ФЛЮСЫ
ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА
МЕТОДЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО
ЖЕЛЕЗА
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,
МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Российской Федерацией - Техническим комитетом ТК 145
«Методы контроля металлопродукции»
ВНЕСЕН Техническим
секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и
сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и
сертификации 17 февраля 1993 г.
За принятие
проголосовали:
Наименование государства
|
Наименование национальною органа по стандартизации
|
Республика Армения
|
Армгосстандарт
|
Республика Беларусь
|
Белстандарт
|
Республика Казахстан
|
Госстандарт Республики Казахстан
|
Республика Молдова
|
Молдовастандарт
|
Российская Федерация
|
Госстандарт России
|
Туркменистан
|
Туркменгосстандарт
|
Республика Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
Украина
|
Госстандарт Украины
|
3 Постановлением Комитета
Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 14.06.95 №
299 межгосударственный стандарт ГОСТ 21639.4-93 введен в действие
непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января
1996 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 21639.4-76
СОДЕРЖАНИЕ
1 область применения. 2
2 нормативные
ссылки. 2
3 общие
требования. 2
4 фотометрический
метод. 2
5 атомно-абсорбционныи метод. 4
|
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
Флюсы для электрошлакового
переплава
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО
ЖЕЛЕЗА
Fluxes for electroslag remelting
Methods for determination of total iron
Дата введения 1996-01-01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий
стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле общего железа от 0,05
до 1,0 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле общего железа от 0,10 до 1,0 %) методы определения общего железа в флюсах для
электрошлакового переплава.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем
стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ
199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ
3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ
4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ
5456-79 Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия
ГОСТ
5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические
условия
ГОСТ 7172-76 Калий
пиросернокислый. Технические условия
ГОСТ
10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ
21639.0-93 Флюсы для электрошлакового переплава. Общие требования к методам
анализа
3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие
требования к методам анализа - по ГОСТ
21639.0.
4 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
4.1 Сущность
метода
Метод основан
на образовании окрашенного комплексного соединения железа (П) с
ортофенантролином или 2,2-дипиридилом. Для восстановления железа применяют
гидроксиламина гидрохлорид.
4.2
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр
или фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная
по ГОСТ
3118, разбавленная 1:1.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461.
Ортофенантролин,
раствор с массовой концентрацией 2,5 г/дм3 готовят при слабом
нагревании.
2,2-дипиридил,
раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Гидроксиламина гидрохлорид
по ГОСТ
5456, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Натрий
уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199,
раствор с массовой концентрацией 500 г/дм3.
Бумага конго.
Железо
карбонильное.
Стандартные
растворы
Раствор А: 0,5
г железа растворяют в 30 см3 соляной кислоты. После полного растворения
навески раствор окисляют несколькими каплями азотной кислоты. Затем раствор
кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, помещают в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3
стандартного раствора А содержит 0,0005 г железа.
Раствор Б: 5 см3
стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3
стандартного раствора Б содержит 0,00001 г железа.
4.3 Проведение
анализа
4.3.1
Аликвотную часть основного раствора, приготовленного по ГОСТ 21639.2 в соответствии с таблицей 1, помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 раствора
гидрохлорида гидроксиламина, нейтрализуют раствором уксуснокислого натрия до
слабокислой реакции по бумаге конго. Затем приливают 10 см3 раствора
ортофенантролина или 2,2-дипиридила, доливают до метки водой и перемешивают.
Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при
длине волны 516 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 520 до
530 нм.
Таблица 1 - Объем аликвотной
части раствора
Массовая доля общего
железа, %
|
Объем аликвотной
части раствора, см3
|
От 0,05 до 0,1 включ.
|
25
|
Св. 0,1 » 0,5 »
|
10
|
» 0,5 » 1,0 »
|
5
|
После
вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения
оптической плотности анализируемого раствора находят массу общего железа по
градуировочному графику.
4.3.2 Построение градуировочного графика
Для построения
градуировочного графика в пять из шести конических колб вместимостью 100 см3 отбирают 1;
2; 3; 4; 5 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004;
0,00005 г общего железа. В каждую колбу приливают 10 - 15 см3 воды,
5 см3 гидрохлорида гидроксиламина, нейтрализуют раствором
уксуснокислого натрия до слабокислой реакции по «бумаге конго». Затем приливают
10 см3 раствора ортофенантролина или 2,2-дипиридила, доливают до
метки водой и перемешивают.
Через 30 мин
измеряют оптическую плотность раствора, как указано в 4.3.1. Раствором сравнения
служит раствор шестой колбы, не содержащий стандартного раствора железа.
