---

Далі додають точно 5,0 см³ розчину Н-резорцину і 1 см³ розчину тіоніну, перемішуючи, вміст склянки переносять у мірну колбу місткістю 50 см³, ополіскують стакан буферним розчином, до­ливають до позначки буферним розчином, перемішують і через 18-24 год вимірюють оптичну гу­стину розчину за довжини хвилі 500-520 нм відносно розчину контрольного досліду, проведено­го через всі стадії аналізу.

За масової частки бору понад 0,0005 % здійснюють вимірювання через 2 год.

Масу бору знаходять за градуювальним графіком.

Для побудови градуювального графіка у сім кварцових стаканів місткістю 100 см³ вміщують наважки карбонільного заліза відповідно до маси наважки аналізованої проби. У шість стаканів приливають послідовно 1,0; 4,0; 7,0; 10,0; 12,0 і 15,0 см³ стандартного розчину Б, що відповідає 0,00001; 0,00004; 0,00007; 0,00010; 0,00012 і 0,00015 г бору. Сьомий стакан використовують для проведення контрольного досліду.

У всі стакани приливають 20 см³ суміші води, соляної і азотної кислот у співвідношенні 1:1:1, 2 см³ ортофосфорної кислоти, стакани накривають пластмасовими кришками і розчиняють наваж­ки, помірно нагріваючи.

Далі діють, як зазначено в 6.3.1.

За знайденими величинами оптичної густини розчинів і відповідними до них значеннями маси бору в аліквотній частині розчину будують градуювальний графік.

4. .4 Опрацювання результатів

Масову частку бору (Х₃), у відсотках, підраховують за формулою:

Х,-^-100. (3)

т де т₃— маса бору, знайдена за градуювальним графіком, г; т — маса наважки проби, яка відповідає аліквотній частині, г.

7. ТОЧНІСТЬ

   1. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки бору наве­дено в таблиці 4.

Таблиця 4 У відсотках

7. 2. Для наближення до міжнародних вимог норм точності та нормативів контролю точності визначення масової частки бору у сталі та чавуні рекомендується проводити вимірювання мето­дом, який наведено у додатку А.

8. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ

Під час проведення аналізів необхідно додержуватись вимог техніки безпеки, викладених в інструкціях, чинних у хімічних лабораторіях і розроблених на основі ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 12.1.010, ГОСТ 12.1.019, Типового положення [1].ДОДАТОКA
(рекомендований)

СТАЛЬ. ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ БОРУ.
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧНИЙ
МЕТОД ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ КУРКУМІНУ

А.1 Сфера застосування

Цей стандарт установлює спектрофотометричний метод із застосуванням куркуміну для ви­значення бору в сталі.

Цей метод застосовують для визначення бору від 0,0001 % до 0,0005 % (мас.) у нелегова- них сталях та від 0,0005 % до 0,012 % (мас.) в інших сталях.

А.2 Нормативні посилання

У цьому тексті є посилання на такі стандарти:

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной меткой

ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

ISO 1042:1998 Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks (Посуд лабораторний скля­ний. Колби мірні з однією міткою)¹

ISO 3696:1987 Water for analytical laboratory use — Specification and test methods (Вода для лабораторного аналізу. Технічні умови та методи випробування)*

ISO 5725-1:1994 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and definitions (Точність (достовірність) методів та результатів випробу­вань. Частина 1. Загальні принципи та визначення)*

ISO 5725-2:1994 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method (Точність (достовірність) методів та результатів випробувань. Частина 2. Основний метод визначен­ня збіжності та відтворюваності результатів вимірювання стандартним методом)*

ISO 5725-3:1994 Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 3: Intermediate measures of the precision of a standard measurement method (Точність (дос­товірність) методів та результатів випробувань. Частина 3. Визначення точності результатів вимірю­вань стандартним методом, які були виконані у різний час)*

ISO 14284:1996 Steel and iron — Sampling and preparation of samples for the determination of chemical composition (Сталь та чавун. Відбір та підготовка проб і зразків для визначення хімічно­го складу)*.

А.З Суть методу

Розчинення досліджуваної проби в соляній та азотній кислотах. Розкладання сполук бору (нітридів тощо) ортофосфорною та сірчаною кислотами за температури 290 °С. Утворення забар­вленої комплексної сполуки ортоборної кислоти та куркуміну в присутності ацетатного буферно­го розчину.

Спектрофотометричне вимірювання за довжини хвилі близько 543 нм.

А.4 Реактиви

Під час аналізу, якщо немає особливих вказівок, використовують реактиви лише певного ана­літичного ступеня чистоти з дуже низьким вмістом бору та воду лише 2-го класу згідно з стандар­том ISO 3696.

А.4.1 Чисте залізо, що не містить бору або містить відому дуже малу кількість бору.

