УДК 669.26:548.72:006.354 Группа В19*


Г

ГОСТ
13020.8-85
(СТ СЭВ 4507—84J

Взамен
ГОСТ 13020.8—75

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ХРОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ

Методы определения железа

Metallic chrome.

Methods for determination of iron

ОКСТУ 08100

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 мая- 1985 г. № 1411 срок действия установлен

с 01.07.86 до 01.07.96

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно­абсорбционный методы определения железа в металлическом хроме (при массовой доле железа от 0,3 до 1,5 % ).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4507—84

  1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

    1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75.

    2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде стружки толщиной не более 0,5 мм по ГОСТ 23916—79.

  2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

    1. Сущность метода

Метод основан на взаимодействии железа с сульфосалициловой кислотой при pH 8—11,5 с образованием комплекса желтого цвета и измерении оптической плотности окрашенного раствора на спек­трофотометре при длине волны 420 нм или на фотоэлектроколори­метре в области светопропускания от 400 до 450 нм.

Железо от хрома отделяют аммиаком, предварительно окислив хром надсернокислым аммонием до шестивалентного состояния.

  1. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

* ЛЙЯ’****^®^

46 ЙЙУ1Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:100. Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Бромтимоловый синий, 0,1 %-ный спиртовой раствор.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, 25 %-ный све­жеприготовленный раствор.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478—78, 20 %-ный раст­вор.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,25 %-ный раствор.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769—78, 1 %-ный раствор.

Промывная жидкость: к 1 дм3 раствора сернокислого аммония приливают 2 см3 аммиака.

Алюминий металлический.

Алюминий хлористый, 0,1 %-ный раствор по алюминию: навес­ку алюминия массой 0,5 г растворяют при нагревании в 100 см3 соляной кислоты (1:1). После растворения навески раствор перено­сят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Железо карбонильное.

Стандартные растворы железа:

раствор А: 0,5000 г карбонильного железа растворяют в 20 см3 соляной кислоты (1:1), окисляют азотной кислотой, раствор пере­водят в мерную колбу вместимостью .500 см3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация железа в растворе А равна 0,0.01 г/см3;

раствор Б: 20 см3 стандартного раствора А разбавляют водой в мерной колбе вместимостью 200 см3 и перемешивают.

Массовая концентрация железа в растворе Б равна 0,0001 г/см3..

  1. Проведение анализа

    1. Навеску пробы массой 0,25 г помещают в колбу вмести­мостью 500 см3, приливают 50 см3 разбавленной серной кислоты и растворяют при нагревании. После растворения навески к рас­твору добавляют 1—2 см3 азотной кислоты, 10 см3 раствора хло­ристого алюминия при массовой доле железа до 0,5 % и 3—5 см3 — при массовой доле железа свыше 0,5 % и выпаривают до появ­ления паров серной кислоты. Затем содержимое колбы охлаждают,, приливают 200' см3 воды и нагревают до растворения сернокислых солей хрома. К горячему раствору осторожно приливают 10 см3 раствора азотнокислого серебра, 50 см3 раствора надсернокислого аммония и кипятят до полного разложения последнего.

После этого раствор охлаждают до 40—50 °С и осаждают же­лезо аммиаком до появления запаха аммиака. Допускается осаж­дение проводить по бромтимолбвому синему индикатору до пере­хода окраски раствора в сине-зеленый цвет.

Раствор нагревают до коагуляции осадка и через 3—5 мин оса­док гидроокисей металлов отфильтровывают на фильтр средней плотности. Осадок промывают 10—12 раз горячей промывной жидкостью до получения бесцветных промывных вод, затем раст­воряют на фильтре в 20 см3 раствора горячей соляной кислоты (1:1), прибавляя ее в 2—3 приема и собирая раствор в колбу, где проводилось осаждение гидроокиси железа. Фильтр промывают 6—8 раз горячей соляной кислотой (1:100).

Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, до­ливают водой до метки и перемешивают. Аликвотную часть раст­вора, равную 10 см3, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 40 см3 воды, 20 см3 раствора сульфосалици­ловой кислоты, перемешивают, добавляют 10 см3 аммиака и снова перемешивают. После этого раствор доливают водой до метки, перемешивают и через 10 мин измеряют его оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 420 нм или на фотоэлек­троколориметре в области светопропускания от 400' до 450 нм.

В качестве раствора сравнения применяют воду.

Массу железа находят по градуировочному графику после вы­читания значения оптической плотности контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы или методом срав­нения по стандартным образцам металлического хрома, близким по составу к анализируемому металлическому хрому и проведен­ным через все стадии анализа.

