МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
ЧУГУН ЛЕГИРОВАННЫЙ
Методы определения ванадия
Alloy cast iron.
Methods for
determination of vanadium
|
ГОСТ
2604.7-84
Взамен ГОСТ 2604.7-77
|
Издание с Изменением
№ 1, утвержденным в апреле 1989 г. (ИУС 7-89).
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам
от 27 января 1984 г. № 358 дата введения установлена
01.01.85
Ограничение срока действия снято по протоколу № 4-93
Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС
4-94)
Настоящий стандарт устанавливает метод амперометрического титрования
ванадия (при массовой доле ванадия от 0,02 до 0,20 %) и титриметрический метод (при массовой доле ванадия от 0,05
до 1,0 %) в легированном чугуне.
Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 4947-86 в части потенциометрического
метода.
(Измененная редакция, Изм.
№ 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ
28473-90.
1.2. Погрешность результата анализа (при
доверительной вероятности 0,95) не должна
превышать предела А, приведенного в таблице при выполнении следующих условий:
расхождение результатов двух (трех)
параллельных измерений не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения d2 (d3),
приведенного в таблице;
воспроизведенное в стандартном образце
значение массовой доли элемента не должно отличаться от аттестованного более
чем на допускаемое (при доверительной вероятности 0,95) значение δ, приведенное в таблице.
При невыполнении одного из вышеуказанных
условий проводят повторные измерения массовой доли ванадия. Если и при
повторных измерениях требования к точности результатов не выполняются,
результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до выявления и
устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.
Расхождение двух средних результатов анализа, выполненного в различных условиях (например, при внутрилабораторном контроле воспроизводимости), не должно
превышать (при доверительной вероятности 0,95)
значения dк, приведенного в
таблице.
(Введен дополнительно, Изм.
№ 1).
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ВАНАДИЯ МЕТОДОМ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ
2.1. Сущность метода - по ГОСТ
12351-2003.
2.2. Аппаратура,
реактивы и растворы - по ГОСТ 12351-2003
с дополнениями.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77
и разбавленная 1:1, 1:2, 1:4, 1:10.
Стандартные растворы пятиокиси ванадия.
Раствор А с массовой концентрацией
пятиокиси ванадия 0,001 г/см3: 1,7852 г пятиокиси ванадия
растворяют при нагревании в 50 см3
серной кислоты (1:2), прибавляют 5 см3 азотной кислоты, кипятят раствор до удаления окислов азота
и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают,
обмывают стенки водой и вновь выпаривают до выделения паров
серной кислоты. После охлаждения прибавляют 100 см3 воды и растворяют соли при нагревании. Раствор охлаждают,
переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки серной кислотой (1:10) и перемешивают.
Раствор Б с массовой концентрацией
пятиокиси ванадия 0,0001 г/см3: 100 см3 раствора А помешают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки серной кислотой (1:10) и перемешивают.
2.3. Проведение анализа - по ГОСТ 12351-2003 с дополнением.
Если при растворении навески остается
нерастворимый остаток, содержащий кремниевую кислоту и графит, то его отфильтровывают на
фильтр «белая лента» и промывают 5 - 6 раз
горячей водой, собирая фильтрат в промывные воды в стакан вместимостью 400 см3. Фильтр с осадком помещают
в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают. Осадок в тигле смачивают 2 - 3 каплями воды, прибавляют 3 - 4 капли серной кислоты, 3
- 4 см3
фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают до удаления паров серной
кислоты. Тигель прокаливают при температуре 550 - 600 °С, охлаждают, остаток
в тигле сплавляют с 2 - 3 г пиросернокислого
калия. Тигель охлаждают, плав растворяют при нагревании в 30 - 40 см3 воды в
стакане вместимостью 250 см3. Полученный
раствор присоединяют к фильтрату.
2.2, 2.3. (Измененная редакция, Изм.
№ 1).
3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан на окислении ванадия (IV) марганцовокислым калием в сернокислой среде с
амперометрической, потенциометрической или
визуальной индикацией конечной точки титрования
ванадия (V) раствором двойной сернокислой соли
закисного железа и аммония.
Хром при массовой доле свыше 3,5 % удаляют отгонкой в виде
хлористого хромила.
3.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Любые установки для амперометрического или
потенциометрического титрования ванадия, обеспечивающие необходимую точность
определения.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ
10484-78.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79,
раствор 0,002 г/см3.
Кислота фенилантраниловая, индикатор: 0,2 г фенилантраниловой кислоты растворяют в 100 см3 горячего раствора
углекислого натрия, охлаждают.
Остальные реактивы, растворы и их
приготовление - по п. 2.2.