А.4.2 Натрію гіпофосфіт моногідрат (NaH₂PO₂-H₂O).

А.4.3 Соляна кислота, р близько 1,19 г/мл.

А.4.4 Азотна кислота, р близько 1,40 г/мл.

А.4.5 Сірчана кислота, р близько 1,84 г/мл.

А.4.6 Ортофосфорна кислота, р близько 1,71 г/мл.

А.4.7 Оцтова кислота, що не містить альдегіду, р близько 1,05 г/мл. Для перевірки на альдегід вміщують 20 мл оцтової кислоти (р близько 1,05 г/мл) та 1 мл розчину перманганату калію (1 г/л) у стакан місткістю 50 мл. У разі відсутності альдегіду початкове фіолетове забарвлення розчину перманганату калію зберігається; у протилежному випадку розчин через 15 хв забарвлюється у коричневий колір.

А.4.8 Суміш оцтової та сірчаної кислот. Змішують однакові об’єми сірчаної (А.4.5) та оцтової (А.4.7) кислот, підливаючи сірчану та оцтову кислоти невеликими порціями, інтенсивно перемішу­ючи і охолоджуючи під струменем холодної води.

А.4.9 Ацетатний буферний розчин. Розчиняють 225 г ацетату амонію у 400 мл води. Дода­ють 300 мл оцтової кислоти (А.4.7). Одержаний розчин фільтрують у поліпропіленову мірну кол­бу місткістю 1000 мл, розводять водою до позначки і перемішують.

А.4.10 Натрію фторид, розчин 40 г/л. Розчин зберігають у поліпропіленовому посуді.

А.4.11 Бор, стандартний розчин

А.4.11.1 Початковий розчин, що відповідає 0,10 г бору на 1 літр. Зважують 0,2860 г ортоборної кислоти (Н₃ВО₃) з точністю до 0,0001 г. Наважку вміщують у стакан місткістю 250 мл і розчиня­ють у 200 мл води. Розчин переносять кількісно у мірну колбу місткістю 500 мл з однією познач­кою. Розводять водою до позначки і перемішують.

Розчин зберігають у поліпропіленовому посуді.

1. мл цього початкового розчину містить 0,10 мг бору.

А.4.11.2 Стандартний розчин, що відповідає 0,002 г бору на 1 літр. Переносять 20,0 мл по­чаткового розчину (А.4.11.1) у мірну колбу з однією позначкою місткістю 1000 мл. Розводять во­дою до позначки і перемішують.

Розчин зберігають у поліпропіленовому посуді.

Готують цей стандартний розчин безпосередньо перед застосуванням.

1. мл цього стандартного розчину містить 2 мкг бору.

А.4.12 Куркуміну ацетат, розчин 1,25 г/л. Зважують 0,125 г куркуміну [СН₃О(ОН)С₆Н₃СН;СНСО]₂СН₂ і вміщують у поліпропіленову або кварцову посудину. Додають 60 мл оцтової кислоти (А.4.7) і перемішу­ють. Нагрівають на водяній бані за температури 40 °С і перемішують за допомогою магнітної мішалки. Після повного розчинення солі розчин охолоджують і переносять у поліпропіленову мірну колбу місткістю 100 мл. Розводять оцтовою кислотою до позначки і перемішують.

А.5 Апаратура

Для зберігання розчинів бору не можна користуватися скляним посудом, а лише поліпропі­леновим або кварцовим, який попередньо промивають оцтовою кислотою (А.4.7), потім водою і добре висушують.

Усі мірні скляні колби повинні бути класу А згідно з ГОСТ 29169, ГОСТ 29251 або ISO 1042.

Використовують звичайне лабораторне обладнання і лабораторний посуд.

А.5.1 Кварцові хімічні стакани з кварцовими кришками місткістю 100 мл, розміри: діаметр 51 мм, висота 70 мм.

А.5.2 Поліпропіленові або політетрафторетиленові мірні колби місткістю 50 мл і 100 мл.

А.5.3 Блок з алюмінієвого сплаву з отворами для розміщення кварцових стаканів місткістю 100 мл для нагрівання їх на гарячій плиті.

Схематичне зображення таких блоків наведено в додатку А.А.

Примітка 1. Розміри отворів повинні відповідати розмірам наявних кварцових стаканів.

А.5.4 Спектрофотометр для вимірювання оптичної густини розчину за довжини хвилі 543 нм у кюветі з товщиною оптичного шару 2 см.

А.6 Підготування проби

Відбір проб здійснюють згідно з ISO 14284 або відповідними національними стандартами на сталь. Товщина окремої частинки стружки, яку використовують для аналізу, повинна бути менша ніж 1 мм.

