МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЕРРОТИТАН
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИРКОНИЯ
Издание официальное
БЗ 9-98
Россия
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Ф
ГОСТ
14250.11-80*
Взамен
ГОСТ 14250.11-71
Методы определения циркония
Ferrotitanium.
Methods for determination of zirconium
ОКСТУ 0809
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 марта 1980 г. № 1172 дата введения установлена
с 01.07.80
Ограничение срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)
Настоящий стандарта устанавливает методы определения циркония в ферротитане: фотометрический — при массовой доле циркония от 0,01 до 2,5 %;
атомно-абсорбционный — при массовой доле циркония от 0,2 до 2,5 %.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4526—84.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473—90.
Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—86.
1а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
la.l. Сущность метода
Метод основан на способности циркония образовывать в 0,15—0,2 М растворе серной кислоты с ксиленоловым оранжевым комплексное соединение пурпурно-красного цвета. Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 540 нм или фотоэлектроколориметре с светофильтром в области светопропускания от 500 до 560 нм.
Влияние железа устраняется восстановлением его аскорбиновой кислотой.
Разд. 1а. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Муфельная печь с температурой нагревания (1000125) *С.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:4, 1:3, 1:1.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
*Переиздание (декабрь 1998 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., ноябре 1990 г. (ИУС 7-85, 1-91)
© Издательство стандартов, 1980
© ИПК Издательство стандартов, 1999Кислота аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Водорода перекись по ГОСТ 10929—76.
Динатриевая соль этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, 0,05 М раствор.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72, сухая соль и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Ксиленоловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3.
Железо металлическое восстановленное.
Титан электролитический.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.
Хлорокись циркония, стандартные растворы А и Б.
Раствор А: 3,534 г хлорокиси циркония помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 100 см3 соляной кислоты и растворяют при нагревании. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 400 см3 соляной кислоты, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г циркония.
Устанавливают массовую концентрацию стандартного раствора А: 50 см3 раствора помешают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 3 г хлористого аммония, аммиак до выпадения осадка гидроокиси и приливают аммиак с избытком 5 см3.
Полученный раствор нагревают до кипения, осадку дают скоагулироваться, отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 6—8 раз горячим раствором аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3. Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, осторожно озоляют, прокаливают в муфельной печи при температуре (1000±25) °С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.
Массовую концентрацию стандартного раствора (7) вычисляют по формуле _ ((дач т,) - (т2- mJ] • 0,7403
V
где т — масса платинового тигля с осадком двуокиси циркония, г;
тх— масса платинового тигля без двуокиси циркония, г;
т2— масса платинового тигля с осадком контрольного опыта, г;
/л3 — масса платинового тигля без осадка контрольного опыта, г;
0,7403 — коэффициент пересчета двуокиси циркония на цирконий;
V— объем стандартного раствора А, взятый для установления титра, см3.
Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают раствор соляной кислотой (1:1) до метки.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г циркония.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Массу навески ферротитана и аликвотную часть раствора в зависимости от массовой доли циркония определяют по табл. 1.
Т аблица 1
Массовая доля циркония, % |
Масса навески, г |
Вместимость мерной колбы, см3 |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
От 0,01 до 0,1 |
0,5 |
100 |
10 |
Св. 0,1 ► 0,5 |
0,25 |
250 |
10 |
» 0,5 » 1,0 |
0,1 |
250 |
10 |
» 1,0 » 2,5 |
0,1 |
250 |
5 |
Навеску ферротитана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 25 см3 раствора серной кислоты 1:4 при массовой доле циркония от 0,01 до 0,1 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:3 при массовой доле циркония св. 0,1 до 1,0 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:1 при массовой доле циркония свыше 1,0 % и растворяют при слабом нагревании. Затем прибавляют 5 см3 азотной кислоты, раствор выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки колбы обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 40—60 см3 воды, нагревают до растворения солей, отфильтровывают осадок кремниевой кислоты на фильтр средней плотности и промывают горячей водой 6—8 раз, фильтрат сохраняют (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 600—700 °С. Осадок в тигле смачивают водой, прибавляют 3—5 капель раствора серной кислоты 1:1, 2—3 см3 раствора фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха.
