ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ
Методы
определения хрома
ГОСТ 19863.12-91
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ
Методы определения хрома
Titanium alloys.
Methods for the determination of chromium
|
ГОСТ
19863.12-91
|
Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт
устанавливает титриметрический (при массовой доле от 0,1 до 12,0 %) и
атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,1 до 12,0 %) методы определения
хрома.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1.
Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением.
1.1.1. За результат анализа
принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении
пробы в смеси серной и борофтористоводородной кислот, окислении хрома до
шестивалентного надсернокислым аммонием в присутствии катализатора - азотнокислого
серебра и титровании хромовой кислоты раствором двойной сернокислой соли закиси
железа и аммония (соли Мора) с фенилантраниловой кислотой в качестве
индикатора.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Шкаф сушильный с
терморегулятором.
Кислота серная по ГОСТ 4204
плотностью 1,84 г/см3, растворы 1:1 и 1:5.
Кислота азотная по ГОСТ 4461
плотностью 1,35 - 1,40 г/см3, раствор 1:1.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота борофтористоводородная:
к 280 см3 фтористоводородной кислоты при температуре (10 ± 2) °С
добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают. Реактив готовят и
хранят в полиэтиленовой посуде.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478,
раствор 250 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ
1277, раствор 1 г/дм3.
Марганец (II)
сернокислый 5-водный по ГОСТ 435.
Натрий хлористый по ГОСТ
4233, раствор 100 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Кислота N-фенилантраниловая
по ТУ 6-09-3501, раствор 2 г/дм3: 0,2 г углекислого натрия
растворяют при нагревании в 50 см3 воды, добавляют 0,2 г
фенилантраниловой кислоты и доливают водой до 100 см3.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220,
растворы 0,1 и 0,02 моль/дм3: 29,42 г или 5,88 г
перекристаллизованного двухромовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью
1000 см3, растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают.
Для перекристаллизации 100 г
двухромовокислого калия помещают в стакан вместимостью 400 см3,
приливают 150 см3 воды и растворяют при нагревании. Раствор при
энергичном перемешивании выливают тонкой струей в фарфоровую чашку, которая
охлаждается ледяной водой. Выпавшие кристаллы отфильтровывают путем отсасывания
на воронке с пористой стеклянной пластинкой, высушивают 2 - 3 ч при температуре
(102 ± 2) °С, измельчают и окончательно высушивают при температуре (200 ± 5) °С
в течение 10 - 12 ч.
Соль закиси железа и аммония
двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ
4208, растворы 0,1 и 0,02 моль/дм3: 39,5 г или 7,9 г соли Мора
помещают в стакан вместимостью 800 см3 и растворяют в 500 см3
воды, приливают 100 см3 раствора серной кислоты 1:1, охлаждают,
переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до
метки и перемешивают.
Массовую концентрацию
раствора соли Мора (практическую), выраженную в г/см3 хрома (Т), вычисляют
по формуле
Т = 0,001733 К, (1)
где 0,001733 - массовая
концентрация раствора соли Мора (теоретическая), выраженная в г/см3
хрома;
К - соотношение между
растворами двухромовокислого калия и соли Мора.
Устанавливают соотношение К
между растворами двухромовокислого калия и соли Мора: в три конические
колбы вместимостью по 250 см3 переносят пипеткой по 10 см3
раствора двухромовокислого калия 0,1 или 0,02 моль/дм3, разбавляют
до 100 см3 водой, приливают 20 см3 раствора серной
кислоты 1:5, перемешивают, добавляют 5 - 6 капель фенилантраниловой кислоты и
титруют соответствующим раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски
раствора в зеленую.
(2)
где V1 -
объем раствора двухромовокислого калия, используемый для титрования, см3;
V2 - объем раствора соли Мора,
израсходованный на титрование, см3.
Массовую концентрацию раствора
соли Мора устанавливают перед его применением.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой
в соответствии с табл. 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
приливают 60 см3 раствора серной кислоты 1:5, 2 см3
борофтористоводородной кислоты и нагревают до полного растворения.
