Страница 2: ГОСТ 12364-84. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения церия (70946)

Кислота борная по ГОСТ 9656—75, насыщенный раствор при 50°С.

Смесь борной и соляной кислот: к 300 см³ раствора борной кис­лоты приливают 500 см³ соляной кислоты, 1200 см³ воды и пере­мешивают.

Натрий вольфрамовокислый 2-водны'й по ГОСТ 18289—78, раст­вор с массовой концентрацией 10 г/дм³ вольфрама: 17,94 г воль­фрамовокислого натрия помещают в стакан, растворяют в 200—• 250 см³ воды, прибавляют при перемешивании 15 г гидроокиси нат­рия.

Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Калий пирофосфорнокислый, раствор с массовой концентраци­ей 800 г/дм³.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77.

Лантан азотнокислый, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм³: 10 г азотнокислого лантана растворяют в 200 см³ соляной кислоты (1 :20) при нагревании. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220—75, раствор с массо­вой концентрацией хрома 10 г/дм³: 28,29 г двухромовокислого ка­лия растворяют в 150—200 см³ воды, приливают 90 см³ серной кис­лоты (1:1) и прибавляют небольшими порциями 50 г сернисто­кислого натрия до перехода окраски раствора из оранжево-желтой в зеленую. Затем осторожно кипятят до удаления избытка серни­стого газа. Раствор охлаждают^ переводят в мерную колбу вмести­мостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Титан по ГОСТ 19807—77, раствор с массовой концентрацией титана 1 г/дм³: 1 г металлического титана помещают в стакан, при­ливают 10—20 см³ воды, 100 см³ серной кислоты (1:1) и растворя­ют при нагревании. После полного растворения навески приливают 3—5 капель азотной кислоты, выпаривают до выделения паров сер­ной кислоты, охлаждают, обмывают стенки стакана водой, снова вы­паривают до выделения паров серной кислоты и охлаждают. Раст­вор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, прилива­ют 100 см³ серной кислоты (1 : 1), охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

Пятиоксид ванадия, раствор с массовой концентрацией ванадия 1 г/дм³: 1,7852 г пятиоксида ванадия, предварительно прокаленно­го при 400—500°С до постоянной массы, помещают в стакан, при­бавляют 50 см³ серной кислоты и нагревают до растворения на­вески. Затем осторожно приливают 5 см³ азотной кислоты и выпа­ривают до выделения паров серной кислоты.

Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в 200—250 см³ воды при нагревании, раствор фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента» в мерную колбу вмести­мостью 1 дм³. Фильтр промывают 4—5 раз горячей водой. К раст­вору в колбе приливают при перемешивании 100 см³ серной кисло­ты (1:1). Раствор охлаждают, разбавляют водой до метки, пере­мешивают.

Железо карбонильное марки ПС по ГОСТ 13610—79.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор с моляр­ной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм³.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм³.

Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм³.

Кислота щавелевая, насыщенный раствор с массовой концент­рацией 100 г/дм³ и разбавленная с массовой концентрацией 10 г/дм³.

Натрий сернистокислый безводный по ГОСТ 195—77.

Перекись водорода по ГОСТ 10929—76.

Церий азотнокислый, ос. ч.

Стандартные растворы церия.

Раствор А: 3,1 г азотнокислого церия, Се (NO₃) 3 • 6Н2О помеща­ют в стакан вместимостью 200—250 см³, приливают 60—70 см³ во­ды, 5 см³ азотной кислоты и нагревают до полного растворения. Раствор охлаждают, отфильтровывают через фильтр средней плот­ности «белая лента» в мерную колбу вместимостью 1 дм³, долива­ют водой до метки и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора А содержит приблизительно 0,001 г церия.

Массовую концентрацию церия в 1 см³ раствора А устанавли­вают гравиметрическим методом.

