ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОХРОМ
Методы
определения хрома
ГОСТ 21600.17-83
(СТ СЭВ 3610-82)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
ССР
ФЕРРОХРОМ
Методы определения хрома
Ferrochrome.
Methods for the determination of chromium
|
ГОСТ
21600.17-83
(СТ
СЭВ 3610-82)
Взамен
ГОСТ 13400.1-74
|
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 апреля 19S3 г. № 2122 срок действия установлен
с 01.07.84
до 01.07.89
Настоящий стандарт устанавливает
потенциометрический и титриметрический (для феррохрома, не содержащего ванадий)
методы определения в феррохроме хрома (при массовой доле хрома от 50 до 80 %).
Стандарт полностью
соответствует СТ СЭВ 3610-82.
Стандарт соответствует ИСО 4140-79 в части
потенциометрического метода.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к
методам анализа - по ГОСТ 27349-87.
1.2. Лабораторная проба по ГОСТ
24991-81 с дополнениями, указанными в табл. 1.
Таблица 1
Группа феррохрома по ГОСТ 4757-79
|
Приготовление пробы
|
Низкоуглеродистый, среднеуглеродистый и
азотированный с массовой долей азота менее 4 %
|
Стружка, толщиной 0,1 - 0,2 мм,
размельченная в агатовой ступке до крупности частиц, проходящих через сито с
сеткой № 1,6 по ГОСТ
6613-86
|
Углеродистый и азотированный с массовой
долей азота 4 % и более
|
Топкий порошок с размером частиц,
проходящих через сито с сеткой № 008 по ГОСТ
6613-86
|
1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм.
№ 1).
2. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на реакции
окисления трехвалентного хрома и четырехвалентного ванадия надсернокислым
аммонием в сернокислой среде в присутствии катализатора - азотнокислого серебра
и последующем определении суммы шестивалентного хрома и пятивалентного ванадия
методом потенциометрического титрования раствором соли Мора.
Ванадий, восстановленный до
четырехвалентного, окисляют раствором марганцовокислого калия, избыток которого
восстанавливают азотистокислым натрием и потенциометрически титруют раствором
соли Мора.
Массовую долю хрома
определяют по разности первого и второго титрования.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Прибор для
потенциометрического титрования с индикаторным платиновым и сравнительным
вольфрамовым или хлорсеребряным или каломельным электродами.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77,
разбавленная 1:4 и 2:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ
6552-80.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ
20478-75, раствор с массовой концентрацией 250
г/дм3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ
20490-75, 2,5 %-ный раствор» на
«раствор с массовой
концентрацией 25 г/дм3.
Марганец сернокислый по ГОСТ
435-77, раствор с массовой
концентрацией 10 г/дм3.
Натрий азотистокислый по ГОСТ
4197-74, раствор с массовой
концентрацией 20 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77,
раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ
1277-75, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691-77.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.
Натрия перекись.
Калий двухромовокислый по ГОСТ
4220-75, перекристаллизованный: 100 г двухромовокислого калия растворяют в
150 см3 кипящей воды и при энергичном перемешивании выливают раствор
тонкой струей в фарфоровую чашку. После охлаждения кристаллы отфильтровывают на
воронке с пористой стеклянной пластиной, сушат в течение 2 - 3 ч при
температуре (105 ± 5) °С, измельчают и высушивают в сушильном шкафу при
температуре (190 ± 10) °С до постоянной массы.
Соль закиси железа и аммония
двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ
4208-72, титрованный раствор: 98 г соли Мора растворяют в 300 см3
воды, содержащей 40 см3 серной кислоты, разбавляют до 1 дм3
водой и перемешивают.
Для определения массовой
концентрации полученного раствора навеску двухромовокислого калия массой 0,4000
г помещают в стакан вместимостью 400 см3, растворяют в 200 см3
воды, прибавляют 50 см3 раствора серной кислоты (1:4) и титруют
раствором соли Мора на потенциометре до скачка потенциала, отмеченного
максимальным отклонением стрелки измерительного прибора.
Массовую концентрацию
раствора соли Мора (С) по
хрому, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле
(1)
где m - масса навески двухромовокислого калия, г;
0,3535 - коэффициент
пересчета двухромовокислого калия на хром;
V - объем раствора соли Мора, израсходованный на
титрование навески двухромовокислого калия, см3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1.