Остаток в тигле прокаливают при температуре 600—700 °С и сплавляют с 1 г пиросернокислого калия. Плав растворяют в горячей воде и присоединяют к основному раствору. Раствор выпаривают, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью, указанной в табл. 1, доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу. Первые порции фильтрата отбрасывают.
В две мерные колбы вместимостью по 50 см3 отбирают аликвотные части раствора, выбранные по табл. 1, приливают по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, доводят водой до объема 40 см3, перемешивают. Через 20 мин во вторую колбу прибавляют 2 см3 раствора ди-Ха-ЭДТА. Затем в обе колбы прибавляют по 1 см3 раствора ксиленолового оранжевого, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор второй колбы служит раствором сравнения.
Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора пробы, раствора контрольного опыта и растворов для построения градуировочного графика на спектрофотометре при длине волны 540 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 510—560 нм.
После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массу циркония по градуировочному графику.
Для построения градуировочного графика в конические колбы вместимостью по 250 см3 в зависимости от массовой доли циркония в пробе поочередно отбирают стандартный раствор Б в количествах: ,«
0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3, что соответствует 0,0000; 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00020 и 0,00025 г циркония — при массовой доле циркония от 0,01 до 0,05 %.
0,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 и 5,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00025; 0,00030; 0,00035; 0,00040; 0,00045 и 0,00050 г циркония — при массовой доле циркония свыше 0,05 до 0,1 %;
0,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050; 0,00060; 0,00080 и 0,00100 г циркония — при массовой доле циркония свыше 0,1 до 1,0 %;
0,0; 10,0; 12,5; 15,0; 17,5; 20,0 и 25,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00100; 0,00125; 0,00150; 0,00175; 0,00200 и 0,00250 г циркония — при массовой доле циркония свыше 1,0 %.
Во все колбы добавляют навески железа и титана массой, соответствующей их содержанию в навеске, приливают по 25 см3 раствора серной кислоты 1:4 при массовой доле циркония от 0,01 до 0,1 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:3 — при массовой доле циркония свыше 0,1 до 1,0 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:1 при массовой доле циркония свыше 1 % и растворяют при нагревании. Далее поступают, как указано в п. 3.1.
Раствор, не содержащий стандартного раствора Б, служит раствором сравнения.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым долям циркония строят градуировочный график.
3.2. (Измененная редакция, Изм. Xs 1, 2).
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Массовую долю циркония (X) в процентах вычисляют по формуле Х= т ’ ЮР
где т — масса циркония, найденная по градуировочному графику, г;
/п1 — масса навески, г.
Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли циркония приведены в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля циркония, % |
Погрешность результатов анализа, % |
Допускаемое расхождение, % |
|||
двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях |
двух параллельных определений |
трех параллельных определений |
результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения |
||
От 0,01 до 0,02 включ. |
0,006 |
0,007 |
0,006 |
0,007 |
0,004 |
Св. 0,02 » 0,05 » |
0,008 |
0,010 |
0,008 |
0,010 |
0,005 |
» 0,05 »0,10 » |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
» 0,1 ► 0,2 » |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
» 0,2 » 0,5 ► |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
» 0,5 » 1,0 » |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,05 |
0,03 |
» 1,0 » 2,5 » |
0,06 |
0,07 |
0,06 |
0,07 |
0,04 |
(Измененная редакция, Изм. № 2).
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, распылении раствора в пламя закись азота-ацетилен и измерении атомной абсорбции циркония при длине волы 360,1 нм.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:20.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 74'72—76.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72 и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Калий углекислый по ГОСТ 4221—76 и раствор аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Железо треххлористое по ГОСТ 4147—74.
Железо металлическое.
Раствор железа: 12,5 г металлического железа или 60,5 г треххлористого железа растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты и окисляют 4—6 каплями азотной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
. 1 см3 раствора содержит 0,025 г железа.
Титан металлический.
Раствор титана: 12,5 г титана растворяют при нагревании в 250 см3 раствора соляной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты и перемешивают.
1 см3 раствора титана содержит 0,025 г титана.
Алюминий металлический.
Раствор алюминия: 10 г алюминия растворяют при нагревании в 250 см3 раствора соляной 'кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Перед применением при необходимости фильтруют.
1 см3 раствора содержит 0,02 г алюминия.
Циркония (IV) хлорокись.