---

Оптичну густину розчину вимірюють через 5 хв на спектрофотометрі за довжини хвилі 546 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвилі (530—550) нм. Якщо в пробі присутній ванадій, величину оптичної густини вимірюють через (10—15) хв одночасно по (3—4) проби. Як розчин порівняння використовують воду.

Одночасно з аналізуванням виконують контрольний дослід на забруднення реактивів.

Від значень оптичної густини кожного аналізованого розчину віднімають значення оптичної гус­тини 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 сім мірних колб місткістю 100 см³ послідовно додають (1, 2, 4, 6, 8, 10, 12) см³ стандартного розчину В, що відповідає (0,000005; 0,000010; 0,000020; 0,000030; 0,000040; 0,000050; 0,000060) г хрому. У кожну колбу додають 3 см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:4, 5 см³ розчину дифенілкарбазиду, перемішують, доливають водою до позначки та знову перемішують.

Оптичну густину розчину вимірюють через 5 хв на спектрофотометрі за довжини хвилі 546 нм або на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвилі (530—550) нм.

Для готування розчину порівняння в мірну колбу місткістю 100 см³, безперервно перемішуючи, доливають (25—ЗО) см³ води, 3 см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:4, 5 см³ дифенілкарбазиду, до­ливають водою до позначки та перемішують.

За знайденими значеннями оптичної густини розчинів і відповідними до них значеннями маси хрому будують градуювальний графік у координатах оптична густина — маса хрому, у грамах.

Допустимо будувати градуювальний графік у координатах: оптична густина — масова частка хрому, у грамах.

Х₂=—^L-100, (2)

т

де m-і — маса хрому в аналізованій пробі, визначена за градуювальним графіком, г;

т — маса наважки проби, яка відповідає аліквотній частині розчину, г.

5 ТИТРИМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ

ЧАСТКИ ХРОМУ ВІД 0,1 % ДО 0,5 %

Метод ґрунтується на окисленні хрому (III) надсірчанокислим амонієм до хрому (VI) у сірчанокис­лому середовищі в присутності азотнокислого срібла. Хромову кислоту відновлюють розчином солі заліза (II) й установлюють кінцеву точку титрування потенціометрично або візуально. У цьому разі надлишок заліза (II) відтитровують розчином марганцевокислого калію.

Установка для потенціометричного титрування, що складається з двох електродів — індика­торного (платинового) й електрода порівняння (каломельного, хлорсрібного або вольфрамово­го); магнітної або механічної мішалки; мілівольтметра постійного струму або pH-метра, який дає змогу чітко фіксувати зміну потенціалу в кінцевій точці еквівалентності під час титрування з вибраною парою електродів. За потреби до приладу послідовно вмикають змінний опір, який дає змогу викону­вати вимірювання в межах шкали приладу.

Кислота сірчана — згідно з ГОСТ 4204 і розведена 1:1 та 5:95.

Кислота ортофосфорна — згідно з ГОСТ 6552.

Суміш кислот: до 760 см³ води обережно, безперервно перемішуючи, додають 160 см³сірчаної кислоти, охолоджують і додають 80 см³ортофосфорної кислоти й перемішують.

Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461 або ГОСТ 11125.

Срібло азотнокисле — згідно з ГОСТ 1277, розчин масовою концентрацією 2 г/дм³, зберігають у посуді з темного скла.

Амоній надсірчанокислий — згідно з ГОСТ 20478, розчин масовою концентрацією 100 г/дм³, свіжоприготований.

Натрій хлористий — згідно з ГОСТ 4233, розчин масовою концентрацією 50 г/дм³.

Натрій щавлевокислий безводний — згідно з ГОСТ 5839.

Марганець (II) сірчанокислий 5-водний — згідно з ГОСТ 435, розчин масовою концентра­цією 5 г/дм³.

Сечовина — згідно з ГОСТ 6691, свіжоприготований розчин масовою концентрацією 100 г/дм³.

Натрій азотистокислий — згідно з ГОСТ 4197, розчин масовою концентрацією 20 г/дм³.

Калій двохромовокислий — згідно з ГОСТ 4220, перекристалізований і висушений за темпе­ратури (180—200) °С до сталої маси.

