---

УДК 689.15’292—198:546.621.76:006.354 Группа В19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Ф

ГОСТ
13217.7—90

(СТ СЭВ
1209—89)

ЕРРОВАНАДИЙ

Методы определения общего алюминия

Ferrovanadium.

Methods for determination of total aluminium

ОКСТУ 0809

Срок действия с 01.07.91 до 01.07.2001

Настоящий стандарт устанавливает комплексонометрический и атомно-абсорбционный методы определения общего алюминия в феррованадии при массовой доле его от 0,1 до 4,0%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. О бщие требования к методам анализа — по ГОСТ 27349.

   2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26201.

2. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании комплексного соединения алю­миния с натриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) с последующим разрушением этого соединения фтори­дом натрия. Эквивалентное количество выделившегося трилона Б титруют раствором соли цинка в присутствии индикатора ксилено­лового оранжевого. От сопутствующих элементов алюминий от­деляют в виде криолита (фторалюмината натрия) или хлоридом бария в щелочном растворе.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1 и 1 : 20.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и раствор 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204—82 и растворы 1 : 1 и 1 :100.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Перепечатка воспрещена

Издание официальное
★

Калий углекислый — натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Водорода перекись по ГОСТ 177, раствор 1 : 2.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор с массовой концен­трацией 250 г/дм³. Хранят в посуде из полиэтилена.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Аммоний лимоннокислый трехзамещенный по ГОСТ 9264, ра­створ с массовой концентрацией 400 г/дм³.

Аммоний щавелевокислый 1-водный по ГОСТ 5712, насыщен­ный раствор: 50 г щавелевокислого аммония растворяют в 1 дм³ воды при температуре 40—50 °С и охлаждают.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.

Комплексообразователь: смешивают один объем раствора ли­моннокислого аммония с одним объемом раствора щавелевокис­лого аммония.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, растворы с массовой кон­центрацией 5 и 35 г/дм³. Хранят в посуде из полиэтилена.

Барий хлористый по ГОСТ 4108, раствор с массовой концен­трацией 250 г/дм³.

Железо треххлористое 6-водное по ГОСТ 4147, раствор, содер­жащий примерно 5 г/дм³ железа: 24,1 г треххлористого железа ра­створяют в 500см³ раствора соляной кислоты 1:20, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Буферный раствор с pH от 5,5 до 5,8: 500 г уксуснокислого ам­мония растворяют в 1 дм³ воды, приливают 30 см³ уксусной кис­лоты и перемешивают.

Раствор для промывания: к 1 дм³ раствора фторида натрия 5 г/дм³ добавляют 1 см³ раствора серной кислоты 1:1. Хранят в посуде из полиэтилена.

Фенолфталеин, спиртовой раствор 1 г/дм³.

Ксиленоловый оранжевый, индикатор.

Индикаторная смесь: 1 г ксиленолового оранжевого растира­ют с 100 г хлорида натрия.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 5962 или по ГОСТ 18300.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069.

Стандартный раствор алюминия: 1,0000 г алюминия растворя­ют при нагревании в 50 см³ раствора соляной кислоты 1 : 1, до­бавляют 4—5 капель азотной кислоты, кипятят до удаления окси­дов азота, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация алюминия в растворе равна 0,001 г/см³. 28Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, растворы с моляр­ной концентрацией эквивалента 0,01 и 0,02 моль/дм³: 3,72 или 7,44 г трилона Б соответственно растворяют в 300 см³ воды в при­сутствии нескольких капель аммиака. Раствор фильтруют в мер­ную колбу вместимостью 1 дм³, фильтр промывают 2—3 раза во­дой и отбрасывают. Раствор доливают до метки водой и перемеши­вают. Хранят раствор в полиэтиленовой посуде.

Цинк металлический по ГОСТ 3640 или цинк уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823.

Растворы цинка с молярной концентрацией эквивалента 0,01 и 0,02 моль/дм³:

0,65 или 1,31 г цинка соответственно растворяют в 20 см³ рас­твора соляной кислоты 1:1, выпаривают раствор до влажных со­лей, приливают 100 см³ воды и растворяют соли при нагревании. После охлаждения приливают 25 см³ буферного раствора, затем переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм³, долива­ют до метки водой и перемешивают или:

2,19 или 4,39 г ацетата цинка соответственно растворяют в 500 см³ воды и затем приливают 25 см³ буферного раствора. Рас­твор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора цинка устанавливают по стандартному раствору алюминия, проведенному через все ста­дии анализа, с добавлением раствора треххлористого железа. Ко­личество добавляемого железа приблизительно должно соответ­ствовать содержанию железа в анализируемой пробе.

Массовую концентрацию раствора цинка (с), выраженную в граммах на кубический сантиметр алюминия, вычисляют по фор­муле

где Ci — массовая концентрация стандартного раствора алюми­ния, г/см³;

V—объем аликвотной части стандартного раствора алюми­ния, взятый для титрования, см³;

V1—объем раствора цинка, израсходованный при втором титровании, см³;

Г₂ — объем раствора цинка, израсходованный при втором ти­тровании раствора контрольного опыта, см³.

Таблица 1

После растворения навески прибавляют 10—20см³ раствора серной кислоты 1 : 1 и выпаривают раствор до выделения паров серной кислоты.

Содержимое колбы или стакана охлаждают, приливают 80 см³ воды и растворяют соли при нагревании. Раствор фильтруют че­рез фильтр средней плотности с небольшим количеством беззоль­ной фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают 6— 8 раз горячим раствором серной кислоты 1:100. Фильтрат сохра­няют (основной раствор).

