Сертификация: тел. +7 (495) 175-92-77
Стр. 1
 

15 страниц

304.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Устанавливает фотометрический (спектрофотометрический) метод определения азота с реактивом Несслера (при массовой доле азота от 0,002 до 0,01%) и титриметрический метод определения азота (при массовой доле азота от 0,005 до 0,50%) в углеродистых, легированных и высоколегированных сталях. Допускается спектрометрический метод определения азота с нитропруссидом натрия

код ОКС откорректирован в соответствии с указателем стандартов 2007 г.

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Общие требования

4 Фотометрический (спектрофотометрический) метод определения азота

5 Титриметрический метод определения азота

Приложение А Сталь. Определение содержаия азота. Спектрофотометрический метод

Показать даты введения Admin

Страница 1

ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945-77)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ УГЛЕРОДИСТЫЕ, ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения азота

Издание официальное

БЗ 8-97/276


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ Минск

Страница 2

ГОСТ 12359-99

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 145 «Методы контроля металлопродукции»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2    ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 15—99 от 2Н мая 1999 г.)

За принятие проголосовали:

Наимеиопаиие государства

Наименование маинома.и.жио органа по стандартмини

Республика Армения Республика Беларусь Республика Казахстан Российская Федерация Туркменистан Республика Узбекистан Украина

Арм госстандарт Госстандарт Беларуси Госстандарт Республики Казахстан Госстандарт России

Главная государственная инспекция Туркменистана

Узгосстандарт

Госстандарт Украины

3 Приложение Л содержит полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 4945—77 «Сталь. Определение содержания азота. Спектрофотометрический метод*

4    Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 октября 1999 г. № 360-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945—77) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с I июля 2()(Ю г.

5    ВЗАМЕН ГОСТ 12359-81

<£> И ПК Издательство стандартов,2000

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

II

Страница 3

ГОСТ 12359-99

Содержание

1    Область применения....................................................... 1

2    Нормативные ссылки...................................................... I

3    Общие требования........................................................ 1

4    Фотометрический (спектрофотометрический) метод определения азота................. 1

5    Титриметрический метол определения азота.....................................5

Приложение Л Стать. Определение содержания азота. Спектрофотометрический метод.........9

III

Страница 4

ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945-77)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ УГЛЕРОДИСТЫЕ, ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения азота

Carbon, alloyed and high-alloyed steels.

Methods for determination of nitrogen

Дата введения 2000—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (спектрофотометрический) метод определения азота с реактивом Несслера (при массовой доле азота от 0,002 до 0.01 %) и титриметрический метод определения азота (при массовой доле азота от 0.005 до 0.50 %) в углеродистых, легированных и высоколегированных сталях.

Допускается спектрометрический метод определения азота с нитропруссидом натрия по международному стандарту ИСО 4945 (приложение А).

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарт:

ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 3769-78 Аммоний сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4145-74 Калий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4165-78 Медь (И) сернокислая 5-водная. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия пироокись. Технические условия

ГОСТ 4463-76 Натрий фтористый. Технические условия

ГОСТ 8677-76 Кальция оксид. Технические условия

ГОСТ 9285-78 Калия пират окиси технический. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14262-78 Кислота серная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20490-75 Калий марганцовокислый. Технические условия

ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа

3    Общие требования

Обшне требования к методам анализа — по ГОСТ 28473.

4    Фотометрический (спектрофотометрический) метод определения азота

4.1    Сущность метода

Метод основан на растворении стали в неокисляющих кислотах, разложении образующихся аммонийных солей гидроокисью натрия, дистилляции аммиака с паром или воздушной аспирацией из щелочного анализируемого раствора и определении его в конденсате с реактивом Несслера.

4.2    Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для дистилляции аммиака с паром (рисунок 1) состоит из дистилляционной колбы /, воронок 2 ч J, холодильника 4, колбы-ловушки 5, генератора пара 7. нагревателя генератора пара 8. лабораторного автотрансформатора 9, бутыли с водой 6 и колбы-приемника 10.

И мание официальное

I

Страница 5

ГОСТ 12359-99

Рисунок 1 — Схема установки для дистилляции аммиака с паром

Установки для дистилляции аммиака с воздушной аспирацией (рисунки 2 и 3) состоят из воздухоочистительных систем / и 2(1 — промывной сосуд, заполненный серной кислотой плотностью 1,84 r/cMJ. 2— промывной сосуд, заполненный водой), электроплитки 7, дистилляционной колбы из термостойкого стекла вместимостью 500 см\ снабженной воронкой с краном, 6. холодильника 3, сосуда для улавливания азога (в виде аммиака) 5, микробюретки 4 (класса 1).