Для этого аликвотную часть 50 см³ азотнокислого раствора це­рия помещают в стакан, приливают 5 см³ соляной кислоты и раст­вор выпаривают до влажных солей. Прибавляют 40 см³ насыщен­ного раствора щавелевой кислоты, кипятят 3—4 мин и оставляют стоять 12 ч.

Осадок отфильтровывают на двойной фильтр плотный «синяя лента» и средней плотности «белая лента» с добавлением неболь­шого количества беззольной бумажной массы.

Стакан и осадок на фильтре промывают 5—6 раз разбавленным раствором щавелевой кислоты. Фильтр с осадком.помещают в про­каленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют при 400—450°С, прокаливают при 800°С в течение 1 ч, охлаждают и взвешивают.

Массовую концентрацию стандартного раствора церия (Т), г/см³, вычисляют по формуле

Цт,—и₂) — (/и₃ — т₄)]-0,8141 где nii — масса тигля с осадком диоксида церия, г;

m2 — масса тигля без осадка диоксида церия, г;

• масса тигля с осадком контрольного опыта, г;

• масса тигля без осадка контрольного опыта, г;

0,8141 — коэффициент пересчета диоксида церия на церий;

V — объем раствора азотнокислого церия, взятый для уста­новки массовой концентрации раствора церия, см³.

Раствор Б: 25 см³ стандартного раствора А переносят в мер­ную колбу вместимостью 250 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,000-1 г церия.

Раствор В: 25 см³ стандартного раствора Б переносят в мер­ную колбу вместимостью 250 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора В содержит 0,00001 г церия.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208—^2.

Раствор соли закиси железа и аммония двойной сернокислой с молярной концентрацией эквивалента приблизительно 0,0025 моль/дм³: 1 г соли закиси железа и аммония двойной сер­нокислой помещают в стакан и растворяют в 200—250 см³ воды, осторожно приливают 50 ом³ серной кислоты, охлаждают, долива­ют водой до 1 дм³, тщательно перемешивают и фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента».

Массовую концентрацию двойной сернокислой соли закиси железа и аммония устанавливают по стандартному раствору церия.

Для этого в стакан вводят стандартный раствор церия, раст­воры титана, хрома, вольфрама, ванадия и навеску карбонильно­го железа в количествах, соответствующих массе их в навеске анализируемого образца, приливают 40—50 см³ смеси кислот и далее поступают как указано в п. 3.3.

Допускается установка массовой концентрации двойной серно­кислой соли закиси железа и аммония по стандартному раствору церия, добавленному к навескам стали, аналогичной по составу с испытуемой, но не содержащей церий.

Анализ проводят как указано в п. 3.3.

Массовую концентрацию двойной сернокислой соли закиси железа и аммония (Ті) по церию, г/см³, вычисляют по формуле

■?. т / 4 — >

и, — и,
где т — масса церия в аликвотной части стандартного раствора,
взятого для титрования, г;

Vi — объем раствора двойной сернокислой соли закиси желе­за и аммония, израсходованный на титрование стан­дартного раствора церия, см³;

V% — объем раствора двойной сернокислой соли закиси желе­за и аммония, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³.

Универсальная индикаторная бумага, pH 1 —10.

Навеску стали массой в соответствии с табл. 3 помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см³, приливают 30—40 см³ смеси соляной и азотной кислот, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умеренном нагревании. Рас­твор охлаждают, обмывают стекло и стенки стакана 3—5 см³ воды и выпаривают раствор до влажных солей. К содержимому стакана приливают 5—7 см³ соляной кислоты и вновь выпарива­ют раствор до влажных солей. Приливают 5 см³ соляной кисло­ты и растворяют содержимое стакана при нагревании. Затем приливают 60 ом³ воды, добавляют небольшое количество без­зольной бумажной массы, 5 см³ раствора азотнокислого лантана, 60—70 см³ раствора фтористого натрия с массовой концентра­цией 35 г/дм³. Если массовая доля алюминия в стали свыше 3%, добавляют 80—100 см³ раствора фтористого натрия. Если в ста­ли содержится титан, вольфрам или ниобий, добавляют 60— 70 см³ раствора фтористого аммония с массовой концентрацией 35 г/дм³.

