ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ХРОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ
Методы определения азота
ГОСТ 13020.7-85
(СТ СЭВ 4508-84)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ХРОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ
Методы определения азота
Metallic
chrome.
Methods for
determination of nitrogen
|
ГОСТ
13020.7-85
(СТ СЭВ 4508-84)
Взамен
ГОСТ 13020.7-67
|
Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 20 мая 1985 г. № 1412 срок
действия установлен
с 01.07.86
до 01.07.96
Несоблюдение
стандарта преследуется по закону
Настоящий
стандарт устанавливает титриметрический и с применением автоматических
анализаторов методы определения азота в металлическом хроме (при массовой доле
азота от 0,002 до 0,06 %).
Стандарт
полностью соответствует СТ СЭВ 4508-84.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13020.0-75.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде
стружки толщиной не более 0,5 мм по ГОСТ 23916-79.
2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на
переводе азота, находящегося в металлическом хроме в виде химически связанного
и в атомарном состоянии, в аммонийные соли. Азот отгоняют в виде аммиака
дистилляцией из щелочного раствора. Выделяющийся при этом аммиак поглощают
раствором борной кислоты. Образовавшийся борат аммония титруют раствором серной
кислоты в присутствии смеси индикаторов.
2.2. Аппаратура, реактивы и
растворы
Установка для
получения бидистиллята (черт. 1).
1 - электроплитка; 2 - дистилляционная колба; 3 -
холодильник; 4 - колба-приемник; 5 - предохранительная воронка
Черт. 1
Установка для
определения азота (черт. 2).
1 - склянки, заполненные водой и серной кислотой; 2 -
электроплитка; 3 - стеклянная трубка диаметром 6 - 7 мм; 4 -
двугорловая колба вместимостью 1 дм3; 5 - воронка; 6 -
кварцевый дефлегматор; 7 - кварцевый холодильник; 8 - кварцевый
барботер; 9 - колба приемника дистиллята
Черт. 2
Допускается
применение установок другого типа.
Вода
бидистиллированная или деионированная.
При вторичной перегонке
в дистиллированную воду добавляют 10 см3 серной кислоты (1:4) и
несколько кристаллов марганцовокислого калия до получения устойчивой окраски
раствора в течение всего времени перегонки.
Очищенную воду
проверяют на присутствие в ней ионов аммония реактивом Несслера: к 50 см3
полученной воды приливают 0,25 см3 15 %-ного раствора гидроокиси
калия и 0,5 см3 реактива Несслера. Если вода не окрасилась в желтый
цвет, она может быть использована для анализа.
Воду хранят в
стеклянной бутыли с притертой пробкой.
Бидистиллированную
воду, очищенную от ионов аммония, следует применять в ходе анализа и для
приготовления всех растворов, используемых для определения содержания азота.
Для перегонки
воды применяют установку, представленную на черт. 1.
Кислота соляная
по ГОСТ
3118-77 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота хлорная,
42 или 57 %-ный раствор.
Натрий
углекислый по ГОСТ
83-79.
Натрий
тетраборнокислый, 10-водный по ГОСТ 4199-76,
перекристаллизованный: 150 г тетраборнокислого натрия растворяют при
температуре не выше 60 °С в 300 см3 воды и полученный раствор
фильтруют через складчатый фильтр в фарфоровую чашку, охлаждаемую льдом или
водой до 5 °С. Непрерывно помешивая фильтрат стеклянной палочкой, получают
препарат в виде тонкой кристаллической массы. Кристаллы отсасывают, промывают
небольшим количеством холодной воды, затем высушивают на воздухе 2 - 3 дня и
сохраняют в закрытой посуде.
Кислота борная
по ГОСТ
18704-78, 2 %-ный раствор.
Кислота серная
по ГОСТ 4204-77
и разбавленная 1:4, 1:100 и раствор молярной концентрацией эквивалента с(1/2Н2SО4) = 0,002 моль/дм3, приготовленный из
фиксанала соответствующим разбавлением водой.
Массовую
концентрацию раствора серной кислоты устанавливают по тетраборнокислому или
углекислому натрию.
Массовую
концентрацию раствора серной кислоты c(1/2H2SO4) = 0,002 моль/дм3 по
тетраборнокислому натрию устанавливают следующим образом: навеску
тетраборнокислого натрия массой 0,1000 г растворяют в 50 см3 воды и
переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до
метки и перемешивают. 10 см3 раствора переносят в колбу вместимостью
250 см3 приливают 150 см3 воды, прибавляют несколько
капель смеси индикаторов и титруют раствором серной кислоты c(1/2H2SO4) = 0,002 моль/дм3 до
перехода окраски из зеленой в фиолетовую.
Массовую
концентрацию раствора серной кислоты c(1/2H2SO4) = 0,002 моль/дм3 по
углекислому натрию устанавливают следующим образом: навеску углекислого натрия
массой 0,1000 г растворяют в 50 см3 воды, раствор переносят в мерную
колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
5 см3 раствора переносят в колбу вместимостью 250 см3,
приливают 150 см3 воды, прибавляют несколько капель смеси индикаторов и
титруют раствором серной кислоты c(1/2H2SO4) = 0,002
моль/дм3 до перехода окраски из зеленой в фиолетовую.
Массовую
концентрацию раствора серной кислоты (с) по азоту, выраженную в
г/см3, вычисляют по формуле
где m2 - масса навески, соответствующая аликвотной части
растворов тетраборнокислого или углекислого натрия, г;
28 - молекулярная масса азота;
V2 - объем раствора серной кислоты, израсходованной на
титрование, см3;
m1 - молекулярная масса тетраборнокислого натрия, равная
381,38, или углекислого натрия, равная 106.