Рисунок 2 — Схема установки для дистилляции аммиака с воздушной аспирацией

2

Страница 6

ГОСТ 12359-99

Колба для растворения навески (рисунок 4).

Вола дистиллированная, свободная от ионов аммония, для приготовления водных растворов и проведения анализа. Воду проверяют на присутствие ионов аммония реактивом Несслера: к 200 ем1 воды приливают 2,5 см3 реактива Несслера, перемешивают и оставляют стоять 15 мин. Если вода не окрасилась в желтоватый цвет (оптическая плотность раствора, измеренная на спектрофотометре в кювете толщиной рабочего слоя 1 см при длине волны 400 нм, не более 0.05), она может быть использована для определения азота. Если появилось желтое окрашивание, воду очищают на ионообменных смолах — сильнокислотном катионите и сильноосновном анионите со слоем смолы высотой 0.2 м, диаметром 0.025 м, пропуская через колонки со скоростью от 7 до 10 см’/мин.

Рисунок 4 — Колба для растворения наисски

Для очистки воды с помощью марганцовокислого калия 500 см' воды помещают в колбу со шлифом, добавляют марганцовокислый калий до слабого окрашивания и кипятят 30 мин. Затем добавляют 100 г оксида кальция и кипятят в течение 2 ч. Соединяют колбу с холодильником и собирают дистиллят в бутыль с пришлифованной пробкой.

Воду можно очищать также любым другим методом, обеспечивающим оптическую плотность окрашенного раствора до значения 0,05.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165.

Цинк металлический по ГОСТ 3640.

Кислота соляная по ГОСТ 14261. разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 14262, разбавленная 1:4.

Кислота серная с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм1, готовят изфнксанала.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145, прокаленный при температуре 900 *С.

Гидрокснд натрия по ГОСТ 4328. раствор массовой

3

Страница 7

ГОСТ 12359-99

концентрации 40 г/100 см' : 200 г гидроксида натрия растворяют в 600 см3 воды и выпаривают при кипячении до 500 см3 с добавлением нескольких гранул цинка.

Гидроксид калия по ГОСТ 9285. растворы массовой концентрации 60 г/100 см’ и 15 г/100 см3.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.

Кальций оксид по ГОСТ 8677.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769, стандартный раствор.

Сернокислый аммоний высушивают при (100±5) *С. Навеску сернокислого аммония 4,7170 г помещают в стакан емкостью 200-400 см1, растворяют в воде, переносят в колбу емкостью 110’ см3, доливают до метки водой и перемешивают. 10 см3 раствора помешают в другую мерную колбу емкостью 1 10 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 полученного раствора сернокислого аммония содержит 0,00001 г азота.

4.3    Подготовка к анализу

4.3.1    Установка с водяным паром

Собирают установку (рисунок 1) и промывают ее перед перенесением раствора пробы в дистиллянионную колбу: через воронку 2 приливают в дистилляционную колбу 80 см’ раствора гидроксида натрия, через воронку 3 — 100 см3 воды и пропускают пар в течение 10—15 мин. Затем удаляют раствор из колбы-приемника и из дистилляционной колбы, приливая в генератор пара 150—170 см3 воды. При этом щелочной раствор переносят из дистилляционной колбы в колбу-ловушку и удаляют.

4.3.2    Установка с воздушной аспирацией

Собирают установку (рисунки 2 и 3) и проверяют герметичность всей системы с помошью аспиратора просасыванием воздуха равномерно со скоростью 3—4 пузырька в секунду.

Для очистки системы в дистилляционную ко!бу приливают 80 см3 раствора гидроксида натрия, 100 см3 воды и кипятят раствор в течение 5—10 мин.

После очистки всей системы выключают электроплитку, водоструйный насос, удаляют раствор из дистилляционной колбы и из сосуда для улавливания азота.

4.4    Проведение анализа

4.4.1    Определение азота на установке с водяным паром

4.4.1.1    Определение азота в сталях с массовой долей кремния до 0,5 %

Навеску массой 2 г помешают в каабу (рисунок 4). Для ее растворения приливают 50 см3 раствора серной кислоты (1:4) и закрывают ее пришлифованной пробкой с гидравлическим затвором, в резервуар которого предварительно приливают 2—3 см3 раствора серной кислоты (1:4).

Навеску растворяют при температуре не выше (85±5) ‘С до полного прекращения выделения водорода. Колбу с раствором охлаждают, раствор из резервуара гидравлического затвора присоединяют к основному раствору и обмывают затвор 2 — 3 раза водой. Раствор выпаривают до появления паров серной кислоты и охлаждают. К раствору добавляют 5 г сернокислого калия, I г сернокислой меди, приливают 20 см3 серной кислоты и нагревают содержимое колбы до появления густых паров серной кислоты (температу ра раствора — не менее 340 ’С).

