ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ
ТИТАНОВЫЕ
Методы определения ванадия
ГОСТ 19863.2-91
КОМИТЕТ
СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ
ТИТАНОВЫЕ
Методы определения ванадия
Titanium alloys. Methods for the determination of
vanadium
|
ГОСТ
19863.2-91
|
Дата введения 01.07.92
Настоящий
стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле от 0,1 до 6,0 %) и атомно-абсорбционный
(при массовой доле от 0,1 до 6,0 %) методы определения ванадия.
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 ВАНАДИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на
растворении пробы в смеси серной и борофтористоводородной кислот, окислении
ванадия до пятивалентного марганцовокислым калием и титровании его 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.
Кислота
щавелевая по ГОСТ
22180, раствор 10 г/дм3.
Калий
марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 0,1
моль/дм3.
Натрий
углекислый по ГОСТ
83.
Кислота N-фенилантраниловая по ТУ 6-09-3501, раствор 2 г/дм3:
0,2 г углекислого натрия помещают в стакан вместимостью 100 см3,
растворяют при нагревании в 50 см3 воды, добавляют 0,2 г
фенилантраниловой кислоты, перемешивают, охлаждают до комнатной температуры и
доливают водой до 100 см3.
Калий
двухромовокислый по ГОСТ 4220, растворы 0,1
и 0,02 моль/дм3: 29,42 или 5,88 г перекристаллизованного
двухромовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
растворяют в 500 см3 воды, 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 отсасыванием 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 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 до
комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
доливают водой до метки и перемешивают.
Массовую
концентрацию раствора соли Мора (практическую), Т выраженную в г/см3 ванадия (Т), вычисляют по формуле
Т = 0,005095×К, (1)
где 0,005095 - массовая концентрация
раствора соли Мора (теоретическая), выраженная в г/см3 ванадия;
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 по 10 см3 раствора двухромовокислого калия
0,1 или 0,02 моль/дм3, разбавляют до 100 см3 водой,
приливают по 20 см3 раствора серной кислоты 1:5, перемешивают,
добавляют 5 - 6 капель фенилантраниловой кислоты и титруют соответствующим
раствором соли Мора до изменения окраски раствора из сине-фиолетовой в зеленую.
Соотношение (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 ванадия, %
|
Масса навески пробы, г
|
От 0,1 до 1,0 включ.
|
1
|
Св. 1,0 » 3,0 »
|
0,5
|
» 3,0 » 6,0 »
|
0,25
|
В раствор
добавляют по каплям раствор азотной кислоты до исчезновения фиолетовой окраски,
2 - 3 капли в избыток и выпаривают до появления паров серной кислоты. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, приливают 100 см3 воды и по
каплям раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой бледно-розовой
окраски. Затем медленно, по каплям добавляют раствор щавелевой кислоты до
обесцвечивания.
Раствор титруют
раствором соли Мора 0,02 моль/дм3 при массовой доле ванадия менее
0,5 % или раствором 0,1 моль/дм3 при массовой доле ванадия более 0,5
% с 5 - 6 каплями индикатора - фенилантраниловой кислоты до изменения окраски
раствора из сине-фиолетовой в зеленую.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую
долю ванадия (X) в процентах вычисляют по формуле
(3)
где Т - установленная массовая концентрация раствора соли Мора,
выраженная в г/см3 ванадия;
V3 - объем
раствора соли Мора, израсходованный на титрование ванадия, см3;
m - масса пробы,
г.
2.4.2.
Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля ванадия, %
|
Абсолютное допускаемое расхождение, %
|
результатов параллельных определений
|
результатов анализа
|
От 0,1 до 0,30 включ.
|
0,01
|
0,01
|
Св. 0,30 » 0,75 »
|
0,02
|
0,03
|
» 0,75 » 1,50 »
|
0,05
|
0,06
|
» 1,50 » 3,00 »
|
0,08
|
0,10
|
» 3,00 » 6,00 »
|
0,15
|
0,20
|
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на
растворении пробы в соляной и борофтористоводородной кислотах и измерении
атомной абсорбции ванадия при длине волны 318,5 нм в пламени ацетилен - закись
азота.
3.2. Аппаратура, реактивы и
растворы
Спектрофотометр
атомно-абсорбционный с источником излучения для ванадия.