Натрия
гидроокись по ГОСТ
4328-77, 40 %-ный раствор: в колбу вместимостью 5 дм3 помещают 1
кг гидроокиси натрия, 10 - 20 г цинка, 2 - 3 г медной проволоки и приливают 2,7
дм3 воды. Раствор кипятят до тех пор, пока его объем не достигнет
2,5 дм3. Раствор хранят в закрытых полиэтиленовых бутылях.
Метиленовый
голубой.
Метиловый
красный по ГОСТ 5853-51.
Смесь
индикаторов: 0,125 г метилового красного и 0,083 г метиленового голубого
растворяют в 100 см3 этилового спирта.
Калий
марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.
Спирт этиловый
ректификованный по ГОСТ 5962-67.
Цинк
металлический гранулированный.
Медь
металлическая в виде проволоки.
Натрий сернокислый
по ГОСТ
6053-77.
Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ
4165-78.
Калий йодистый
по ГОСТ 4232-74.
Ртуть йодная.
Калия гидроокись
по ГОСТ
24363-80, 15 %-ный раствор. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.
Реактив
Несслера: 12,5 г йодистого калия растворяют в 15 см3 воды, к
раствору прибавляют 17,5 г йодистой ртути и перемешивают до полного растворения
красного осадка. К полученному раствору приливают 445 см3 раствора гидроокиси
калия, перемешивают и дают отстояться осадку в течение 3 дней. Прозрачный
раствор декантируют и хранят в склянке из темного стекла.
Приготовление,
хранение растворов и реактивов, а также проведение анализа следует осуществлять
в помещениях, атмосфера которых свободна от аммонийных солей и окислов азота.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Первый (холостой) отгон проводят для очистки системы (см.
черт. 2). С этой целью подают воду в холодильник 7 и подключают
водоструйный насос. В реакционную колбу наливают 100 см3 раствора гидроокиси натрия, 200 см3 воды, в
приемник 9 - 10 см3 раствора борной кислоты, проверяют систему на
герметичность и нагревают реакционную колбу до тех пор, пока в приемнике не
соберется 100 см3 дистиллята, который отбрасывают.
2.3.2. Навеску пробы массой, установленной в зависимости от
массовой доли азота по табл. 1, помещают в
колбу вместимостью 250 см3.
Таблица 1
Массовая доля азота, %
|
Масса навески пробы, г
|
От 0,002 до 0,01 выдач.
|
2,0
|
Св. 0,01 » 0,03 »
|
1,0
|
» 0,03 » 0,06 »
|
0,5
|
Приливают 50 см3
соляной кислоты (1:1), закрывают колбу ловушкой, наполненной соляной кислотой
(1:100), и растворяют навеску при нагревании до прекращения выделения пузырьков
газа. Нерастворившийся остаток отфильтровывают на плотный фильтр, асбест или
центрифугируют, промывают 4 - 5 раз горячей серной кислотой (1:100), собирая
фильтрат и промывные воды в чистую колбу, и сохраняют. В колбу, в которой
проводилось растворение навески, прибавляют 10 г сернокислого натрия и 1 г
сернокислой меди. Сюда же помещают фильтр с остатком, приливают 20 см3
серной кислоты и нагревают до полного разрушения фильтра и растворения остатка
навески. При этом плав принимает густую консистенцию зеленого цвета без видимых
частиц остатка. Плав охлаждают, приливают первоначальный фильтрат и растворяют
соли при нагревании.
После этого
приливают 50 см3 хлорной кислоты и выпаривают раствор до выделения
паров хлорной кислоты и окисления хрома. Содержимое колбы охлаждают, приливают
100 см3 воды и нагревают до растворения солей, а затем охлаждают.
К аппаратуре
присоединяют приемник, в котором находится 50 см3 раствора борной
кислоты. Подготовленный и охлажденный раствор пробы осторожно переносят через
капельную воронку установки для определения азота (см. черт. 2) в реакционную
колбу, содержащую раствор гидроокиси натрия, очищенную от аммонийных солей, как
указано в п. 2.3.1.
Колбу и
капельную воронку ополаскивают 100 см3 бидистиллированной воды,
нагревают реакционную колбу на электроплитке до температуры 200 - 250 °С и
отгоняют 200 см3 дистиллята в приемник.
Нагревание прекращают, отсоединяют
колбу-приемник от системы, обмывают барботер водой и титруют раствором серной
кислоты c(1/2H2SO4) = 0,002 моль/дм3 в присутствии 4 - 5 капель раствора смеси
индикаторов до перехода окраски из зеленой в фиолетовую.
2.4. Обработка результатов
2.4.1.
Массовую долю азота (X) в
процентах вычисляют по формуле
где V - объем
раствора серной кислоты, израсходованный на титрование пробы, см3;
V1 - объем раствора серной кислоты,
израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
с - массовая концентрация раствора серной кислоты по азоту, г/см3;
т - масса навески, г.
2.4.2.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не
должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля азота, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От 0,002 до 0,005 включ.
|
0,002
|
Св. 0,005 » 0,010 »
|
0,003
|
» 0,01 » 0,02 »
|
0,005
|
» 0,02 » 0,06 »
|
0,007
|
3. МЕТОД С
ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ
3.1. Сущность метода
Метод основан на восстановительном
плавлении пробы в никелевой ванне в вакууме или в токе газа-носителя.
3.2. Аппаратура
Автоматический анализатор любого типа со
всеми принадлежностями для определения азота.
Градуировку анализатора проводят в
зависимости от типа анализатора.
3.3. Проведение анализа
Анализ проводят
в зависимости от типа анализатора.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Содержание азота определяют по показанию индикаторного
прибора анализатора.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов
параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Титриметрический метод. 1
3. Метод с применением автоматических анализаторов. 5
|