  1. Построение градуировочного графика

В семь мерных колб из восьми вместимостью по 100 см3 каж­дая помещают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 4,0 см3 стандартного раст­вора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025; 0,0003 и 0,0004 г железа.

Во все колбы приливают 30і см3 воды, 20 см3 раствора сульфо­салициловой кислоты, перемешивают, добавляют 10 см3 аммиака, снова перемешивают, после чего растворы водой доводят до метки, перемешивают и через 10 мин измеряют их оптическую плотность, как указано в п. 2.3.1.

Раствор восьмой мерной колбы, в которую помещены все реак­тивы, за исключением стандартного раствора, служит раствором сравнения.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующему им содержанию железа строят градуировочный график.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю железа (X) в процентах, определенную по градуировочному графику, вычисляют по формуле

X=2t-.100,
m

где т1масса железа в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г;

т — масса навески, соответствующая аликвотной части ана­лизируемого раствора, г.

  1. Массовую долю железа (XJ в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле

V C(DDa) Dt-Dt где С — массовая доля железа в стандартном образце, %; D оптическая плотность анализируемого раствора металли­ческого хрома;

Z?i — оптическая плотность раствора стандартного образца;

D2 оптическая плотность раствора контрольного опыта.

  1. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в таблице.

Массовая доля железа, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,30 до 0,50- включ.

0,03

Св. 0,5 »1,0 »

0,05

» 1,0 »1,5 »

0,06

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД



  1. Сущность метода

Метод основан на распылении раствора в пламя воздух—ацети­лен и измерении абсорбции железа при длине волны 248,4 нм.

  1. Аппаратура, реактивы и растворы Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Баллон с ацетиленом.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.

Железо карбонильное.

Хром электролитический.

Стандартный раствор железа: 0,4000 г карбонильного железа растворяют в 20 см3 соляной кислоты, окисляют азотной кислотой, выпаривают до влажных солей. Соли растворяют в 20 см3 соляной кислоты, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, долива- ■ют водой до метки и перемешивают.

Массовая концентрация железа в растворе равна 0,0004 г/см3.

:3 Зак. 1694 49

  1. Проведение анализа

    1. Навеску пробы массой 0,2 г помещают в коническую кол­бу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора серной кис­лоты и нагревают до растворения. Затем по каплям приливают азотную кислоту, дают в избыток еще 2 см3 и выпаривают до появ­ления паров серной кислоты. После охлаждения стенки колбы об­мывают небольшим количеством воды и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. Приливают 30 см3 воды и, нагре­вая, растворяют соли, охлаждают, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и переме­шивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотнос­ти в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

    2. Раствор контрольного опыта готовят согласно п. 3.3.1 с добавлением 0,2 г электролитического хрома.

    3. Построение градуировочного графика

В семь из восьми колб вместимостью по 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 8,0 см3 стандартного раствора железа, что соответствует 0,0004; 0,0008; 0,0012; 0,0016; 0,0020; 0,0024 и

0,0032 г железа.

В восьмую колбу стандартный раствор железа не отбирают. Во* все восемь колб добавляют по 0,2 г электролитического хрома, ш> 20 см3 раствора серной кислоты и далее анализ проводят, как ука­зано в п. 3.3.1.

  1. Атомную абсорбцию железа измеряют параллельно в растворе пробы, контрольного опыта, в растворе для построения градуировочного графика и растворе стандартного образца при длине волны 248,4 нм в пламени воздух—ацетилен.

Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартного раствора железа, из значений абсорбций растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующему им содер­жанию железа.

После вычитания значения абсорбции раствора контрольного опыта из значения атомной абсорбции раствора пробы находят концентрацию железа в растворе пробы по градуировочному гра­фику или методом сравнения по стандартному образцу металли­ческого хрома, близкому по составу к анализируемой пробе и про­веденному через весь ход анализа.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю железа (X) в процентах, определенную по градуировочному графику, вычисляют по формуле

Х= -£±-.100,

где с — концентрация железа в растворе анализируемой пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;V —объем раствора пробы, см3;

т — масса навески, г.

  1. Массовую долю железа (Xi) в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле

где С — массовая доля железа в стандартном образце, %;

D оптическая плотность анализируемого раствора хрома ме­таллического;

— оптическая плотность раствора стандартного образца;

D2 оптическая плотность раствора контрольного опыта.

  1. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в таблице.