Ацетилен по ГОСТ
5457.
Закись азота
медицинская.
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 борная
по ГОСТ 9656.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484.
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.
Титан губчатый
по ГОСТ 17746
марки ТГ-100.
Растворы титана
Раствор А, 20
г/дм3: 4 г губчатого титана помещают в коническую колбу вместимостью
250 см3, добавляют 160 см3 раствора соляной кислоты 2:1,
8 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном
нагревании. После растворения навески добавляют 2 см3 азотной кислоты
и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры,
переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают водой до
метки и перемешивают.
Раствор Б, 10
г/дм3: 1 г губчатого 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 шестнадцать капель азотной
кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной
температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают
водой до метки и перемешивают.
Аммоний
ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336.
Стандартный раствор
ванадия: 2,2962 г ванадиевокислого аммония помещают в коническую колбу
вместимостью 250 см3, добавляют 50 см3 воды, 100 см3
раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при умеренном нагревании. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 1000
см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3
стандартного раствора содержит 0,001 г ванадия.
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. После растворения пробы добавляют десять
капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до
комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
добавляют 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, 10 см3
борофтористоводородной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
Таблица 3
Массовая доля ванадия, %
|
Масса навески пробы, г
|
От 0,1 до 2,0 включ.
|
0,5
|
Св. 2,0 » 6,0 »
|
0,2
|
3.3.2. Раствор
контрольного опыта готовят по п. 3.3.1.
3.3.3. Построение градуированного графика
3.3.3.1. При массовой доле ванадия от 0,1 до 0,5 %
В шесть мерных
колб вместимостью по 100 см3 помещают по 25 см3 раствора
титана А, в пять из них отмеряют 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см3
стандартного раствора, что соответствует 0,0005; 0,001; 0,0015;0,002; 0,0025 г
ванадия.
3.3.3.2. При массовой доле ванадия от 0,5 до 2,0 %.
В пять мерных
колб вместимостью по 100 см3 помещают по 25 см3 раствора
титана А, в четыре из них отмеряют 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см3
стандартного раствора, что соответствует 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01 г ванадия.
3.3.3.3. При массовой доле ванадия свыше 2,0 до 6,0 %.
В пять мерных
колб вместимостью по 100 см3 помещают по 20 см3 раствора
титана Б, в четыре из них отмеряют 3,0; 6,0; 9,0; 12,0 см3
стандартного раствора, что соответствует 0,003; 0,006, 0,009; 0,012 г ванадия.
3.3.3.4. К
растворам в колбах, приготовленным по пп. 3.3.3.1, 3.3.3.2,
3.3.3.3, добавляют по 5 см3
раствора соляной кислоты 1:1, по 10 см3 борофтористоводородной
кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.4. Раствор
пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного
графика распыляют в пламя ацетилензакись азота (восстановительное) и измеряют
атомную абсорбцию ванадия при длине волны 318,5 нм.
По полученным
значениям атомных абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям ванадия
строят градуировочный график в координатах «Значение атомного поглощения -
Массовая концентрация ванадия, г/см3».
Массовую
концентрацию ванадия в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют
по градуировочному графику.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую
долю ванадия (X1) в процентах вычисляют по формуле
(4)
где C1 - массовая
концентрация ванадия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику,
г/см3;
С2 - массовая концентрация ванадия в растворе контрольного
опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V - объем раствора пробы, см3;
т - масса навески пробы, г.
3.4.2.
Расхождение результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
Таблица 4
Массовая доля ванадия, %
|
Абсолютное допускаемое расхождение, %
|
результатов параллельных определений
|
результатов анализа
|
От 0,100 до 0,300 включ.
|
0,015
|
0,020
|
Св. 0,30 » 0,60 »
|
0,03
|
0,05
|
» 0,60 » 1,50 »
|
0,05
|
0,10
|
» 1,50 » 3,00 »
|
0,10
|
0,15
|
» 3,00 » 6,00 »
|
0,15
|
0,20
|
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 05.05.91 № 625
3. ВЗАМЕН ГОСТ 19863.2-80
4. Периодичность
проверки - 5 лет
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Титриметрический метод определения ванадия. 1
3. Атомно-абсорбционный метод определения ванадия. 3
|