При отсутствии в стали нитридов хрома допускается растворение навески в серной кислоте (1:4) без добавления концентрированной серной кислоты, сернокислого калия, сернокислой меди и нагревания до появления паров серной кислоты.

Для труднорастворимых сталей допускается применение других кислот, обеспечивающих полноту растворения навески.

4.4.1.2    Определение азота в сталях с массовой долей кремния свыше 0,5 %

Навеску растворяют при умеренном нагревании в 50 см3 раствора соляной кислоты (1:1) до полного прекращения выделения пузырьков водорода. После растворения навески раствор (2—3 см3 соляной кислоты 1:1) из резервуара гидравлического затвора присоединяют к основному раствору и обмывают затвор 2—3 раза водой. К раствору прибавляют при перемешивании маленькими порциями 1 — 1.5 г фтористого натрия, после чего колбу вновь закрывают пришлифованной пробкой с гидравлическим затвором и продолжают нагревание. Сплавление с сернокислым калием и медью проводят по вышеуказанной методике.

Допускается для растворения навески вместо фтористого натрия применение фтористоводородной кислоты.

В мерную колбу-приемник (рисунок 1) вместимостью 250 см3 приливают 30 см3 раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм3, в дистилляционную колбу через воронку 2 приливают 80 см3 гидроксида натрия (допускается применение раствора гидроксида калия), через воронку 3 — раствор пробы, обмывая колбу для разложения навески и воронку небольшими порциями воды, не давая ей стекать до конпа. Увеличивают нагрев генератора пара и проводят дистилляцию до тех пор, пока объем дистиллята не достигнет 150 см3.

4

Страница 8

ГОСТ 12359-99

В мерную колбу с конденсатором при перемешивании прилипают 4 см3 реактива Несслера. Содержимое колбы разбавляют водой до метки и перемешивают.

4.4.2    Определение азота на установке с воздушной аспирацией

Растворение пробы проводят, как указано в 4.4.1.

В сосуд для улавливания азота (рисунки 2 и 3) приливают 30 см5 раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм’, в дистилляиионную колбу через воронку приливают 80 см’ раствора гидроксида натрия (допускается применение раствора гидроксида калия), через воронку с краном — раствор пробы, обмывая колбу для разложения навески и стенки воронки небольшими порциями воды, не давая ей стекать до кониа. Закрывают кран воронки, включают водоструйный пасос и электроплитку и нагревают раствор в течение 40 мин. Дистиллят сливают через нижний край сосуда для улавливания азота в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, медленно при перемешивании приливают 4 см1 реактива Несслера. Содержимое колбы разбавляют водой до метки и перемешивают.

Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора в интервале длин волн 395—405 нм, применяя в качестве раствора сравнения воду.

В тех же условиях проводят контрольный опыт на определение массовой доли азота в реактивах.

Определение азота проводят в помещении при отсутствии аммиака, аммонийных солей и азотной кислоты.

4.4.3    Построение градуировочного графика

В пять колб помещают 4.0; 8,0; 12,0; 16,0; 20.0 см' стандартного раствора сернокислого аммония, что соответствует 0,002; 0,004; 0.006; 0,008; 0.010 % азота при массе навески 2 г и проводят через все стадии анализа, как указано в 4.3.1 и 4.3.2. По найденным значениям оптической плотности (с учетом поправки контрольного опыта) и соответствующим им значениям концентрации азота строят градуировочный график.

4.5 Обработка результатов

4.5.1    Массовую долю азота с учетом поправки контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

4.5.2    Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли азота приведены в таблице 1.

Таблица 1

Массой ли доля ллота.%

noipeuinocib результатом анализа.$

Допускаемые расхождения.'?

двухсредних результатов анализа, выполненных в различных уел он и и*

двух

параллельных

определений

ipex

параллельных

определений

результатов анализа стандартного образна и аместоьаиного значения

От 0,002 до 0,005 включ. о 0.005 . 0,01 »

• 0,01 * 0,02 * .0,02 . 0.05 * <•0,05 . 0,1 .

* 0,1 . 0,2 .

. 0,2 . 0,5 .

0,0011 0.0015 0.002 0.004 0.005 0.007 0,011

0.0014

0.0019

0.003

0,005

0.006

0.009

0.014

0.0011 0.0016 0.002 0.004 0,005 0,007 0,011

0,0014

0,0020

0.003

0.005

0,006

0,009

0,014

0.0007

0.0010

0.001

0.002

0.003

0.004

0.007

5 Титри метрический метод определения азота

5.1    Сущность метода

Метод основан на растворении стали в неокисляющих кислотах и разложении образующихся аммонийных сшей гидроксидом натрия.