Таблица 3

Раствор с осадком выдерживают в течение 40—45 мин, перио­дически перемешивая.

Осадок фторидов отфильтровывают на двойной фильтр плот­ный «синяя лента» и средней плотности «белая лента», промыва­ют 6—7 раз соответственно раствором фтористого натрия или аммония с массовой концентрацией 2 г/дм³. Фильтрат’отбрасы­вают.

Осадок на фильтре растворяют в 120 см³ горячей смеси бор­ной и соляной кислот (порциями по 20 см³), собирая раствор в стакан (колбу), в котором проводилось осаждение фторидов. Фильтр промывают 5—6 раз горячей водой, присоединяя промыв­ную жидкость к основному фильтрату. Фильтр отбрасывают.

Раствор выпаривают до влажных солей. Стенки стакана об­мывают 30—40 см³ воды и растворяют содержимое стакана при нагревании. Приливают 30 см³ насыщенного раствора щавелевой кислоты, раствор аммиака до pH 2 по универсальному индика­тору при интенсивном перемешивании. Раствор с осадком нагре­вают до кипения, выдерживают при 85—90°С в течение 30— 40 мин, разбавляют водой до 120 см³ и охлаждают. Через 12— 18 ч осадок оксалатов отфильтровывают на двойной фильтр плот­ный «синяя лента» и средней плотности «белая лента» с добав­лением небольшого количества беззольной бумажной массы, про­мывают 5—6 раз разбавленным раствором щавелевой кислоты. Фильтрат отбрасывают. Фильтр с осадком помещают в фарфоро­вый тигель, высушивают, озоляют при 400—450°С, прокаливают при 800°С в течение 1 ч и охлаждают.

Осадок оксидов церия и лантана переносят в стакан, прили­вают 5—10 см³ соляной кислоты, 3—5 см² азотной кислоты и 1 — 2 ом³ перекиси водорода и кипятят до растворения оксидов церия и лантана. Приливают 8 см³ серной кислоты (1:1) и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаж­дают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до вы­деления паров серной кислоты.

Соли растворяют в 10—15 см³ воды при нагревании, доливают объем раствора до 25—35 ом³.

В стакан погружают электроды, включают мешалку и уста­навливают напряжение 0,9 В при титровании с платиновым и каломельным электродами или 0,5 В с двумя платиновыми элек­тродами. Приливают 10 см³ пирофосфата калия и перемешивают раствор.

Через 10 мин к раствору приливают по каплям раствор мар­ганцовокислого калия до розовой окраски, не исчезающей в тече­ние 2 мин. Избыток марганцовокислого калия восстанавливают, приливая по каплям раствор азотистокислого натрия, и прилива­ют 5 см³ раствора мочевины.

Отмечают на миллиметровой бумаге начальное положение стрелки гальванометра, добавляют из микробюретки порциями по 0,2 и 0,1 см³, а затем по 0,05—0,02 см³ раствора соли Мора, на­носят на бумаге соответствующие каждой добавке реактива зна­чения силы тока. Сначала стрелка гальванометра неподвижна, а после точки эквивалентности резко движется вправо.

Строят кривую титрования: по оси абсцисс откладывают рас­ход двойной сернокислой соли закиси железа и аммония, по оси ординат — величину силы тока. Находят точку эквивалентности.

Y . Л(Уі-У₂)-100
т ’

где Г] —массовая концентрация раствора двойной сернокислой
соли закиси железа и аммония по церию, г/см³;

V1—объем раствора двойной сернокислой соли закиси желе­за и аммония, израсходованный на титрование испытуе­мого образца, см³;

У₂ — объем раствора двойной сернокислой соли закиси же­леза и аммония, израсходованный на титрование конт­рольного опыта, см³;

т — масса навески стали, г.