При проведении окисления мышьяка азотной кислотой во все стаканы приливают 10 см3 азотной кислоты, раствор выпаривают досуха и выдерживают сухой остаток 40-60 мин при 120-130 °С. После охлаждения к содержимому стакана приливают 20 см3 молибдатно-гидразинового раствора. Стакан накрывают стеклом и помещают на кипящую водяную баню на 10 мин. Раствор охлаждают до 20 °С, переливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки тем же молибдатно-гидразиновым раствором и перемешивают.
При проведении окисления мышьяка перманганатом калия в каждую мерную колбу вместимостью 50 см3 прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски, приливают воду до объема 40 см3, 5 см3 раствора молибденовокислого аммония в серной кислоте, 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты или раствора гидразина, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Содержимое колбы перемешивают и нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. При проведении анализа по п. 2.3.3 во все стаканы приливают 2 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Стакан с раствором охлаждают, обливают стенки стакана водой и повторяют выпаривание до появления паров хлорной кислоты. После охлаждения к содержимому стакана прибавляют 20 см3 молибдатно-гидразинового раствора. Стакан накрывают стеклом и помещают на кипящую водяную баню на 10 мин. Раствор охлаждают до 20 °С, переливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки тем же молибдатно-гидразиновым раствором и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют как приведено в п. 2.3.2.
По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям массы мышьяка строят градуировочный график. Допускается построение градуировочного графика в координатах: оптическая плотность - массовая доля мышьяка.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса мышьяка в анализируемой пробе, найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески пробы, соответствующая аликвотной части, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли мышьяка приведены в табл. 1.
2.4.3. Метод применяют при разногласиях в оценке качества углеродистой стали и нелегированного чугуна..
3.1. Сущность метода
Метод основан на потенциометрическом титровании мышьяка (III) раствором бромноватокислого калия до получения скачка потенциала. Мышьяк предварительно отделяют от сопутствующих элементов отгонкой в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии бромистого калия и сернокислого гидразина.
3.2. Аппаратура и реактивы
Аппарат для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204-69 или другой конструкции.
Установка для потенциометрического титрования:
пара электродов: индикаторный платиновый и электрод сравнения - каломельный;
магнитная или механическая мешалка;
милливольтметр постоянного тока или рН-метр, позволяющие четко фиксировать скачок потенциала в конечной точке.
При необходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление, позволяющее проводить измерение в пределах шкалы прибора.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84.
Смесь соляной и азотной кислот (3:1), готовят перед применением.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841-74.
Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457-74, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, готовят следующим образом: 0,2783 г предварительно перекристаллизованного из водного раствора и высушенного при 150-180 °С бромноватокислого калия растворяют в 100-120 см3 воды, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Допускается приготовление раствора из фиксанала. Массовая концентрация (T) раствора бромноватокислого калия, выраженная в г мышьяка на 1 см3 раствора, составляет 0,0003746. Массовую концентрацию раствора бромноватокислого калия (T) проверяют по раствору тиосульфата натрия, мышьяковистому ангидриду или стандартному образцу, близкому по составу и массовой доле мышьяка к анализируемой пробе.
3.3. Проведение анализа
Навеску стали или чугуна массой 3 г помещают в стакан или колбу вместимостью 600 см3, приливают 60 см3 смеси соляной и азотной кислот и 25-30 см3 серной кислоты. Стакан или колбу накрывают часовым стеклом и проводят растворение вначале при комнатной температуре, а затем при умеренном нагревании до полного растворения навески.
Часовое стекло ополаскивают небольшим количеством воды и выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают, осторожно приливают 100 см3 соляной кислоты (1:1), и количественно переносят раствор в колбу для дистилляции вместимостью 250 см3. При повышенном содержании графита следует применять колбу вместимостью 500 см3, так как при дистилляции происходит вспенивание раствора.
В колбу добавляют 1 г бромистого калия, 3 г сернокислого гидразина и медленно отгоняют треххлористый мышьяк, нагревая раствор не выше 120 °С.
Дистиллят собирают в стакан вместимостью 400 см3, в который предварительно помещают 40 см3 воды. Отгонку продолжают до тех пор, пока в приемник не перейдет 2/3 первоначального объема раствора.
Стакан с дистиллятом помещают в прибор для потенциометрического титрования, опускают мешалку и электроды и, включив мешалку, перемешивают раствор в течение 0,5-1 мин. Затем, не выключая мешалку, титруют раствор, добавляя по каплям из микробюретки бромноватокислый калий до получения скачка потенциала.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю мышьяка (Х) в процентах вычисляют по формуле
где V - объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3;
V1 - объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
T - массовая концентрация раствора бромноватокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, выраженная в г мышьяка на 1 см3 раствора;
m - масса навески.
3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли мышьяка приведены в табл. 1.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Д. К. Нестеров, канд. техн. наук; С. И. Рудюк, канд. техн. наук; С. В. Спирина, канд. хим. наук (руководитель темы); В. Ф. Коваленко, канд. техн. наук; Н. Н. Гриценко, канд. хим. наук; Л. И. Березовая; О. М. Киржнер
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25.08.88 № 3018
3. ВЗАМЕН ГОСТ 22536.6-77
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
2.2 |
2.2 |
||
2.2, 3.2 |
2.2 |
||
ГОСТ 3760-70 |
2.2 |
2.2, 3.2 |
|
ГОСТ 3765-78 |
2.2 |
2.2 |
|
2.2, 3.2 |
2.2, 3.2 |
||
2.2, 3.2 |
2.2, 3.2 |
||
2.2 |
2.2 |
||
3.2 |
2.2 |
||
2.2, 3.2 |
ГОСТ 20490-75 |
2.2 |
|
2.2 |
1.1 |
||
2.2 |
2.2 |
||
2.2, 3.2 |
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования 1 2. Фотометрический метод определения мышьяка 2 3. Потенциометрический метод определения мышьяка 5 |