Поглощение выделяющегося аммиака при проведении анализа на установке с воздушной аспирацией проводят раствором серной кислоты с молярной концентрацией эквивалеюа 0,01 моль/дм3, определение аммиака — обратным титрованием избытка сериой кислоты раствором гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм3.

Поглощение аммиака при воздушной аспирации проводят также раствором индикатора Ташнро и титрованием его кислотой.

5.2    Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для дистилляции аммиака с паром (рисунок 1).

5

Страница 9

ГОСТ 12359-99

Установки для дистилляции аммиака с воздушной аспирацией (рисунки 2 и 3).

Колба для растворения навески (рисунок 4).

Индикатор Таширо: 0.03 г метилового красного и 0.0! г метиленового синего растворяют в 100 см5 этилового спирта. В щелочной среде индикатор имеет зеленый цвет, в кислой — фиолетово-красный.

Кислота серная по ГОСТ 14262. разба&1енная 1:4.

Кислота серная с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм’, готовят из фиксанала.

Для установки коэффициента пересчета приготовленного раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм' растворяют 0.02 г углекислого натрия в 30—40 см3 дистиллированной воды (обычной воды). К раствору прибавляют 1—2 капли метилового оранжевого и титруют до перехода желтой окраски раствора в оранжевую. Для удаления образовавшейся угольной кислоты раствор кипятят 2 мин, охлаждают и титруют до перехода желтой окраски в оранжевую.

Коэффициент пересчета раствора серной кислоты К с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм* рассчитывают по формуле

К —    ^    (11

V 0.00053 ’    v;

где Л/ — масса навески, г;

V - объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм3, израсходованной на титрование, см5;

0,00053 — количество углекислого натрия, соответствующее 1 см3 раствора соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм'.

Натрий углекислый по ГОСТ 83, высушенный до постоянной массы при 270—300 "С.

Гидроксид натрия по ГОСТ 4328. раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3.

Коэффициент нормальности определяют титрованием раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3 раствором серной кислоты такой же концентрации.

Вода дистиллированная, свободная от ионов аммония, для приготовления водных растворов и проведения анализа. Воду очишают и проверяют на присутствие в ней ионов аммония реактивом Несслера. как указано в 4.2.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463.

Гидроксид натрия по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 40 г/100 см3.

200 г гидроксида натрия растворяют в 600 см3 воды и выпаривают при кипячении до 500 см1 с доба&пением нескольких гранул цинка.

Метиловый красный.

Метиловый оранжевый.

Метиленовый синий.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145, проказенный при 900 *С.

Гидроксид калия по ГОСТ 9285, раствор массовой концентрации 60 г/100 см3.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165.

Цинк металлический по ГОСТ 3640.

5.3    Подготовка к анализу

Собирают установку (рисунок I) и промывают ее перед перенесением раствора пробы в дистилляиионную колбу: через воронку 2 приливают в дистилляционную колбу 80 см1 раствора гидроксида натрия, через воронку 3— 100 см3 волы и пропускают пар в течение 10—15 мин.

Затем удаляют раствор из колбы-приемника и из дистилляционной колбы, приливая в генератор пара 150—170 см3 воды. При этом щелочной раствор переносят из дистилляционной колбы в колбу-ловушку и удаляют.

5.3.1 Установка с воздушной аспирацией

Собирают установки (рисунки 2 и 3), проверяют герметичность всей системы с помошью аспиратора просасыванием воздуха равномерно со скоростью 3—4 пузырька в секунду.

Перед перенесением анализируемого раствора в дистилляционную колбу установку промывают: через воронку в дистилляционную колбу приливают 80 см3 раствора гидроксида натрия. 100 см3 воды и кипятят раствор в течение 5—10 мин.

После очистки всей системы включают электроплитку, водоструйный насос, удаляют раствор из дистилляционной колбы и из сосуда для улавливания азота.

5.4    Проведение анализа

6

Страница 10

ГОСТ 12359-99

5.4.1    Определение азота на установке с водяным паром

Навеску пробы 2 г при массовой доле азота от 0,005 до 0.05 % или 0.5 г — при массовой доле азота свыше 0,05 % помещают в колбу для растворения. При определении содержания азота в сталях с массовой долей кремния до 0,5 % навеску пробы помещают в колбу, приливают 50 см3 раствора серной кислоты (1:4) и закрывают ее пришлифованной пробкой с гидравлическим затвором, в резервуар которого предварительно приливают 2—3 см* раствора серной кислоты (1:4).