А.7 Методика проведення аналізу

А.7.1 Досліджувана проба

Залежно від передбачуваного вмісту бору зважують з точністю до 0,0002 г такі наважки дос­ліджуваної проби:

1. в разі вмісту бору від 0,0001 % (мас.) до 0,006 % (мас.) — близько 1,0 г;

2. в разі вмісту бору від 0,006 % (мас.) до 0,012 % (мас.) — близько 0,50 г.

Для марок сталі з сумарним вмістом нікелю та кобальту понад ЗО % (мас.) наважка дослід­жуваної проби приблизно 0,50 г.

А.7.2 Контрольні випробування

Паралельно з аналізом досліджуваної проби здійснюють контрольний дослід, використовуючи замість наважки досліджуваної проби таку саму наважку чистого заліза (А.4.1). Аналіз здійснюють за тих самих умов, застосовуючи ту саму методику, ті самі кількості всіх необхідних реактивів і ті самі розведення розчинів.

Потім вимірюють оптичну густину розчину контрольного досліду і оптичну густину розчину порівняння.

А.7.3 Визначення вмісту бору

А.7.3.1 Приготування досліджуваного розчину

Наважку досліджуваної проби (А.7.1) вміщують у кварцовий стакан (А.5.1) місткістю 100 мл. Додають 10 мл соляної кислоти (А.4.3) і 5 мл азотної кислоти (А.4.4), накривають стакан кварцовою кришкою (А.5.1) і залишають за температури навколишнього середовища (примітка 2) до повного розчинення наважки. Потім обережно додають 10 мл ортофосфорної кислоти (А.4.6) та 5 мл сірчаної кислоти (А.4,5) і нагрівають до утворення білих парів сірчаної кислоти. Розчин періодично перемішу­ють, щоб змити всі частинки, що пристали до стінок стакана. Цей стакан вміщують в отвір блока (А.5.4), який установлюють на нагрівач, і нагрівають розчин до температури 290 °С (примітка 3). Нагрівання продовжують ЗО хв, уважно стежачи за тим, щоб після появи білих парів сірчаної кис­лоти стакан був накритий кварцовою кришкою.

Стакан знімають з нагрівана та охолоджують. Додають ЗО мл води в цей сиропоподібний роз­чин, нагрівають і перемішують.

Запобіжні заходи. Необхідно бути обережним під час додавання ЗО мл води у нагрітий роз­чин. У протилежному випадку можливі втрати розчину внаслідок викиду.

Потім обережно додають 5 мл соляної кислоти (А.4.3) і нагрівають до кипіння. Додають 3 г гіпофосфіту натрію (А.4.2) і обережно кип’ятять розчин 15 хв.

Стакан знімають з нагрівана та охолоджують. Розчин кількісно переносять у поліпропілено­ву мірну колбу (А.5.2) місткістю 50 мл, розводять до позначки водою і перемішують.

Примітка 2. Дуже важливо розчиняти наважку за температури навколишнього середовища, щоб уникнути можливої втрати бору за підвищених температур.

Примітка 3. Температури (290 ± 5) °С досягають за допомогою градуювання нагрівана, занурюючи термометр із шка­лою від 0 до 350 °С у стакан, що містить ті самі кількості всіх необхідних для розчинення реактивів.

А.7.3.2 Утворення забарвленого комплексу

А.7.3.2.1 Аліквотну частину досліджуваного розчину (А.7.3.1), що дорівнює 1,0 мл, вміщують у поліпропіленову мірну колбу (А.5.2) місткістю 100 мл, яку попередньо миють і висушують.

• .7.3.2.2 Потім додають у колбу певні кількості вказаних нижче реактивів, обережно перемішу­ючи розчин після кожного додавання, уникаючи контакту з пробкою:

• 6,0 мл суміші оцтової і сірчаної кислот (А.4.8), уникаючи контакту піпетки з шийкою і стінка­ми колби, розчин перемішують;

• 6,0 мл куркумінового розчину оцтової кислоти (А.4.12). Колбу закривають пробкою і роз­чин перемішують. Суміш залишають на 2 год ЗО хв для повного забарвлення;

• 1,0 мл ортофосфорної кислоти (А.4.6) додають для стійкості забарвлення комплексу. Колбу струшують і залишають на ЗО хв.

— додають 30,0 мл буферного розчину оцтової кислоти (А.4.9). Розчин стає оранжевим. Кол­бу закривають пробкою, струшують і залишають точно на 15 хв.

А.7.3.3 Приготування розчину порівняння

Аліквотну частину досліджуваного розчину (А.7.3.1), що дорівнює 1,0 мл, вміщують у поліпро­піленову мірну колбу місткістю 100 мл (А.5.2), яку попередньо миють і висушують. Додають 0,2 мл розчину фториду натрію (А.4.10).