Страница 2: ДСТУ 7761:2015. Сталь вуглецева і чавун нелегований. Методи визначення цирконію (61890)

Оптичну густину розчину вимірюють через (20—25) хв на спектрофотометрі за довжини хвилі 665 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвилі (655—675) нм.

Як розчин порівняння використовують аліквотну частину розчину аналізованої проби, у яку перед додаванням розчину арсеназо III додають 5 см³ розчину трилону Б для зв’язування цирконію.

Одночасно через усе аналізування проводять контрольний дослід на вміст цирконію в реактивах. Від значення оптичної густини аналізованого розчину віднімають значення оптичної густини розчину контрольного досліду.

Результати аналізування обчислюють за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандартним зразком, близьким за складом до аналізованої проби й проведеним через усі ста­дії аналізування.

У шість стаканів місткістю 300 см³ вміщують по 1,0 г карбонільного заліза. У п’ять із них послідовно додають (4, 6, 8,10 та 12) см³ стандартного розчину цирконію Б, що відповідає (0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,0010 та 0,0012) г цирконію. Шостий стакан слугує для проведення контрольного досліду.

До розчинів у стаканах доливають по (ЗО—50) см³ соляної кислоти й далі аналізування виконують, як зазначено в 4.3.1.

За знайденими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси цир­конію будують градуювапьний графік у координатах оптична густина — маса цирконію, у грамах. До­пустимо будувати градуювапьний графік у координатах: оптична густина — масова частка цирконію, у відсотках.

Таблиця 1

Далі аналізування виконують, як зазначено в 4.3.1, фільтруючи розчин у стакан місткістю 300 см³, до операції сплавляння осаду.

Фільтрат випарюють до об’єму (20—ЗО) см³, додають (5—10) см³ азотної кислоти, кип’ятять до руйнування органічних речовин, додають 20 см³ хлорної кислоти й випарюють до виділення парів хлорної кислоти. Усі операції виконують, накривши стакан годинниковим склом. Солі розчиняють у (25—ЗО) см³ води, нагріваючи.

Осад у платиновому тиглі сплавляють із (0,5—1,0) г суміші вуглекислого натрію татетрабор- нокислого натрію у співвідношенні 3:1, за температури (800—1000) °С протягом (10—15) хв.

Тигель із плавом охолоджують і вміщують у стакан місткістю 250 см³, додають 50 см³ води та нагрівають до повного розчинення плаву. Тигель витягують зі стакана й обполіскують водою. Розчин із вилуженим плавом обережно додають до основного фільтрату, перемішуючи.

Об’єднаний розчин упарюють до (ЗО—40) см³, доливають 25 см³ розчину азотистокислого натрію, нагрівають до кипіння та кип’ятять протягом 5 хв. Розчин у стакані охолоджують, наливаютьу мірну колбу місткістю 100 см³, доливають водою до позначки та переливають. Розчин фільтрують на сухий фільтр середньої щільності в суху конічну колбу, відкидаючи перші порції фільтрату.

Аліквотну частину розчину 10 см³ вміщують у мірну колбу місткістю 50 см³, додають 25 см³ азотної кислоти, 2,5 см³ розчину сечовини, 5 см³ розчину арсеназо III, після додавання кожного реактиву розчин перемішують та охолоджують. Потім розчин доливають водою до позначки та ретельно перемішують.

Оптичну густину розчину вимірюють через (20—25) хв на спектрофотометрі за довжини хвилі 665 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвиль (655—675) нм.

Одночасно з аналізуванням проводять контрольний дослід на забруднення реактивів. Як розчин порівняння використовують розчин контрольного досліду.

Результати аналізу обчислюють за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандарт­ним зразком, близьким за складом до аналізованої проби та проведеним через усі стадії аналізування.

У вісім стаканів місткістю 250 см³ вміщують наважки карбонільного заліза, що відповідають масі наважки аналізованої проби. У сім із них послідовно доливають (5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0; 20,0 та 25,0) см³ стандартного розчину цирконію В, що відповідає (0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000125; 0,000150; 0,000200 та 0,000250) г цирконію. Восьмий стакан використовують для контрольного досліду на вміст цирконію в реактивах.

У кожен стакан доливають (ЗО—50) см³ соляної кислоти й далі аналізування виконують, як за­значено в 4.4.1.

За знайденими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси цирконію будують градуювальний графік у координатах оптична густина — маса цирконію, у грамах. Допустимо будувати градуювальний графік у координатах; оптична густина — масова частка цирконію, у відсотках.

4.5 Опрацювання результатів

т — маса наважки аналізованої проби, г.

5. ЕКСТРАКЦІЙНО-ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ ЦИРКОНІЮ ВІД 0,002 % ДО 0,05 %

   1. Суть методу

Метод ґрунтується на утворенні забарвленої комплексної сполуки цирконію з арсеназо III в сильно­кислому середовищі й подальшому вимірюванні оптичної густини розчину за довжини хвилі 665 нм. Відокремлення цирконію від супутніх елементів виконують екстракцією н-бутиловим спиртом ком­плексної сполуки цирконію з пікраміном-епсилон у присутності дифенілгуанідіну.

Апаратура та реактиви відповідно до 4.2 із доповненнями:

Спектрофотометр і фотоелектроколориметр

Кислота соляна — згідно з ГОСТ 3118, розведена 1:19 та 5:95.

Кислота соляна, розчин молярною концентрацією еквівалента 6 моль/дм³: 495 см³ соляної кислоти вміщують у мірну колбу місткістю 1 дм³, доливають водою до позначки й перемішують.