Навеску растворяют при температуре (85±5) "С до полного прекращения выделения пузырьков водорода. Колбу с раствором охлаждают, раствор из резервуар;» гидравлического затвор:» присоединяют к основному раствору и обмывают затвор 2—3 раза водой. Раствор в каабе выпаривают до появления паров серной кислоты и охлаждают. К раствору добавляют 5 г сернокислого калия. 1 г сернокислой меди, приливают 20 см3 серной кислоты и нагревают содержимое колбы до появления паров серной кислоты (температура раствора — не менее 340 “С).

При отсутствии в стали нитридов хрома допускается растворение навески в серной кислоте (1:4) без добавления концентрированной серной кислоты, сернокислого калия, сернокислой меди и нагревания до паров серной кислоты.

Для труднорастворимых сталей допускается применение других кислот, обеспечивающих полноту растворения навески.

При определении содержания азота в сталях, содержащих свыше 0,5 % кремния, навеску растворяют при умеренном нагревании в 50 см’ раствора соляной кислоты (1:1) до полного прекращения выделения пузырьков водорода. После растворения навески раствор из резервуара гидравлического затвора присоединяют к основному раствору и обмывают затвор 2—3 раза водой. К раствору прибавляют при перемешивании маленькими порниямн 1 — 1,5 г фтористого натрия, после чего колбу вновь закрывают пришлифованной пробкой с гидравлическим затвором и продолжают нагревание. Сплавление с сернокислым калием и медью проводят по вышеуказанной методике.

В дистилляиионную колбу промытой установки через воронку 2 приливают 80 см’ раствора гидроксида натрия массовой концентрации 40 г/100 см5 (допускается применение гидроксида калия), через воронку 3 — раствор пробы, обмывая колбу для разложения навески и воронку небольшими порциями воды, не давая ей стекать до конца. Увеличивают нагрев генератора пара и проводят дистилляцию до тех пор. пока обьем дистиллята не достигнет 150 см3. Аммиак улавливается колбой-приемником, наполненной 25 см' раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм* и 25 см3 дистиллированной воды. По окончании дистилляции к раствору в приемнике добавляют I см3 индикатора Таширо, оттитровывают избыток серной кислоты гидроксидом натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3 до устойчивой зеленой окраски индикатора. В тех же условиях проводят контрольный опыт на содержание азота в реактивах.

5.4.2    Определение азота на установке с воздушной аспирацией

Растворение пробы проводят, как указано в 5.4.1.

В сосуд для улавливания азота в случае прямого титрования приливают 25 см3 раствора индикатора Таширо, в случае обратного титрования — 25 см3 раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм3, 25 см3 дистиллированной воды и 1 см3 индикатора Таширо.

Далее в обоих случаях в дистилляиионную колбу через воронку с краном приливают 80 см3 гидроксида натрия массовой концентрации раствора 40 г/см' (допускается применение гидроксида качия) и раствор пробы, обмывая колбу для разложения навески и воронку небольшими порциями воды, не давая ей стекать до конца. Закрывают кран воронки, включают водоструйный насос, электроплитку и нагревают раствор в течение 40 мин.

При прямом титровании по мере поступления аммиака из дистиллянионной колбы в сосуд для улавливания азота окраска индикатора Таширо переходит из фиолетово-крас ной в зеленую. По окончании дистилляции жидкость в сосуде оттитровывают раствором серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3 до устойчивой в течение 5 мин фиолетово-красной окраски.

В случае обратного титрования по окончании дистилляции оттитровывают избыток серной кислоты раствором гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм3 до устойчивой окраски индикатора. В тех же условиях проводят контрольный опыт на определение содержания азота в реактивах.

При определении конечной точки титрования возможно применение инструментальных методов.

5.5 Обработка результатов

7

Страница 11

ГОСТ 12359-99

5.5.1    Массовую долю азота X, %, в случае обратного титрования вычисляют по формуле

(УК- У.Кл-(V.K- У,К.) ■ 0.00014

ЛГ--—-'■--100,    (2)

т    '    '

где У — объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, применяемой для улавливания аммиака исследуемой пробы, см3;

К — коэффициент пересчета приготовленного раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм';

К - объем раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0.01 моль/дм\ израсходованного на титрование избытка серной кислоты исследуемой пробы, см3;

А', — коэффициент нормальности раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией экви-    валента 0,01 моль/дм3;

У{ — объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалета 0,01 моль/дм3, применяемой для улавливания аммиака контрольного опыта, см3;

У, — объем раствора гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, израсходованного на титрование избытка серной кислоты контрольного опыта, см3; 0,00014 — количество азота, соответствующее I см5 раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, г;

/и — масса навески, г.