Фильтр с осадком кремниевой кислоты помещают в платино­вый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 700—800 °С. К охлажденному осадку прибавляют 2—3 капли во­ды, 3—4 капли раствора серной кислоты 1:1, 2—3 см³ фтористо­водородной кислоты и выпаривают досуха. Остаток прокаливают в течение 5—10 мин при температуре 700—800° С и доплавляют с 2 г пиросульфата калия при температуре 700—750 °С. Тигель охлаждают, плав выщелачивают в 50 см³ горячей воды и присое­диняют к основному раствору.

Охлажденный раствор объемом около 150 см³ нейтрализуют аммиаком до начала выпадения гидроксидов и дают постоять 2— 3 мин.

Если гидроксиды растворяются, то еще по каплям добавляют аммиак до выпадения гидроксидов. Затем добавляют 10—И ка­пель раствора серной кислоты 1 : 1 (pH раствора должен быть примерно 4, контроль по индикаторной бумаге).

Раствор охлаждают под струей проточной воды, приливают 30 см³ комплексообразователя и перемешивают в течение 1—2 мин (pH раствора должен быть примерно 3). Приливают 80 см³ раство­ра фторида натрия 35 г/дм³, энергично перемешивают в течение 5 мин, после чего выпавшему осадку криолита дают отстояться не менее 1 ч.

Осадок количественно переносят на плотный фильтр с неболь­шим количеством беззольной фильтробумажной массы и промы­вают 8—10 раз холодным промывным раствором и два раза хо­лодной водой.Фильтр с осадком криолита помещают в платиновую чашку, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 700 °С до полного выгорания углерода. Чашку охлаждают, добавляют в нее 3 см³ серной кислоты и осторожно выпаривают досуха. Остаток растворяют в 20—30 см³ раствора соляной кислоты 1:1. Затем раствор переносят в коническую колбу или стакан вместимостью 200 см³ и приливают 10 см³ раствора треххлористого железа.

Охлажденный раствор нейтрализуют раствором гидроксида натрия до начала выделения гидроксида железа, после чего рас­твор тонкой струей и при перемешивании переливают в стакан из фторопласта вместимостью 400 см³, где находится 40 см³ горячего раствора гидроксида натрия, кипятят в течение 3'—4 мин и охлаж­дают. Охлажденный раствор с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухую кварцевую кол­бу или колбу из фторопласта, отбрасывая первые порции фильт­рата.

Избыток гидроксида натрия в присутствии 2—3 капель раство­ра фенолфталеина нейтрализуют раствором соляной кислоты 1 : 1 до исчезновения розовой окраски раствора, затем приливают 20 см³ буферного раствора и кипятят в течение 2—3 мин.

Раствор охлаждают, добавляют 1 см³ раствора пероксида во­дорода и через 20—25 с избыток трилона Б оттитровывают раство­ром цинка соответствующей концентрации в присутствии 50— 100 мг индикаторной смеси до перехода желтой окраски раствора в красно-фиолетовую.

Затем для связывания алюминия во фторид алюминия прили­вают 40 см³ раствора фторида натрия 35 г/см³, кипятят в течение 2—3 мин, охлаждают и выделившийся трилон Б титруют раство­ром цинка соответствующей концентрации в присутствии допол­нительно прибавленной индикаторной смеси в количестве прибли­зительно 50 мг до красно-фиолетовой окраски раствора.

Навеску пробы, отобранную согласно табл. 1, помещают в ста­кан или коническую колбу вместимостью 250 см³, прибавляют 40 см³ раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при умерен­ном нагревании. После растворения навески прибавляют 3—5 см³ азотной кислоты и выпаривают досуха. К сухому остатку прибав­ляют 10 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. После 31охлаждения приливают 10—15 см³ соляной кислоты, нагревают до растворения солей, приливают горячей воды до объема 40—50 см³ и отфильтровывают выделившуюся кремниевую кислоту и нера­створимый остаток на фильтр средней плотности с небольшим ко­личеством беззольной фильтробумажной массы. Осадок на фильт­ре промывают 3—4 раза раствором соляной кислоты 1 : 20 и 5—6 раз горячей водой.

Фильтр с осадком кремниевой кислоты помещают в платино­вый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температу­ре 700—800 °С до полного выгорания углерода. К осадку прибав­ляют 2—3 капли воды, 3—4 капли раствора серной кислоты 1 : 1, 2—3 см³ фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Ос­таток прокаливают в течение 5—10 мин при температуре 700—• 800 °С и затем сплавляют с 1 г карбоната калия-натрия при тем­пературе 750—800 °С в течение 10 мин. Тигель помещают в ста­кан вместимостью 200 см³, приливают 20 см³ раствора соляной кислоты 1 :20, выщелачивают плав при нагревании и раствор присоединяют к основному раствору. Общий объем раствора дол­жен быть не более 100 см³.

Раствор кипятят, переносят в кварцевую или фторопластовую колбу, добавляют 20 см³ раствора хлорида бария при навеске про­бы массой 1,0 г, или 10 см³ раствора хлорида бария при навеске пробы массой 0,5 г или 0,25 г, и осторожно по каплям при переме­шивании нейтрализуют раствор до начала выделения гидрокси­дов раствором гидроксида натрия и прибавляют еще в избыток 40 см³; затем раствор доводят до кипения.

После охлаждения раствор с осадком переносят в мерную кол­бу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и перемеши­вают.

Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухую кварцевую колбу или колбу из фторопласта, отбрасывая первые порции филь­трата.

Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.2.

Х-- -100, (2)

т

где с—массовая концентрация раствора цинка, выраженная в г/см³ алюминия:

Уз—объем раствора цинка, израсходованный при втором ти­тровании раствора пробы, см³;

Уч—объем раствора цинка, израсходованный при втором титровании раствора контрольного опыта, см³;т — масса навески, соответствующая аликвотной части рас­твора пробы, г.’