Навеску феррохрома массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 500 см3,
прибавляют 20 - 30 см3 воды, 10 см3 серной кислоты и
нагревают до полного растворения навески.
В раствор добавляют
несколько капель азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора, кипятят
до удаления окислов азота и выпаривают до начала выделения паров серной
кислоты.
Содержимое стакана
охлаждают, прибавляют 250 см3 воды и нагревают до растворения солей.
К полученному раствору прибавляют 10 см3 ортофосфорной кислоты, 10
см3 раствора азотнокислого серебра, прибавляют 50 см3
раствора надсернокислого аммония и кипятят до появления окраски марганцовой
кислоты и полного разрушения персульфата аммония. При отсутствии марганца в
феррохроме полноту окисления хрома по окраске марганцовой кислоты контролируют,
прибавляя перед окислением 3 - 4 капли раствора сернокислого марганца. Затем
приливают 10 см3 раствора хлористого натрия и кипятят раствор до
восстановления марганцовой кислоты. Раствор охлаждают до комнатной температуры,
прибавляют 60 см3 серной кислоты (1:4) и титруют потенциометрически
раствором соли Мора. Отмечают объем раствора соли Мора, израсходованный на
титрование.
2.3.2.
Для определения массовой доли ванадия в стакан, в котором проводили титрование,
прибавляют раствор марганцовокислого калия до окрашивания раствора в розовый
цвет, не исчезающий в течение 1 мин. Раствор перемешивают с помощью мешалки,
прибавляют по каплям раствор азотистокислого натрия до исчезновения розовой
окраски, 2 г мочевины, после чего титруют раствором соли Мора до резкого
отклонения стрелки измерительного прибора. Израсходованное для этого количество
соли Мора соответствует массовой доле ванадия в феррохроме.
2.3.3.
Феррохром, трудноразлагаемый в кислотах, сплавляют с перекисью натрия или со
смесью перекись натрия - углекислый натрий.
При сплавлении с перекисью
натрия навеску феррохрома массой 0,2 г помещают в железный или никелевый
тигель, тщательно перемешивают с 4 г перекиси натрия, а затем засыпают еще 1 г
перекиси натрия.
При сплавлении со смесью
перекись натрия - углекислый натрий навеску феррохрома массой 0,2 г тщательно
перемешивают в тигле с 4 г перекиси натрия и 2 г углекислого
натрия.
Сплавление проводят в муфельной
печи сначала при умеренном, а затем при более сильном нагревании 750 - 800 °С в
течение 4 - 5 мин до получения жидкой легкоподвижной массы.
После охлаждения тигель
помещают в стакан вместимостью 400 см3, прибавляют 150 см3
воды и немедленно закрывают стакан часовым стеклом для предохранения от
разбрызгивания. После выщелачивания плава тигель удаляют из стакана и обмывают
его горячей водой. Раствор с осадком кипятят 5 - 6 мин до разрушения
образовавшейся перекиси водорода, затем охлаждают, прибавляют 30 см3
серной кислоты (2:1) и нагревают до полного растворения осадка.
Содержимое стакана переносят
в колбу вместимостью 500 см3, приливают 100 см3 воды и
нагревают, после чего прибавляют 10 см3 ортофосфорной кислоты, 10 см3
раствора азотнокислого серебра, 10 см3 раствора надсернокислого
аммония и продолжают анализ, как указано в пп. 2.3.1 и 2.3.2.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X)
в процентах
вычисляют по формуле
(2)
где С
- массовая концентрация раствора соли Мора по хрому, г/см3;
V - объем раствора соли Мора, израсходованный на
титрование суммы хрома и ванадия, см3;
V1 - объем раствора соли Мора,
израсходованный на титрование ванадия, см3;
m - масса навески, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности
массовой доли хрома приведены в табл. 2.
Таблица 2
Массовая
доля хрома, %
|
D,
%
|
Допускаемые расхождения, %
|
d, %
|
dк
|
d2
|
d3
|
От 50 до 80 включ.
|
0,4
|
0,5
|
0,4
|
0,5
|
0,2
|
(Новая редакция, Изм. № 1).