Сіль оксиду заліза (II) й амонію подвійна сірчанокисла (сіль Мора) — згідно з ГОСТ 4208, роз­чин масовою концентрацією еквівалента 0,02 моль/дм³: сіль Мора кількістю 7,84 г розчиняють в 1 дм³ сірчаної кислоти, розведеної 5:95.

Масову концентрацію розчину солі Мора (7) установлюють за стандартним розчином хрому (VI) або за наважкою безводного двохромовокислого калію, висушеного за температури 150 °С до сталої маси. Наважку двохромовокислого калію масою 0,1000 г розчиняють у 150 см³ води в мірній колбі міст­кістю 250 см³ та доливають водою до позначки. Аліквотну частину розчину 20 см³ вміщують у стакан місткістю 400 см³, доливають 20 см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:1, та 5 см³ ортофосфорної кислоти й перемішують. У стакан із розчином занурюють електроди, вмикають мішалку та швидко доливають розчин солі Мора до одержання слабо-жовтого забарвлення. Потім розчин солі Мора додають повіль­но краплями, записуючи об’єм розчину в бюретці та показання приладу після додавання кожної краплі розчину. Об'єм розчину в бюретці, що відповідає максимальній зміні показання приладу, беруть за об’єм, витрачений на титрування.

Масову концентрацію розчину солі Мора Т, виражену в грамах хрому на 1 см³ розчину, обчислю­ють за формулою:

7

(3)

. /77-0,3535

⁼ V

де m — маса наважки двохромовокислого калію, що відповідає аліквотній частині розчину, г; 0,3535 — коефіцієнт перерахування двохромовокислого калію на хром;

V — об’єм розчину солі Мора, витрачений на титрування, см³.

Калій марганцевокислий — згідно з ГОСТ 20490, стандартний розчин молярною концентрацією еквівалента 0,02 моль/дм³: 0,63 г марганцевокислого калію розчиняють в 1 дм³ води, розчин перели­вають у склянку з темного скла, закривають притертою пробкою, ретельно перемішують і залишають на (7—10) діб.

Потім розчин фільтрують на прожарений азбестовий фільтр або воронку з поруватою пластинкою й обережно зливають сифоном у посудину з темного скла. Розчин зберігають у цій посудині, забезпе­чують її сифонною трубкою та безпосередньо з’єднують із бюреткою.

Масову концентрацію розчину Тустановлюють за безводним щавлевокислим натрієм, висуше­ним до сталої маси за температури 110 °С.

Наважку щавлевокислого натрію масою 0,1 г розчиняють, нагріваючи в 50 см³ води, доливають 15 см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:1, нагрівають у межах температури (70—80) °С і титрують розчином марганцевокислого калію до появи стійкого рожевого забарвлення.

Масову концентрацію розчину марганцевокислого калію Т, виражену в грамах хрому на 1 см³ розчину, обчислюють за формулою

_

(4)

0,259 m

Т = —^ ’

де 0,259 — коефіцієнт перерахування щавлевокислого натрію на хром;

/77 — маса наважки щавлевокислого натрію, г;

V — об’єм розчину марганцевокислого калію, витрачений на титрування, см³.

У

,з

становлюють співвідношення К об’ємів розчинів солі Мора та марганцевокислого калію так:

у

І-

конічну колбу місткістю 500 см³ додають із бюретки 25 см³ розчину солі Мора, доливають 250 см^: води, 60 см³ суміші кислот і титрують розчином марганцевокислого калію до появи слаборожевого за­барвлення, стійкого протягом двох—трьох хвилин.

Співвідношення обчислюють за формулою:

к

(5)

Д

^V2

де — об’єм розчину марганцевокислого калію, витрачений на титрування розчину солі Мора, см³;

V₂— об’єм розчину солі Мора, взятого для титрування, см³.

Співвідношення встановлюють тричі й беруть середнє значення.

У разі аналізування чавунів або випадіння в осад кремнієвої кислоти розчин фільтрують на фільтр «біла стрічка» та промивають фільтр з осадом (5—6) разів гарячою водою, збираючи фільтрат і про­мивні води в колбу чи стакан місткістю (500—600) см³.