3.3. Проведение анализа
Навеску чугуна массой 1 г - при массовой
доле ванадия от 0,05 до 0,5 % или 0,5 г - при массовой доле ванадия от 0,5 % до
1,0 % помещают в стакан вместимостью 400 см3 и в
зависимости от химического состава чугуна растворяют одним из способов.
3.3.1. При массовой доле хрома до 3,5 %
навеску растворяют в 50 см3 серной кислоты (1:4) при умеренном
нагревании, осторожно, по каплям прибавляют азотную кислоту до прекращения вспенивания
и избыток ее 3 - 5 см3. Нагревают до удаления окислов азота и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Если навеска
не растворяется в серной кислоте (1:4), то ее растворяют в 30 - 40 см3 соляной кислоты при нагревании, осторожно, по каплям
прибавляют азотную кислоту до прекращения
вспенивания и избыток ее 3 - 5 см3. Нагревают до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, приливают
50 см3 серной кислоты (1:4) и
выпаривают до выделения паров серной кислоты.
После охлаждения приливают 100 см3
воды и растворяют соли при нагревании.
3.2 - 3.3.1. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3.1.1. Если при растворении навески
остается нерастворимый остаток, содержащий кремниевую кислоту и графит, то его
отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 5 - 6 раз горячей водой,
собирая фильтрат и промывные воды в стакан
вместимостью 400 см3. Фильтр с
осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают. Осадок
в тигле смачивают 2 - 3 каплями воды,
прибавляют 3 - 4 капли серной кислоты, 3
- 4 см3
фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают до удаления паров серной
кислоты. Тигель прокаливают при температуре 550 - 600 °С, охлаждают, остаток
в тигле сплавляют с 2 - 3 г пиросернокислого калия. Тигель охлаждают, плав растворяют при
нагревании в 30 - 40 см3 воды в стакане вместимостью 250 см3. Полученный раствор присоединяют к фильтрату.
3.3.2. При массовой
доле хрома свыше
3,5 % навеску растворяют в 20 - 30 см3 соляной кислоты при нагревании, приливают 10 - 15 см3 азотной
кислоты и продолжают нагревание до полного
растворения навески. Затем приливают 40 - 50
см3 хлорной кислоты, раствор
нагревают до окисления хрома и отгоняют хлористый хромил, как указано в п. 2.3.
Раствор дважды выпаривают до выделения
густых паров хлорной кислоты, обмывая стенки стакана водой, приливают 50 см3 серной кислоты (1:4) и
охлаждают.
К раствору, полученному любым из способов,
приведенных в пп. 3.3.1 и 3.3.2, приливают 10 см3 раствора
железа (II) сернокислого для восстановления частично
окисленного хрома. Растворы охлаждают до 20 °С, при постоянном перемешивании
прибавляют по каплям раствор
марганцовокислого калия 25 г/дм3 до появления устойчивой розовой окраски. Через 1 - 2 мин прибавляют по
каплям раствор
азотнокислого натрия 0,02 г/см3 до исчезновения розовой окраски и
немедленно 10 см3 раствора мочевины. Через 3 мин раствор
титруют раствором соли Мора, фиксируя конечную точку титрования потенциометрическим или
амперометрическим методом.
При визуальной фиксации конечной точки
титрования к раствору, подготовленному для титрования, прибавляют 10 см3 фосфорной кислоты, 80 см3 серной кислоты (1:1),
охлаждают, прибавляют 5 - 6 капель
фенилантраниловой кислоты и титруют его раствором соли Мора до перехода
вишневой окраски раствора в желто-зеленую.
(Измененная редакция, Изм.
№ 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю ванадия (X) в процентах вычисляют по формуле
где V - объем раствора соли Мора, израсходованный
на титрование, см3;
Т - массовая
концентрация раствора соли
Мора по ванадию, г/см3;
m - масса навески чугуна, г.
4.2. Нормы точности и
нормативы контроля
точности определения массовой доли ванадия
приведены в таблице.
Массовая доля
ванадия, %
|
Нормы точности и нормативы контроля точности, %
|
Δ
|
dк
|
d2
|
d3
|
δ
|
От 0,02 до 0,05
включ.
|
0,006
|
0,007
|
0,006
|
0,007
|
0,004
|
Св. 0,05 »
0,1 »
|
0,010
|
0,012
|
0,010
|
0,012
|
0,006
|
» 0,1 » 0,2
»
|
0,017
|
0,021
|
0,017
|
0,021
|
0,011
|
» 0,2 » 0,5
»
|
0,026
|
0,033
|
0,028
|
0,034
|
0,017
|
» 0,5 » 1,0 »
|
0,04
|
0,05
|
0,04
|
0,05
|
0,02
|
4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).