---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ФЕРРОВАНАДИЙ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ

ГОСТ 13217.1-90
(ИСО 6467-80)

Издание официальное

БЗ 10-95

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

УДК 669.15’292-198:546.881.06:006:354 Группа В19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Ф

ГОСТ
13217.1-90
(ИСО 6467-80)

ЕРРОВАНАДИЙ
Метод определения ванадия
Ferrovanadium.

Method for determination of vanadium

ОКСТУ 0809

Дата введения 01.07.91

Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический метод оп­ределения ванадия в феррованадии при массовой доле его от 30 до 85 %.

Метод основан на окислении четнрехвалентного ванадия до пя­тивалентного перманганатом калия с последующим титрованием пятивалентного ванадия раствором соли Мора.

Допускается проводить определение ванадия по методике между­народного стандарта ИСО 6467—80, приведенного в приложении.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 28473.

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

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

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

Мешалка магнитная или механическая.

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1990

© ИПК Издательство стандартов, 1997 Переиздание с изменениямиКислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы Г.1, 1:2, 1:4 и 1:20.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с массовой концентрацией 20 г/дм³.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор с массовой кон­центрацией 10 г/дм³. ••

Карбамид по ГОСТ 6691 или раствор с массовой концентрацией 100 г/дм³, свежеприготовленный.

Вода бидистиллированная.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор с (|к₂Сг₂О₇)=0,1 моль/дм³: 4,9032 г при необходимости перекрис­таллизованного и просушенного до постоянной массы при темпера­туре 180 °С двухромовокислого калия растворяют в 150 см³ бидистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки той же водой и перемешивают.

1 см³ раствора соответствует 0,0050942 г ванадия.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор с (FeSO₄ • (NH)₂SO₄ • 6Н₂О)=0,1 моль/дм³: 39,3 г соли Мора растворяют в 500 см³ раствора серной кислоты 1:20. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают по раствору двухромовокислого калия. Для этого в стакан вместимостью 400 см³ вводят 25,0 см³ раствора двухромовокислого калия, затем прибавляют 200 см³ воды, 30 см³ раствора серной кислоты 1:1,8 см³ ортофосфорной кислоты и титруют раствором соли Мора до макси­мального изменения потенциала электрода.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (с), выраженную в граммах на кубический сантиметр ванадия, вычисляют по формулегде с, — массовая концентрация раствора двухромовокислого калия, выраженная в г/см³ ванадия;

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

И] — объем раствора соли Мора, израсходованный на тит­рование раствора двухромовокислого калия, см³.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Навеску массой 0,25 г помещают в стакан вместимостью 250— 300 см³, приливают 25 см³ раствора серной кислоты 1:4 и нагрева­ют до растворения, затем приливают 2—3 см³ азотной кислоты и выпаривают содержимое стакана до выделения паров серной кис­лоты. После охлаждения соли растворяют при нагревании в 50 см³ воды.

Растворение навески с массовой долей кремния св. 2 % проводят в платиновой или стеклоуглеродистой чашке с добавлением 3—5 см³ фтористоводородной кислоты. После выпаривания до паров серной кислоты содержимое чашки охлаждают, перерастворяют соли в 30— 40 см³ воды при нагревании и переносят раствор в стакан вмести­мостью 250—300 см³.

После охлаждения в стакан с раствором погружают электроды и включают мешалку. Затем вводят в раствор по каплям раствор перманганата калия до появления розового окрашивания, не исчеза­ющего в течение 1 мин. Избыток перманганата калия восстанавли­вают раствором нитрита натрия, добавляя его по каплям до исчезновения розовой окраски перманганата калия.

После этого вносят 2 г мочевины или 20 см³ раствора мочевины, через 1 мин приливают 10 см³ ортофосфорной кислоты, 50 см³ рас­твора серной кислоты 1:2 и по достижении постоянного потенциала (проверяют по амперметру) титруют ванадий потенциометрически раствором соли Мора до максимального изменения потенциала электрода.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Массовую долю ванадия (Л) в процентах вычисляют по формуле

Х= . юо , (2)

т

где с — массовая концентрация раствода соли Мора, выражен­ная в г/см³ ванадия;

И₂ — 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.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

ИСО 6467-80

ФЕРРОВАНАДИЙ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВАНАДИЯ.
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

1. Назначение и область применения

Настоящий международный стандарт устанавливает потенциометричес­кий метод определения содержания ванадия в феррованадии.

Метод применим к сплавам с содержанием ванадия меньше или равным 84 %.

2. Ссылка

ГОСТ 17260—87 «Ферросплавы, хром и марганец металлические. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа.

3. Сущность

Растворение навески в азотной и серной кислотах. Холодное окисление ванадия (IV) до ванадия (V) перманганатом калия с небольшим избытком. Разложение избытка перманганата калия нитритом калия; избыток нитрита калия разложить мочевиной. Восстановление ванадия (V) до ванадия (IV) железом (II) методом потенциометрического титрования.

