---

ГОСТ 14250.8-80

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОТИТАН

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ

Издание официальное

Гос<». _ «

■Паучно-тсхггіг: сгая
Е Г! БЛ НОТЕ мА

2

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

У

Группа В19

ДК 669.15'295—198 : 546.881.06 : 006.354

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Ф

ГОСТ
14250.8-80*

Взамен
ГОСТ 14250.8-69

ЕРРОТИТАН

Методы определения ванадия

Ferrotitanium.

Method for determination of vanadium

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 стандарт устанавливает титриметрический и атомно-абсорбционный методы опре­деления ванадия (при массовой доле ванадия от 0,05 до 3,5 %) в ферротитане.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4524—84.

(Измененная редакция, Изм. 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473—90.

   2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—86.

1а. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

la.l. Сущность метода

Метод основан на окислении четырехвалентного ванадия до пятивалентного марганцовокис­лым калием в сернокислой среде.

Избыток марганцовокислого калия восстанавливают нитритом натрия. Ванадий титруют раствором двойной сернокислой соли закиси аммония — железа. Конец титрования фиксируют амперометрически, потенциометрически или наблюдением за изменением окраски с применением индикатора фенилантраниловой кислоты.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка любого типа для амперометрического или потенциометрического титрования вана­дия.

Мешалка магнитная.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1 : 1, 1 : 9.

• Кислота фенилантраниловая, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм³; 0,2 г фенилантрани­ловой кислоты растворяют в 100 см³ воды, содержащей 0,2 г углекислого натрия.

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, 1999Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75.

Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор с массовой концентрацией 300 г/дм³; свежеприготовлен­ный.

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

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Натрий углекислый по ГОСТ 83—79.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.

Железо металлическое восстановленное.

Титан электролитический.

Ванадия пятиокись, стандартные растворы А и Б.

Раствор А: 1,7852 г пятиокиси ванадия растворяют в 60 см³ раствора серной кислоты (1 : 9), приливают 5 см³ азотной кислоты, раствор кипятят до удаления окислов азота и нагревают до появления паров серной кислоты. Соли растворяют в 40 см³ воды, нагревают до появления паров серной кислоты, охлаждают и растворяют в 100 см³ воды при нагревании. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, охлаждают, доливают до метки раствор серной кислоты (1:9) и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г ванадия.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки раствор серной кислоты (1 : 9).

1 см³ раствора содержит 0,0001 г ванадия.

Соль закиси аммоний — железа двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208—72, растворы с концентрацией эквивалента 0,01; 0,025; 0,05 моль/дм³: 4; 10; 20 г соли Мора соответственно растворяют в 400 см³ воды, приливают 50 см³ серной кислоты, охлаждают, разбавляют водой до объема 1000 см³ и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают по стандартному раствору вана­дия: в три стакана вместимостью 250 см³ помещают 10—20 см³ стандартного раствора ванадия (раствор Б). Имитируют химический состав сплава добавлением соответствующего количества железа и электролитического титана и далее поступают, как указано в п. 3.1.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (7), выраженную в г/см³ ванадия, вычисляют по формуле *•

т= —

1. V’

где т — масса ванадия во взятом стандартном растворе, г;

V— объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см³.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Титрование ванадия амперометрическим или потенциомет­рическим способами

Навеску ферротитана массой, указанной в табл. 1, растворяют в зависимости от массовой доли кремния в пробе одним из двух способов.

Таблица 1

Способ 1. При массовой доле кремния до 5 % навеску ферротитана помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 20 см³ раствора серной кислоты 1 : 1 и растворяют при нагревании. Затем приливают небольшими порциями 5 см³ азотной кислоты, выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты.

Способ 2. При массовой доле кремния свыше 5 % навеску ферротитана помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 5—10 см³ раствора фтористоводородной кислоты. Затем по каплям приливают 5 см³ азотной кислоты и нагревают до полного растворения. К раствору в чашке приливают 20 см³ раствора серной кислоты 1:1, выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки чашки обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 50 см³ воды, нагревают до растворения солей и переносят в стакан вмести­мостью 250 см³.