3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан на реакции окисления
трехвалентного хрома надсернокислым аммонием в сернокислой среде до
бихромат-иона в присутствии катализатора - азотнокислого серебра и последующем
титровании раствором соли Мора с применением индикатора - фенилантраниловой
кислоты.
3.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и
разбавленная 1:4 и 2:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ
6552-80.
Кислота фенилантраниловая, раствор с массовой
концентрацией 2 г/дм3: 1 г фенилантраниловой кислоты растворяют в 500 см3
раствора углекислого натрия.
Натрий углекислый по ГОСТ
4220-75 и раствор
с массовой концентрацией 2 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ
4233-77, раствор
с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ
20478-75, раствор
с массовой концентрацией 250 г/дм3.
Марганец сернокислый по ГОСТ
435-77, раствор
с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ
1277-75, раствор
с массовой концентрацией 1 г/дм3.
Натрия перекись.
Калий двухромовокислый по ГОСТ
4220-75, перекристаллизованный: 100 г двухромовокислого калия растворяют в
150 см3 кипящей воды и при энергичном перемещении выливают раствор
тонкой струей в фарфоровую чашку. После охлаждения кристаллы отфильтровывают на
воронке с пористой стеклянной пластиной, сушат в течение 2 - 3 ч при
температуре (105 ± 5) °С, измельчают и высушивают в сушильном шкафу при
температуре (190 ± 10) °С до постоянной массы.
Соль закиси железа и аммония
двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ
4208-72, титрованный раствор: 98 г соли Мора растворяют в 300 см3
воды, содержащей 40 см3 серной кислоты, разбавляют до 1 дм3
водой и перемешивают.
Для определения массовой
концентрации полученного раствора навеску двухромовокислого калия 0,4 г
помещают в колбу вместимостью 500 см3, прибавляют 200 см3
воды, 60 см3 раствора серной кислоты (1:4), 5 см3
ортофосфорной кислоты, перемешивают до растворения навески, прибавляют шесть
капель раствора фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора до
перехода сине-фиолетовой окраски раствора в ярко-зеленую.
Массовую концентрацию
раствора соли Мора (С) по хрому, выраженную в г/см3, вычисляют по
формуле (1).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1.
Навеску феррохрома массой 0,2 г помещают в колбу вместимостью 500 см3,
прибавляют 20 - 30 см3 воды, 10 см3 серной кислоты и
нагревают до полного растворения. В раствор добавляют несколько капель азотной
кислоты до прекращения вспенивания раствора, кипятят до удаления окислов азота
и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты.
Содержимое колбы охлаждают,
прибавляют 250 см3 воды, нагревают до растворения солей, приливают
10 см3 ортофосфорной кислоты и 10 см3 раствора
азотнокислого серебра.
Прибавляют 50 см3
раствора надсернокислого аммония и кипятят до появления окраски марганцовой
кислоты и полного разрушения персульфата аммония. При отсутствии марганца в
феррохроме полноту окисления хрома по окраске марганцовой кислоты контролируют,
прибавляя перед окислением 3 - 4 капли раствора сернокислого марганца.
К раствору прибавляют 10 см3
раствора хлористого натрия и кипятят до восстановления марганцовой кислоты.
Раствор охлаждают до
комнатной температуры, прибавляют 60 см3 раствора серной кислоты
(1:4), шесть капель раствора фенилантраниловой кислоты и медленно титруют
раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски раствора в зеленую.
3.3.2. Трудноразлагаемый в
кислотах феррохром сплавляют и обрабатывают как указано в п. 2.3.3,
после чего продолжают анализ по п. 3.3.1.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю хрома (X)
в процентах
вычисляют по формуле
(3)
где с
- массовая концентрация раствора соли Мора по хрому, г/см3;
V - объем раствора соли Мора, израсходованный на
титрование, см3;
m -
масса навески, г.
3.4.2. Нормы точности и
нормативы контроля точности массовой доли хрома приведены в табл. 2.
(Новая редакция, Изм. № 1).
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Потенциометрический метод. 1
3.
Титриметрический метод. 3
|