4. Реактивы

(В ходе анализа используют реактивы признанного аналитического каче­ства и воду дистиллированную или эквивалентной чистоты.

В мерной колбе вместимостью 1 дм³ растворяют 78,4 г сульфата железа (II) и аммония (FeSO₄(NH₄)2SO₄ 6Н₂О) в 500 смЛ теплой воды.

Когда растворение закончится, приливают 100 см³ серной кислоты, ох­лаждают и доливают до метки, затем перемешивают.

В химический стакан вместимостью 600 см³, содержащий 280 см³ воды, 10 см³ серной кислоты и 10 см³ фосфорной кислоты, вводят бюреткой 40 см³ бихромата калия. Титруют раствором сульфата железа (II) и аммония под потенциометрическим контролем. Конец реакции наступает, когда наблю­дается максимальное падение потенциала около 100 мВ.

Поправочный коэффициент С получают из выражения С = у, где И] — объем раствора сульфата железа (II) и аммония, использованный для опыта, см³.

Концентрация этого раствора сульфата железа (II) и аммония меняется, ее проверяют перед каждой серией определений.

5. Оборудование

   1. Химический стакан вместимостью 400 см³.

   2. Потенциометр для точных измерений.

      1. Электроды

Индикаторный электрод: платиновый электрод.

Электрод с известным потенциалом: электрод Hg/Hg2SO₄/K2SO₄ (насы­щенный).

В период бездействия электрод с известным потенциалом погружают в насыщенный раствор сульфата калия.

Платиновый электрод периодически проверяют в стабильном окисли­тельно-восстановительном буферном растворе. Например, можно использо­вать эквиионный раствор солей церия (III) и церия (IV):

Ce(SO₄)2

Ce2(SO₄)3

или

(Се⁴*) (Се³⁺)~

Буферный раствор готовят, растворяя в дистиллированной воде 0,330 г Ce(SO₄)2 и 0,280 г Се2(8О₄)з. Приливают серной кислоты так, чтобы после помещения ее в мерную колбу вместимостью 1 дм³ получить кислотность, соответствующую кислотности молярного раствора серной кислоты. Реакция платинового электрода действительна, если при соединении его с электродом с известным потенциалом на милливольтметре получают значение 710— 740 мВ.

1. 3. Магнитная мешалка.

2. Проба

Используют порошок, проходящий через сито с размером отверстий 2,50 мм, приготовленный в соответствии с ГОСТ 17260.

7. Ход анализа

   1. Навеска

Берут навеску массой (0,5±0,0002) г.

Проводят холостой опыт параллельно определению, следуя тому же ходу анализа и используя те же реактивы.

. Надежность выполнения методики проверяют, анализируя параллельно опыту одну или несколько проб с известным содержанием ванадия.

1. 4. Определение

      1. В химическом стакане вместимостью 400 см³ растворяют навеску, приливают 10 см³ воды, 10 см³ азотной кислоты и 50 см³ серной кислоты; выпаривают до выделения обильных белых серных паров, затем дают остыть.

      2. Вновь приливают 100 см³ воды, осторожно наливая воду на край стакана, доводят до кипения, чтобы растворить соли, дают остыть и разводят водой до объема примерно 200 см³.

      3. Помещают химический стакан на магнитную мешалку, погружают электроды и помешивают, добавляют раствор перманганата калия из бюрет­ки вместимостью 50 см³ до получения максимального потенциала, выдер­живают 15 мин (стабилизация потенциала наступает при (700±50) мВ.)

      4. Разлагают избыток перманганата калия раствором азотистокислого калия, добавляя по капле каждые 30 с под потенциометрическим контролем. Прекращают добавку, когда падение потенциала достигнет порядка 200 мВ. Быстро добавляют приблизительно 0,2 г мочевины, затем 10 см³ фосфорной кислоты, выдерживают 5 мин для стабилизации потенциала.

      5. Титруют раствором сульфата железа (II) и аммония из бюретки вместимостью 50 см³, пока не произойдет максимальное падение потенциала — около 100 мВ.

2. Обработка результатов

Содержание ванадия, выраженное в процентах массы пробы, вычисляют по формуле

Т(У₀- И₂) С

где Т— постоянная 0,01019, т.е. масса ванадия, эквивалентная 1 см³ раствора сульфата железа (II) и аммония при концентрации раствора точно 0,2 моль/дм³, г; »•

И_о — объем раствора сульфата железа (II) и аммония, использованный для опыта, см³;

— объем, использованный для холостого опыта, см³;

С — поправочный коэффициент раствора сульфата железа (II) и аммония;

m — масса навески, г.

9. Воспроизводимость

Пределы доверительного интервала при уровне вероятности 95 % состав­ляют ±0,20 %.

10. Протокол опыта

Протокол должен содержать:

1. ссылку на использованную методику;

2. результаты и форму их выражения;

3. особенности, выявленные в ходе опыта;

4. операции, не предусмотренные настоящим международным стандар­том или рассматриваемые как необязательные.