5.3.3 Построение градуировочного графика

В ряд конических колб вместимостью 100 см³ вводят от 1,0 до 5,0 см³ стандартного раствора хрома, что соответствует от 0,0001 до 0,0005 г хрома. В одну колбу стандартный раствор хрома не вводят.

Во все колбы добавляют воду до объема 20 см³, прибавляют по 4 см³ раствора железа и осторожно приливают раствор углекислого натрия до образования осадка гидроксида железа и 10 см³ в избыток. Охлажденные растворы с осадком переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Осадку дают отстояться, затем фильтруют растворы через сухой фильтр в сухие колбы, отбрасывая первые порции фильтрата. От каждого раствора отбирают аликвотную часть, равную 10,0 см³, в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до 50 см³ и далее поступают, как указано в 5.3.1.

В качестве раствора сравнения применяют раствор, не содержащий стандартного раствора хрома.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массам хрома строят градуировочный график.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю хрома Х₃, %, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле

_{, (4)}

где _{- аттестованное значение массовой доли хрома в стандартном образце, %;}

D - значение оптической плотности раствора пробы;

D₁- значение оптической плотности раствора контрольного опыта;

D₂- значение оптической плотности раствора стандартного образца.

5.4.2 Массовую долю хрома Х₄, %, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле

_{, (5)}

где m₁ - масса хрома, найденная по градуировочному графику, г;

m₃ - масса навески пробы или масса навески, соответствующая аликвотной части раствора пробы, г.

5.4.3 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома приведены в таблице 2.

6 Потенциометрический метод

6.1 Сущность метода

Метод основан на окислении трехвалентного хрома до шестивалентного в сернокислом растворе надсернокислым аммонием в присутствии катализатора - азотнокислого серебра. Полученную хромовую кислоту оттитровывают раствором соли Мора потенциометрическим методом.

6.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для потенциометрического титрования с индикаторным платиновым и сравнительным вольфрамовым или хлорсеребряным, или каломельным электродами.

Мешалка магнитная или механическая.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 1:1 и 1:20.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 250 г/дм³.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 2,5 г/дм³.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 50 г/дм³.

Марганец (II) сернокислый 5-водный по ГОСТ 435, раствор 10 г/дм³.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор с (1/6K₂Cr₂O₇) = 0,025 моль/дм³: 1,2258 г перекристаллизованного и просушенного до постоянной массы при температуре 180 °С двухромовокислого калия растворяют в 200 см³ воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация раствора двухромовокислого калия, выраженная в граммах на кубический сантиметр хрома, равна 0,0004333 г/см³.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор с [FeSO₄(NH₄)₂SO₄×6H₂O] = 0,025 моль/дм³: 9,83 г соли Мора растворяют в 500 см³ раствора серной кислоты (1:20). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают по раствору двухромовокислого калия.

Для этого в стакан вместимостью 400 см³ помещают 25,0 см³ раствора двухромовокислого калия, затем прибавляют 200 см³ воды, 20 см³ раствора серной кислоты (1:1), 5 см³ ортофосфорной кислоты и титруют раствором соли Мора до резкого отклонения стрелки милливольтметра.

Массовую концентрацию раствора соли Мора С, г/см³ хрома, вычисляют по формуле

_{, (6)}

где C₁ - массовая концентрация раствора двухромовокислого калия, г/см³ хрома;

V - объем раствора двухромовокислого калия, взятый для титрования, см³;

V₁ - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора двухромовокислого калия, см³.

6.3 Проведение анализа

6.3.1 Навеску пробы массой 2 г (при массовой доле хрома до 0,5 %) или 1 г (при массовой доле хрома свыше 0,5 %) помещают в платиновую или стеклоуглеродную чашку, приливают 10-20 см³ фтористоводородной кислоты, затем осторожно по каплям добавляют азотную кислоту до прекращения бурной реакции и 5 см³ в избыток, 20 см³ раствора серной кислоты (1:1) и выпаривают до выделения паров серной кислоты. После охлаждения прибавляют 5 см³ ортофосфорной кислоты, обмывают стенки чашки водой и снова выпаривают раствор до выделения паров серной кислоты.

Охлаждают, приливают 50 см³ воды, нагревают до растворения солей и переносят раствор в коническую колбу вместимостью 500 см³. Разбавляют раствор водой до объема 250 см³, приливают 5 см³ ортофосфорной кислоты и 1 см³ раствора азотнокислого серебра. Раствор нагревают до кипения, осторожно добавляют 10 см³ раствора надсернокислого аммония и нагревают до появления малиновой окраски марганцевой кислоты (при отсутствии марганца в пробе к раствору добавляют 2-3 капли раствора сернокислого марганца).

Затем раствор кипятят до разрушения избытка надсернокислого аммония, после чего добавляют 10 см³ раствора хлористого натрия и кипятят раствор в течение 3-5 мин для восстановления марганцевой кислоты. Раствор охлаждают и переносят в стакан вместимостью 400 см³, стакан помещают на столик потенциометрической установки, включают мешалку и титруют раствором соли Мора до резкого отклонения стрелки милливольтметра.

6.4 Обработка результатов

6.4.1 Массовую долю хрома Х₅, %, вычисляют по формуле

_{, (7)}

где С - массовая концентрация раствора соли Мора, г/см³ хрома;

V₂- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора пробы, см³;

V₃ - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³;

т - масса навески пробы, г.

6.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома приведены в таблице 2.

Ключевые слова: ферросилиций, анализ, хром, результат