Таблица 1
Массовая доля хрома, %
|
Масса
навески пробы, г
|
От 0,1
до 2,0 включ.
|
1
|
Св. 2,0
» 5,0 »
|
0,5
|
» 5,0 »
12,0 »
|
0,25
|
В раствор добавляют по
каплям раствор азотной кислоты до исчезновения фиолетовой окраски и нагревают
до кипения в течение 3 мин. Затем осторожно приливают 100 см3 воды,
3 - 4 капли раствора сернокислого марганца (II), 10 см3
раствора азотнокислого серебра и 30 см3 раствора надсернокислого
аммония, нагревают содержимое колбы до кипения и кипятят до появления
малинового окрашивания, указывающего на полноту окисления хрома. Раствор
продолжают кипятить до прекращения выделения мелких пузырьков. Затем добавляют 5
см3 раствора хлористого натрия и нагревают раствор до исчезновения
малиновой окраски.
Раствор охлаждают до
комнатной температуры и титруют раствором соли Мора 0,02 моль/дм3
(при массовой доле хрома менее 0,5 %) или 0,1 моль/дм3 (при массовой
доле хрома более 0,5 %) с 5 - 6 каплями индикатора - фенилантраниловой кислоты
до изменения окраски раствора из малиновой в зеленую.
2.4. Обработка
результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X) в
процентах вычисляют по формуле
(3)
где Т - установленная
массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в г/см3 хрома;
V3 -
объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование хрома, см3;
m -
масса пробы, г.
2.4.2. Расхождения
результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля хрома, %
|
Абсолютное
допускаемое расхождение, %
|
результатов
параллельных определений
|
результатов
анализа
|
От 0,10 до 0,30 включ.
|
0,01
|
0,01
|
Св. 0,30 » 0,75 »
|
0,02
|
0,03
|
» 0,76
» 1,50 »
|
0,05
|
0,06
|
» 1,50
» 3,00 »
|
0,08
|
0,10
|
» 3,00
» 6,00 »
|
0,15
|
0,20
|
» 6,00
» 12,00 »
|
0,5
|
0,30
|
3.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА
3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении
пробы в соляной и борофтористоводородной кислотах и измерении атомной абсорбции
хрома при длине волны 357,9 нм в пламени ацетилен - закись азота.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр
атомно-абсорбционный с источником излучения для хрома.
Ацетилен по ГОСТ
5457.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 2:1 и 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461
плотностью 1,35 - 1,40 г/см3.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота
борофтористоводородная: к 280 см3 фтористоводородной кислоты при
температуре (10 ± 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают.
Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773,
раствор 100 г/дм3.
Титан губчатый по ГОСТ 17746
марки ТГ-100.
Раствор титана 10 г/дм3:
1 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
добавляют 80 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 4 см3
борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После
растворения навески добавляют двадцать капель азотной кислоты и кипятят раствор
в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную
колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Хром по ГОСТ
5905 марки Х00.
Стандартные растворы хрома
Раствор А: 1 г
металлического хрома растворяют в 50 см3 соляной кислоты. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500
см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3
стандартного раствора А содержит 0,002 г хрома.
Раствор Б: 10 см3
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают
водой до метки и перемешивают.
1 см3
стандартного раствора Б содержит 0,0002 г хрома.
3.3. Проведение анализа
3.3.1.
Навеску пробы массой согласно табл. 3 помещают в коническую колбу
вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора соляной
кислоты 2:1, 1 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при
умеренном нагревании.
Таблица 3
Массовая доля хрома, %
|
Масса
навески пробы, г
|
Вместимость
мерной колбы, см3
|
Объем
добавляемого раствора, см3
|
соляной
кислоты 1:1
|
хлористого
аммония
|
От 0,1
до 1,0 включ.
|
0,2
|
100
|
2
|
10
|
Св. 1,0
» 5,0 »
|
0,1
|
250
|
5
|
25
|
» 5,0 »
12,0 »
|
0,25
|
250
|
-
|
-
|
После растворения пробы
добавляют 3 - 5 капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин.
Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу
вместимостью согласно табл. 3, добавляют раствор соляной кислоты 1:1 и раствор
хлористого аммония в соответствии с табл. 3, доливают водой до метки и
перемешивают.
3.3.2.
При массовой доле хрома от 5,0 до 12,0 % аликвотную часть раствора, равную 20
см3, отбирают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
добавляют 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, 10 см3 раствора
хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.3. Раствор контрольного
опыта готовят по пп. 3.3.1 и 3.3.2.
3.3.4. Построение
градуировочного графика
3.3.4.1.
При массовой доле хрома от 0,1 до 1,0 %
В шесть мерных колб
вместимостью по 100 см3 приливают по 20 см3 раствора
титана, в пять из них отмеряют 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см3
стандартного раствора Б, что соответствует 0,0002; 0,0005; 0,0010; 0,0015;
0,002 г хрома.
3.3.4.2.
При массовой доле хрома от 1,0 до 5,0 %
В шесть мерных колб
вместимостью по 100 см3 приливают по 10 см3 раствора
титана, в пять из них отмеряют 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3
стандартного раствора Б, что соответствует 0,0004; 0,0008; 0,0012; 0,0016;
0,002 г хрома.
3.3.4.3.
При массовой доле хрома от 5,0 до 10,0 %
В пять мерных колб
вместимостью по 100 см3 приливают по 2 см3 раствора
титана, в четыре из них отмеряют 5,0; 7,5; 10,0; 12,5 см3
стандартного раствора Б, что соответствует 0,001; 0,0015; 0,002; 0,0025 г
хрома.
3.3.4.4. К растворам в
колбах, приготовленным по пп. 3.3.4.1, 3.3.4.2 и 3.3.4.3,
добавляют по 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, по 10 см3
раствора хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.5. Раствор пробы,
раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика
распыляют в пламя ацетилен - закись азота (стехиометрическое) и измеряют
атомную абсорбцию хрома при длине волны 357,9 нм.
По полученным значениям
атомных абсорбций и соответствующим им массовым концентрациям хрома строят
градуировочный график в координатах «Значение атомного поглощения - Массовая
концентрация хрома, г/см3».
Массовую концентрацию хрома
в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному
графику.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю хрома (Х1)
в процентах вычисляют по формуле
(4)
где C1 - массовая концентрация
хрома в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
С2 - массовая
концентрация хрома в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному
графику, г/см3;
V -
объем раствора пробы, см3;
m -
масса навески в растворе пробы или в соответствующей аликвотной части раствора
пробы, г.
3.4.2. Расхождения
результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
Таблица 4
Массовая доля хрома, %
|
Абсолютное
допускаемое расхождение, %
|
результатов
параллельных определений
|
результатов
анализа
|
От 0,100 до 0,250 включ.
|
0,015
|
0,020
|
Св. 0,250 » 0,500 »
|
0,025
|
0,030
|
» 0,50 »
1,00 »
|
0,05
|
0,07
|
» 1,00
» 2,00 »
|
0,10
|
0,15
|
» 2,00
» 4,00 »
|
0,15
|
0,20
|
» 4,00 »
8,00 »
|
0,20
|
0,25
|
» 8,00
» 12,00 »
|
0,25
|
0,30
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН
Министерством авиационной промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В.Г.
Давыдов,
д-р техн. наук; В.А. Мошкин, канд. техн. наук; Г.И. Фридман,
канд. техн. наук; Л.А. Тенякова; М.Н. Горлова, канд. хим. наук; А.И.
Королева; О.Л. Скорская, канд. хим. наук
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В
ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством
продукции и стандартам от 5.05.91 № 626
3. ВЗАМЕН ГОСТ 19863.12-80
4. Периодичность проверки -
5 лет
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Титриметрический метод определения хрома. 1
3. Атомно-абсорбционный метод определения хрома. 3
|