Массовую долю азота X, %. в случае прямого титрования вычисляют по формуле

„.к-к,, * 0.000» юр _

где V — объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, израсходованной на титрование аммиака, см3;

V, — объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, израсходованной на титрование аммиака контрольного опыта, см3;

К — коэффициент пересчета приготовленного раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3;

0.00014 — количество азота, соответствующее I см3 раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, г;

т — масса навески, г.

5.5.2    Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли азота не должны превышать значений, указанных в таблице 1.

Страница 12

ГОСТ 12359-99

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Сталь.

Определение содержания азота. Спектрофотометрический метод

И СО 4945-77

А. 1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод определения азота в нелегированных и низколегированных сталях при его массовой доле or 0.002 до 0.050 % при массовой доле кремния менее 0.6 %.

А.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 7565-81 Чугун, сталь и сплавы. Методы отбора проб для химического анализа

А.З Сущность метода

Метод основан на растворении стали в неокисляющих кислотах, разложении образующихся аммонийных солей гидроксидом натрия, дистилляции аммиака с паром или воздушной аспирацией из щелочного раствора и накоплении его в кислой среде. Образующееся комплексное соединение, окрашенное в синий цвет, измеряют спсктрофоюмстрическим методом при длине волны 640 нм.

А.4 Реактивы

А.4.1 Дистиллированная или деионизированная вода, не содержащая азотных соединений, очищенная при вторичном пропускании через ионообменные смолы.

А.4.2 Калий сернокислый, безволный (KiSO*).

А.4.3 Кислота серная, р = 1,84 г/см3, % %-ный раствор (но массе).

А.4.4 Кислота серная, р = 1,21 г/см3, 29 %-иый раствор (по массе).

200 см' серной кислоты (А.4.3) добавляют небольшими порциями во время охлаждения к 700 см3 воды (А.4.1). Доводят объем водой до 1000 см3 и перемешивают.

А.4.5 Гидроксид натрия, приблизительно 12 н. раствор.

480 г гидроксида натрия растворяют в 700 см1 воды, нагревают и кипятят 10 мин. Охлаждают, доводят объем водой до 1000 см3 и перемешивают. Хранят в пластиковом контейнере.

А.4.6 Кислота серная, 1 н. раствор.

30 см3 серной кислоты (А.4.3) добавляют к 700 см5 воды, после охлаждения доводят объем водой до 1000 см3 и перемешивают.

А.4.7 Кислота серная, 0,04 н. раствор.

40 см3 раствора серной кислоты (А.4.6) разбавляют водой до объема 1000 см3 и перемешивают.

А.4.8 Гидроксид натрия, 0,2 и. раствор.

30 см' раствора гидроксида натрия, содержащего 250 г/дм3, разбавляют водой, доводят объем водой до 1000 см3 и перемешивают.

А.4.9 Натрий фенолят: 5 г фенола добавляют при перемешивании и охлаждении к смеси из 10 см3 250 г/дм3 раствора гидроксида нагрия и 80 см3 воды. Доводят объем водой до 100 см3 и перемешивают.

Готовят раствор во время применения.

А.4.10 Натрий фосфорнокислый 12-водный малярной концентрации 0,1 моль/дм3.

36 г 12-водного вторичного фосфорнокислого натрия (Na2HP04-12H,0) растворяют в воде, доводят объем водой до 1000 см1 и перемешивают.

А.4.11 Натрий пентацианонитрозил феррат (II) вторичный двуводный (нигропруссид натрия), |Na,Fe (CN)SN0-2H,0|. раствор массовой концентрации 0.25 г/дм3.

10 г шпроируссида натрия растворяют в воде, доводят объем водой до 1000 см3 и перемешивают.

Перед определением 25 см3 лого раствора разбаатяют водой до 1000 см3 и перемешивают.

А.4.12 Натрия гипохлорид. 0,1 н. раствор (0,3 % по массе).

Хранят этот раствор при температуре не выше 10 ‘С.

А.4.13 Азот, раствор массовой концентрации 0.1 г/дм}.

9

Страница 13

ГОСТ 12359-99

0.4716 г сухого сульфата аммония взвешивают с точностью до 0.1 мг, растворяют в воде, персносяг раствор в колбу вместимостью IСКЮ см*\ доводят до метки водой и перемешивают. 1 см* лого раствора соответствует ИЮ мг азота.

А.4.14 Азот, раствор массовой концентрации 0.002 г/дм3.

20 см3 раствора сульфата аммония персносяг в колбу вместимостью 1000 см5, доводят водой до метки и перемешивают. 1 см3 этого раствора содержит 0.2 мкг азота. Готовят раствор во время применения.

А.4.15 Метиловый красный, раствор массовой концентрации 0,1 г/дм5.