Під час аналізування сталі або чавуну з масовою часткою марганцю менше ніж 0,1 % до розчину доливають 1 см³ розчину сірчанокислого марганцю.

Аналізований розчин розбавляють гарячою водою до об’єму (200—250) см³, доливають 10 см³ розчину азотнокислого срібла, 20 см³ розчину надсірчанокислого амонію та нагрівають до кипіння. Поява малинового забарвлення марганцевої кислоти, що утворюється, свідчить про повне окислен­ня хрому (III) до хрому (VI). Розчин кип’ятять до руйнування надсірчанокислого амонію, доливають 5 см³ розчину хлористого натрію та продовжують кип’ятити до зникнення малинового та появи жовтого забарвлення. Якщо розчин з осадом набуває бурого кольору, необхідно долити (1—2) см³ розчину хлористого натрію та продовжувати кип’ятити до набування чистого жовтого забарвлення. Розчин охолоджують у проточній воді до кімнатної температури, перемішують і титрують, як зазначено в 5.3.2 або 5.3.3.

До розчину доливають із бюретки, безперервно перемішуючи, розчин солі Мора до зміни за­барвлення з жовтого в зелений та (7—10) см³ у надлишок. Надлишок розчину солі Мора одразу відтитровують розчином марганцевокислого калію до появи рожевого забарвлення, стійкого протягом двох—трьох хвилин.

У стакан з аналізованим розчином занурюють електроди, вмикають мішалку та додають роз­чин солі Мора спочатку швидко до набування слабо-жовтого забарвлення, потім повільно краплями до різкого стрибка потенціалу. Записують об’єм розчину в бюретці та показання приладу після дода­вання кожної краплі. Об’єм розчину в бюретці, який відповідає максимальній зміні показання приладу, беруть за об’єм, витрачений на титрування.

У присутності ванадію спочатку відтитровують суму хрому та ванадію, потім додають краплями розчин марганцевокислого калію масовою концентрацією 20 г/дм³ до появи рожевого забарвлення, стійкого протягом двох хвилин. Надлишок марганцевокислого калію відновлюють (1—2) краплями розчину азотистокислого натрію до зникнення рожевого забарвлення, доливають 20 см³ розчину сечовини, 25 см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:1 (у разі чого стрілка мілівольтметра повертається у вихідне положення), і титрують розчином солі Мора, додаючи його краплями, як зазначено вище. Різницю в об’ємах розчину в бюретці між першим і другим титруванням беруть за об’єм, витрачений на титрування хрому.

_

(6)

Т(УК-У₁)-100 з “

т

де Т — масова концентрація розчину марганцевокислого калію, виражена в грамах хрому на 1 см³ розчину;

5. — об’єм розчину солі Мора, взятий для титрування, см³;

К — коефіцієнт співвідношення між розчинами солі Мора та марганцевокислого калію;

5. — об’єм розчину марганцевокислого калію, витрачений на титрування, см³;

т — маса наважки проби, г.

Т

(7)

ІЛ100

X з — т

де Т — масова концентрація розчину солі Мора, виражена в грамах хрому на 1 см³ розчину;

• — об’єм розчину солі Мора, витрачений на титрування, см³;

т— маса наважки аналізованої проби, г.Масову частку хрому Х₄, у відсотках, у присутності ванадію, обчислюють за формулою:

(У-Л)Т-100

= < (8)

де Т — масова концентрація солі Мора, виражена в грамах хрому на 1 см³ розчину;

• — об’єм розчину солі Мора, витрачений на титрування хрому та ванадію, см³;

• -і — об'єм розчину солі Мора, витрачений на титрування ванадію, см³;

m — маса наважки аналізованої проби, г.

6 АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ

ЧАСТКИ ХРОМУ ВІД 0,01 % ДО 0,50 %

Метод ґрунтується на вимірюванні ступеня поглинання резонансного випромінювання вільними атомами хрому, що утворюються внаслідок розпилення аналізованого розчину в полум’ї повітря — ацетилен або оксид азоту (І) — ацетилен за довжини хвилі 357,9 нм.

Атомно-абсорбційний полуменевий спектрофотометр.

Лампа з порожнистим катодом для визначення хрому.

Компресор, що подає стиснене повітря, чи балон зі стисненим повітрям.