По полученным
значениям оптических плотностей и соответствующим им массам общего железа
строят градуировочный график.
4.4
Обработка результатов
4.4.1 Массовую долю общего железа (X)
в процентах
вычисляют по формуле
где m1 - масса общего железа, найденная по градуировочному графику, г;
т -
масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.4.2 Нормы точности
и нормативы контроля точности определения массовой доли общего железа приведены
в таблице 2.
Таблица 2 - Нормативы контроля точности
Массовая доля общего
железа, %
|
Допускаемые
расхождения, %
|
погрешности
результатов анализа, Δ
|
двух средних результатов анализа, выполненных в
различных условиях, dK
|
двух параллельных определений, d2
|
трех параллельных определений, d3
|
результатов
анализа стандартного образца от аттестованного значения δ
|
От
0,05 до 0,1 включ.
|
0,018
|
0,023
|
0,019
|
0,023
|
0,012
|
Св. 0,1 » 0,2 »
|
0,03
|
0.03
|
0,03
|
0.03
|
0,02
|
» 0,2 » 0,5 »
|
0,04
|
0,06
|
0,04
|
0,03
|
0.03
|
» 0,5 » 1,0 »
|
0,06
|
0,07
|
0,06
|
0,07
|
0,04
|
5 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫИ МЕТОД
5.1 Сущность метода
Метод основан
на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами
железа, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламени
ацетилен-воздух.
5.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр
атомно-абсорбционный любого типа с источником излучения для железа.
Печь муфельная
с температурой нагрева до 1000 °С.
Ацетилен
растворенный по ГОСТ
5457.
Компрессор,
обеспечивающий подачу сжатого воздуха или баллон со сжатым воздухом.
Кислота соляная
по ГОСТ
3118 и разбавленная 2:100.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461.
Кислота
хлорная, раствор с массовой концентрацией 1510 г/дм3.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Калий
пиросернокислый по ГОСТ 7172.
Стандартный
раствор, приготовленный по 4.2.
5.3 Проведение анализа
5.3.1
Навеску пробы массой, в зависимости от массовой доли железа в флюсах,
определяют по таблице 3.
Навеску флюса
помещают в платиновую или стеклоуглеродистую чашку, смачивают водой, прибавляют
15 см3 хлорной кислоты, 5 см3 азотной, 10 см3
фтористоводородной кислоты и нагревают раствор до растворения
навески. Затем раствор нагревают до полного удаления паров хлорной кислоты,
охлаждают, приливают 15 см3 соляной кислоты, 30 см3 воды
и нагревают до растворения солей. Раствор фильтруют через плотный фильтр,
промывают 3 - 4 раза горячей соляной кислотой (2:100), 3 - 5 раза горячей
водой. Фильтр помещают в платиновый тигель, подсушивают, прокаливают и
доплавляют с 1,5 - 2,0 г пиросернокислого калия. Охлажденный тигель помещают в
стакан вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 горячей
воды, 10 см3 соляной кислоты и нагревают до растворения плава.
Раствор объединяют с основным раствором, выпаривают до влажных солей, приливают
4 см3 соляной кислоты, 15 - 20 см3 воды и нагревают до
растворения солей, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.
Таблица 3 - Масса навески пробы
Массовая доля общего
железа, %
|
Масса
навески, г
|
Вместимость
мерной колбы, см3
|
От 0,10
до 0,25 включ.
|
0,5
|
100
|
Св. 0,25 » 0,50 »
|
0,25
|
100
|
» 0,50 » 1,00 »
|
0,1
|
100
|
Через
весь ход анализа проводят контрольный опыт.
Распыляют раствор
контрольного опыта и раствор анализируемой пробы в порядке увеличения абсорбции
до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед распылением
каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой
точки.
После вычитания
значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значений атомной
абсорбции раствора анализируемой пробы находят массу железа в растворе
анализируемой пробы по градуировочному графику.
5.3.2 Построение градуировочного графика
Для построения
градуировочного графика в шесть платиновых или стеклоуглеродистых чашек
помещают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного раствора А,
что соответствует 0,00025; 0,0005; 0,00075; 0,001; 0,00125; 0,0015 г железа и
далее проводят анализ по 5.3.1.
5.4 Обработка
результатов
5.4.1
Массовую долю общего железа (X)
в процентах
вычисляют по формуле
где m1 - масса железа в растворе анализируемой
пробы, найденная по градуировочному графику, г;
т - масса навески пробы, г.
5.4.2
Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли общего
железа приведены в табл. 2.
Ключевые слова: флюсы, электрошлаковый
переплав, метод определения общего железа, фотометрический метод,
атомно-абсорбционный метод, реактивы, растворы, массовая доля