0,1 г метилового красного растворяют в воде, переносят раствор в колбу вместимостью 100 см*, доводяг объем водой до метки и перемешивают.

А.5 Аппаратура

А.5.1 Схема прибора для дистилляции без водяного пара приведена на рисунке А.1.

А.5.2 Схема прибора для дистилляции с водяным паром приведена на рисунке А.2.

I — парогенератор с нагревательным устройством: 2 — колба вместимостью 1000 см*; 3 — воронка: 4 — колба вместимостью 500 см5 для удаления дистиллята: 5 — сливная емкость:

6 — колба вместимостью 1000 см*: 7 — сборник (сосуд) для улавливания а юта

/ — нагреватель мощностью 300 Вт: 2 — круглодонная колба вместимостью 500 см3, 3 — мерная колба с ири* шлифованным iорлом вместимостью 100 см*

Рисунок АЛ — Схема установки прибора для дистилляции без водяного пара

Рисунок А.2 — Схема установки прибора для дистилляции с водяным паром

А.5.3 Спектрофотометр

А.6 Отбор и подготовка проб

Отбор и подштовка проб — в соответствии с ГОСТ 7565.

А.7 Проведение авалиsa

А.7.1 Навеска испытуемой пробы

Навески испытуемой пробы массой I и 2 г взвешивают с точностью до 0.001 г.

А.7.2 Подштовка испытуемого раствора

Навески пометают в колбу вместимостью 150 см5, доба&тяют 30 см5 раствора серной кислоты (А.4.4). закрывают часовым стеклом и растворяют при температуре (85±5) *С до полного выделения водорода.

После прекращения выделения водорода удаляют часовое стекло и нагревают колбу до появления белых

10

Страница 14

ГОСТ 12359-99

паров серной кислоты. Затем в нее добавляют 5 см3 серной кислоты (А.4.3) и 1 г сернокислого калия (А.4.2). Смесь нагревают в течение 2 ч при температуре выше 300 С таким образом, чтобы она оставалась жидкой. Охлаждают, добавляют 10 см5 воды и нагревают до растворения большей части сульфатов.

А.7.3 Дистилляция

Дистилляцию проводят с водяным паром или без него.

А.7.3.1 Дистилляция без водяного пара

Схема установки приведена на рисунке А.1.

Для сбора дистиллята 5 см’ раствора серной кислоты (А.4.6) переносят в колбу с притертым горлышком вместимостью 100 см3. Вводят суженное на конус трубчатое продолжение холодильника в колбу таким образом, чтобы оно было погружено в раствор серной кислоты.

Анализируемый раствор переносят вдистилляцнонную колбу, промывают 60 см1 воды, добавляют 50 см3 раствора гидроксида натрия (А.4.5) и промывают горлышко колбы 30 см5 воды. Конечный объем раствора должен составлять 160—165 см3.

После добавления гидроксида натрия колбу присоединяют к холодильнику. Дистилляцию S0 см3 раствора проводят за 25 мин.

После дистилляции промывают погруженную трубку водой, собирая остатки в колбу. Содержание колбы разбавляют водой до метки и перемешивают.

Получают растворы 5, для 1 г навески и S2 для 2 г навески. Ту же операцию повторяют для каждой пробы, подлежащей анализу.

Примечание — Чтобы отрегулировать кипение во время дистилляции в приборе, указанном на рисунке А. 1. желательно добавить несколько кусочков пористой керамики. Эти кусочки предварительно обрабатывают как опытный образец и собирают после дистилляции. Далее их промывают расгвором серной кислоты (А.4.6) до нейтральною состояния, затем водой и высушивают.

А.7.3.2 Дистилляция с водяным паром

Схема установки приведена на рисунке А.2.

Для сбора дистиллята 5 см' раствора серной кислоты (А.4.6) переносят в химический стакан соответствующей емкости, вводят в него суженное на конус трубчатое продолжение холодильника, так чтобы оно было погружено в раствор серной кислоты (А.4.7).

Анализируемый раствор переносят в дистилляцнонную колбу с помощью воронки. Промывают колбу Кьельдаля 60 см5 волы, добавляют через воронку 50 см-5 распюра гидроксида натрия (А.4.5) и промывают воронку 30 см3 воды. Обьем раствора должен состаатять 160—165 см3.

Парогенератор должен быть предварительно нагрет, чтобы начать дистилляцию сразу после ввода гидроксида натрия. Дистилляцию 80 см3 раствора проводят за 25 мин. После дистилляции промывают погруженную грубку водой, собирая остатки в химический стакан.