Кислота соляна, розчин молярною концентрацією еквівалента 2 моль/дм³: 165 см³ соляної кислоти вміщують у мірну колбу місткістю 1 дм³, доливають водою до позначки й перемішують.

Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461.

Кислота сірчана — згідно з ГОСТ 4204, розведена 1:1.

Кислота фтористоводнева — згідно з ГОСТ 10484.

Кислота аскорбінова фармакопейна, розчин масовою концентрацією 20 г/дм³.

Калій піросірчанокислий — згідно з ГОСТ 7172.

Натрій вуглекислий 10-водний — згідно з ГОСТ 84, розчин масовою концентрацією 50 г/дм³.

Аміак водний — згідно з ГОСТ 3760.

Амоній хлористий — згідно з ГОСТ 3773, розчин масовою концентрацією 20 г/дм³.

н-бутиловий спирт — згідно з ГОСТ 5208.

Пікрамін-епсилон, розчин масовою концентрацією 0,25 г/дм³.

Арсеназо III, розчин масовою концентрацією 0,4 г/дм³. Готують так: наважку арсеназо III масою 0,4 г вміщують у мірну колбу місткістю 1 дм³ і розчиняють у суміші 170 см³ гарячої води та 5 см³ розчину вуглекислого натрію, розчин охолоджують, відфільтровують, додають 200 см³ бутилового спирту й доводять соляною кислотою до позначки.

Дифенілгуанідін (ДФГ), розчин масовою концентрацією 100 г/дм³.

Стандартні розчини цирконію готують і встановлюють їхню масову концентрацію відповідно до 4.2.

Наважку проби залежно від масової частки цирконію та відповідно до таблиці 2 вміщюють у стакан місткістю 300 см³, додають ЗО см³ суміші соляної й азотної кислот у співвідношенні 3:1 та розчиняють, повільно нагріваючи. Після повного розчинення наважки вміст стакана випарюють насухо, потім охо­лоджують, додають 10 см³ соляної кислоти й знову випарюють насухо. Операцію випарювання з 10 см³ соляної кислоти повторюють ще раз.

Таблиця 2

Сухий залишок розчиняють, нагріваючи, у 20 см³ соляної кислоти, додають (50—70) см³ гарячої води та відфільтровують осад кремнієвої кислоти на фільтр середньої щільності. Фільтр і стакан опо­ліскують (4—5) разів гарячою соляною кислотою, розведеною 5:95, та (4—5) разів гарячою водою. Фільтрат зберігають. Фільтр з осадом вміщують у платиновий тигель, висушують, озолюють та прожа­рюють за температури (600—700) °С. Після охолодження осад у тиглі злегка змочують водою, додають (З—4) краплі сірчаної кислоти, розведеної 1:1, (2—3) см³ фтористоводневої кислоти й випарюють на­сухо. Залишок прожарюють за температури (600—700) °С і сплавляють з 1 г піросірчанокислого калію. Плав вилуговують у гарячій воді й приєднують до основного фільтрату.

Одержаний розчин упарюють до 20 ом³, охолоджують і переливають у мірну колбу місткістю 50 см³ До розчину в колбі доливають 20 см³ соляної кислоти, доводять до позначки водою та перемішують. Розчин відфільтровують на сухий фільтр середньої щільності в суху конічну колбу, відкидаючи перші порції фільтрату.

Аліквотну частину одержаного розчину відповідно до таблиці 2 вміщують у мірну колбу місткістю 25 см³. Якщо аліквотна частина розчину становить 2 см³, додають 3 см³ соляної кислоти молярною концентрацією еквівалента 6 моль/дм³. Потім додають 5 см³ розчину аскорбінової кислоти й через (15—20) хв доливають розчином пікрамін-епсилону до позначки. Вміст колби переносять у ділильну воронку, додають 1 см³ розчину ДФГ, 7 см³ н-бутилового спирту і струшують протягом 1 хв.

Після поділу шарів водну фазу зливають і відкидають. До органічної фази в ділильній воронці додають 5 см³ розчину соляної кислоти, розведеної 1:19, і струшують протягом (15—20) с. Після поділу шарів органічну фазу зливають у мірну колбу місткістю 25 см³ і доливають об’єм розчином арсеназо III до позначки та ретельно перемішують.

Оптичну густину розчину вимірюють не пізніше ніж через 2 год після початку екстрагування на спектрофотометрі за довжини хвилі 665 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвиль (655—675) нм.

Одночасно з аналізуванням проводять контрольний дослід на забруднення реактивів. Як розчин порівняння використовують розчин контрольного досліду.

Результати аналізування обчислюють за градуювальним графіком або методом порівняння зі стан­дартним зразком, близьким за складом до аналізованої проби та проведеним через усі стадії аналізування.

У дев’ять стаканів місткістю 250 см³ вміщують наважки карбонільного заліза залежно від маси наважки проби. У вісім із них послідовно доливають (1,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 та 27,5) см³ стандартного розчину цирконію В, що відповідає (0,000010; 0,000025; 0,000050; 0,000100; 0,000150; 0,000200; 0,000250 та 0,000275) г цирконію. Дев’ятий стакан слугує для контрольного досліду.

У кожен стакан додають по ЗО см³ суміші соляної й азотної кислот і далі аналізування виконують, як зазначено у 5.3.

За знайденими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси цирконію будують градуювальний графік у координатах оптична густина — маса цирконію, у грамах. Допустимо будувати градуювальний графік у координатах оптична густина — масова частка цирконію, у відсотках

т — маса наважки аналізованої проби, г.

5. НОРМИ ТОЧНОСТІ

   1. Норми точності й нормативи контролю точності визначення масової частки цирконію наведено в таблиці 3.

Таблиця З

У відсотках