, выраженную в г/см хрома, вычисляют по формуле

, (1)

где - массовая концентрация раствора двухромовокислого калия, выраженная в г/см хрома;

- объем раствора двухромовокислого калия, взятый для титрования, см;

- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора двухромовокислого калия, см.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор (KMnO)=0,05 моль/дм: 1,58 г реактива растворяют в 500-600 см воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор переливают в склянку из темного стекла, выдерживают в течение 10 сут, а затем сифонируют в другую склянку из темного стекла.

Для установки соотношения между растворами марганцовокислого калия и соли Мора в колбу вместимостью 250 см приливают из бюретки 25,0 см раствора соли Мора, 100 см воды, 50 см серной кислоты 1:4 и титруют раствором марганцовокислого калия до слабо-розовой окраски, устойчивой в течение 1 мин.

Соотношение растворов марганцовокислого калия и соли Мора () вычисляют по формуле

, (2)

где - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора соли Мора, см;

- объем раствора соли Мора, взятый для титрования, см.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (), выраженную в г/см хрома, вычисляют по формуле

, (3)

где - массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в г/см хрома;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование раствора соли Мора, см;

- объем раствора соли Мора, взятый для титрования, см.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 40 см раствора серной кислоты 1:4, затем 2 см фтористоводородной кислоты, нагревают до растворения, приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и еще в избыток 2 см. Раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты.

После охлаждения соли растворяют при нагревании в 100 см воды. Охлаждают и нейтрализуют раствором гидроксида натрия 250 г/дм до желтовато-зеленого цвета и вливают при перемешивании в колбу вместимостью 500 см, в которой находится 50 см горячего раствора гидроксида натрия 250 г/см. Раствор с осадком кипятят 5 мин, осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 6-8 раз горячим раствором гидроксида натрия 10 г/дм. Затем осадок смывают водой в колбу, в которой проводилось осаждение гидроксидов. Фильтр промывают 30 см горячей серной кислоты 1:4 и 4-5 раз горячей водой, собирая промывные воды в ту же колбу. Содержимое колбы нагревают до растворения осадка. Охлаждают и нейтрализуют раствором гидроксида натрия 250 г/см до желтого цвета. Затем раствор при перемешивании вливают в колбу вместимостью 500 см, в которой находится 50 см горячего раствора гидроксида натрия 250 г/см. Раствор с осадком кипятят 5 мин, а затем осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 6-8 раз горячим раствором гидроксида натрия 10 г/дм. Промытый осадок смывают водой в колбу, в которой проводилось осаждение. Фильтр промывают 30 см горячей серной кислоты 1:4 и 4-5 раз горячей водой, собирая промывные воды в ту же колбу. Фильтр отбрасывают. Содержимое колбы нагревают до растворения осадка, приливают 20 см раствора серной кислоты 1:4, 5 см ортофосфорной кислоты, доводят объем раствора водой до 250 см и нагревают до кипения.

К горячему раствору приливают 10 см раствора азотнокислого серебра, 30 см раствора надсернокислого аммония и умеренно кипятят до полного окисления хрома и разложения избытка надсернокислого аммония. Колбу снимают с плитки, осторожно приливают 10 см раствора хлористого натрия и кипятят раствор в течение 3-5 мин для восстановления марганцовой кислоты.

Раствор охлаждают, приливают из бюретки раствор соли Мора до перехода желтой окраски раствора в зеленую, после чего добавляют еще 5-10 см раствора соли Мора. Избыток соли Мора при энергичном перемешивании оттитровывают раствором марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 2 мин розовой

окраски раствора.

2.4. Обработка результатов

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

, (4)

где - массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в г/см хрома;

- объем раствора соли Мора, добавленный к раствору пробы, см;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование избытка раствора соли Мора, см;

- соотношение растворов марганцовокислого калия и соли Мора;

- масса навески пробы,

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома приведены в табл.1.

Таблица 1

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении атомной абсорбции хрома в пламени закись азота-ацетилен при длине волны 357,9 нм с предварительным растворением пробы в серной кислоте.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы 1:4 и 1:2.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Железо металлическое.

Раствор железа 10 г/дм: 10 г железа растворяют при нагревании в 40 см соляной кислоты, приливают 5 см азотной кислоты, раствор кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.

Ванадия (V) оксид.

Раствор ванадия 10 г/дм: 17,9 г оксида ванадия растворяют при нагревании в 100 см соляной кислоты, приливают 5 см азотной кислоты и кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.

Хром металлический.

Стандартный раствор хрома: 1,0000 г хрома растворяют в 50 см раствора серной кислоты 1:2, окисляют азотной кислотой, выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в воде при нагревании, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация хрома в растворе равна 0,001 г

/см.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают во фторопластовый стакан или чашку из платины или стеклоуглерода, приливают 20 см раствора серной кислоты 1:4, затем 2 см фтористоводородной кислоты, нагревают до растворения, приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и еще в избыток 2 см. Раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты и охлаждают. Затем соли растворяют в 20 см воды при нагревании и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.

Атомную абсорбцию хрома измеряют параллельно в растворе контрольного опыта, растворе пробы, растворах для построения градуировочного графика, растворе стандартного образца при длине волны 357,9 нм в пламени закись азота-ацетилен.

3.3.2. После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения абсорбции раствора пробы находят массовую долю хрома в пробе методом сравнения со стандартным образцом, с химическим составом, соответствующим требованиям настоящего стандарта, или методом градуировочного графика, или методом добавок.

3.3.2.1. При применении метода сравнения навеску стандартного образца проводят через все стадии анализа, как указано в п.3.3.1.

3.3.2.2. При применении метода градуировочного графика в ряд стаканов помещают растворы ванадия и железа в количествах, соответствующих их содержаниям в пробе, стандартный раствор хрома, согласно табл.2. В один стакан стандартный раствор хрома не помещают. Во все стаканы приливают по 20 см раствора серной кислоты 1:4 и далее поступают, как указано в п.3.3.1.

Таблица 2

Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор хрома, из значений абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующим им массам хрома.

3.3.2.3. При применении метода добавок к навеске пробы добавляют такое количество стандартного раствора хрома, чтобы значение атомной абсорбции пробы с добавлением стандартного раствора составляло не более двухкратного значения атомной абсорбции раствора пробы и находилось в линейном диапазоне градуировочного графика. Далее анализ проводят по п.3.3.1.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю хрома () в процентах, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле

, (5)

где - аттестованное значение массовой доли хрома в стандартном образце, %;

- значение атомной абсорбции раствора пробы;

- значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;

- значение атомной абсорбции раствора стандартного образца.

3.4.2. Массовую долю хрома () в процентах, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

, (6)

где - масса хрома, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески пробы, г.

3.4.3. Массовую долю хрома () в процентах, определяемую методом добавок, вычисляют по формуле

, (7)

где - масса хрома в стандартном растворе, добавленная к пробе, г;

- значение атомной абсорбции раствора пробы без добавления стандартного раствора хрома;

- значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;

- значение атомной абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора хрома;

- масса навески пробы, г.

3.4.4. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома приведены в табл.1.