Раствор переносят в колбу вместимостью 100 см\ доводят объем до метки водой и перемешивают. Получают растворы 5, для 1 г навески и .9, ДЛЯ 2 г навески.

Указанные операции повторяют для каждой пробы, подлежащей анализу.

А.7.4 Развитие окрашивания

В соответствии с предлагаемым содержанием азота берут соответствующие аликвот ные пробы растворов 5, и S,:

-    10,0 см3 — для содержания азота от 0.020 до 0.050 %;

-    25,0 см3 — для содержания азота от 0,010 до 0,020 %\

-    50.0 см3 — для содержания азота от 0.002 до 0.010 % и переносят их в три мерные колбы вместимостью 100 см3 каждая.

Доводят объемы водой до 50 см3. Добавляют одну каплю раствора метиленового красного и нейтрализуют раствором гидроксида натрия (А.4.8.). Добавляют в колбы пипеткой в следующем порядке: 5.0 см3 раствора фенолята натрия, 5.0 см5 раствора вторичного фосфорнокислого натрия, 10,0 см3 раствора нитропруссида натрия и 5.0 см3 гтитохлорида натрия. Растворы в колбах доводят    водой    до    100    см3    и    время    от    времени

взбалтывают их путем перевертывания (не менее 10 раз). При    лом    окраска    распюра    становится    темной    в

течение 1 ч при комнатной температуре.

Примечание — Указанные аликвотные пробы зависят от содержания азота. Содержание азота в колбе объемом 100 см3 при спскгрофотометрическом измерении должно быть для пробы 5| от 10 до 50 мкг, для Si — or 20 до 100 мкг, а их разность должна составлять от 10 до 50 мкг.

А.7.5 Спскгрофоточстричсскис измерения

Окрашенные растворы St и S2 гомогенизируют и измеряют оптическую плотность раствора S, в кювете толщиной поглощающего свет слоя 1 см при длине волны 640 нм по отношению к нулевой поглощающей способности раствора ,9,.

А.7.6 Построение градуировочного графика

Страница 15

ГОСТ 12359-99

А.7.6.1 В шесть колб вместимостью 100 см1 каждая помешают 0,0*; 5,0: 10.0; 15,0; 20,0 и 25.0 см3 стандартного раствора сернокислого аммония (массовой концентрацией азота 0,002 г/дм3), что соответствует 0; 10; 30; 40 и 50 мкг азота.

Добавляют в каждую колбу 5 см’ серной кислоты (А.4.7) и доводят обьем водой до 50 см3. Добавляют одну кайлю раствора метиленового красного, нейтрализуют гидроксилом натрия (А.4.Х) и продолжают процедуру, описанную в АЛА.

А.7.6.2 Спектрофотометрические измерения

Окрашенные растворы гомогенизируют и измеряют оптические плотности растворов в соответствии с А.7.5 при длине волны 640 нм в кювете толщиной поглощающего свет слоя 1 см по отношению к нулевой поглощающей способности компенсирующего раствора.

А.7.6.3 Расчет угла наклона градуировочного графика

По результатам измерения оптической плотности и содержания азота (мкг) строят градуировочный график.

Угол наклона а построенной прямой линии характеризует оптическую плотность 1 мкг азота в 100 см3.

А.8 Обработка результатов

Содержание азота, относительные единицы массы, вычисляют по формуле

I) 100    1    100    D

« V ' 1(К- т 100 а V т '

где D — отношение спектральной поглощающей способности окрашенных растворов, соответствующих 1 и 2 г навески.к нулевой поглощающей способности раствора; а — угол наклона.обрат ные величины микрограммов,рассчитанный по отношению к длине оптического пути в 1 см;

V — обьем аликвотных проб растворов .9, и £,,взятых из окрашенных реакиий.см3: т — разность масс между опытными пробами St и 52,г.

’'Компенсирующий раствор.

УДК 669.14:546.17.06:006.354    МКС    77.040.40    В39    ОКСТУ    0709

Ключевые слова: стали углеродистые легированные, высоколегированные, методы контроля, азот

Реддкюр Л.И.Нахимова Технический редактор О.И.Власова Корректор О.В.Ковш KoMMMoicpitJii верстка А.II. Зо.ютарсвои

И»д. лиц. № 021007 or I0.0S.9S, Сдано вна&ор 24.11.99. Подписано п печать 28.12.99. Усл.печ.л. 1.86, Уч.-иил. 1,50.

Тираж 412 SKJ. С 41S0. Зак. 1071.

ИНК Издагелммьо стандартов. 107076. Москва, Колодоный пер.. 14 Набрано и Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — 1ип. "Московский печатник”, 103062. Москва. Лядин пер.. 6

Пдр St 0S0I02

Заменяет ГОСТ 12359-81