Раствор, полученный способом 1 или 2, доводят в стакане водой до 100—120 см³. В стакан с исследуемым раствором погружают электроды, включают мешалку и устанавливают напряжение 0,9 В. Приливают раствор соли Мора с концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм³ до полного восстановления хрома и ванадия. Затем добавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1—2 мин.

Для восстановления избытка марганцовокислого калия добавляют по каплям раствор азотистокислого натрия до обесцвечивания раствора и немедленно приливают 7 см³ раствора мочевины.

Записывают начальное показание стрелки микроамперметра и титруют ванадий из микробю­ретки раствором соли Мора, концентрацию которого в зависимости от содержания ванадия определяют по табл. 1, прибавляя его небольшими порциями и отмечая показания прибора после каждого прибавления раствора.

По полученным данным строят кривую титрования в координатах: объем раствора соли Мора (ось абсцисс) — сила тока (ось ординат). При амперометрическом титровании точка эквивалентнос­ти находится в месте пересечения ветвей кривой титрования. При потенциометрическом титровании точку эквивалентности определяют в момент максимального скачка потенциала.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Навеску ферротитана массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 30 см³ раствора серной кислоты 1:1, умеренно нагревают до полного растворения, затем приливают 5 см³ азотной кислоты. Раствор выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки стакана ополаскивают водой и раствор вновь выпаривают до паров серной кислоты, охлаждают, приливают 70 см³ воды и нагревают до растворения солей. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 8—10 раз горячей водой. Фильтрат сохраняют в конической колбе вместимостью 500 см³ (основной раствор).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 600—700 °С. После охлаждения осадок в тигле смачивают водой, приливают 3—5 капель раствора серной кислоты 1:1, 3—5 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 в основному раствору. Раствор в колбе доводят водой до объема 150 см³, охлаждают, прибавляют 10 см³ раствора соли Мора с концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм³. Затем для окисления ванадия прибавляют по каплям раствор марганцо­вокислого калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1—2 мин.

Для восстановления избытка марганцовокислого калия добавляют по каплям раствор азотис­токислого натрия до обесцвечивания раствора и немедленно приливают 7 см³ раствора мочевины. Энергично перемешивают и приливают 20 см³ раствора серной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, добавляют шесть капель раствора фенилантраниловой кислоты и медленно титруют раствором соли Мора, концентрацию которого в зависимости от массовой доли ванадия определяют по табл. 1, до перехода фиолетовой окраски раствора в желто-зеленую.

(Измененная редакция, Изм. Ns 1).

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

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

V- Т 100
m ’

где V — объем соли Мора, израсходованный на титрование ванадия, см³;

Т— массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в г/см³ ванадия;

m — масса навески ферротитана, г.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли ванадия приведены в табл. 2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, распылении раствора в пламя закись азота-ацетилен и измерении атомной абсорбции ванадия при длине волны 318,4 нм.

Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1 : 99.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1 : 1.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, раствор с массовой концентрацией 19 г/дм³.

Алюминий хлористый по ГОСТ 3759—75, раствор с массовой концентрацией 89 г/дм³.

Железо треххлористое по ГОСТ 4147—74.

Железо металлическое.

Раствор железа: 12,5 металлического железа или 60,5 г треххлористого железа растворяют в 100 см³ раствора соляной кислоты, 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 содержит 0,025 г титана.

Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336—75.

Ванадий металлический.

Стандартные растворы ванадия.

Раствор А 1,0000 г ванадия растворяют в 20 см³ азотной кислоты. Раствор охлаждают, перено­сят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки раствором азотной кислоты и перемешивают;

или 2,2980 г ванадиевокислого аммония в мерной колбе вместимостью 1 дм³ растворяют в растворе азотной кислоты, доливают до метки раствором азотной кислоты и перемешивают.