Страница 2: ГОСТ 12353-78. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кобальта (71282)

Массу навески стали 0,25 г при массовой доле кобальта от 0,1 до 0,2% или 0,1 г при массовой доле кобальта свыше 0,2 до 0,5% помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см³, прили­вают 15 см³ соляной кислоты и 5 см³ азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раствор вы­паривают досуха. К сухому остатку приливают 5 см³ соляной кис­лоты и нагревают до растворения солей. К раствору приливают 50 см³ горячей воды, нагревают до 80—90°С, отфильтровывают осадок кремниевой, вольфрамовой, ниобиевой и титановой кислот на два фильтра «белая лента» и промывают 6—7 раз горячей соляной кис­лотой (1:100). Фильтр с осадком отбрасывают.

Фильтрат охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора, равную 10 см³, помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 10 см³ воды, 10 см³ 0,1 %-ного ра­створа нитрозо-Р-соли, 5 см³ 40%-ного раствора уксуснокислого натрия и немедленно 5 см³ 80%-ного раствора пирофосфорнокисло­го калия, затем раствор нагревают до кипения, кипятят 2—3 мин, приливают 5 см³ азотной кислоты (1:1) и кипятят еще 1 мин. Ра­створ охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотоколо- риметре или спектрофотометре при 7 = 500 нм или на фотоэлектро­колориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 430 до 540 нм в кювете с толщиной погло­щающего слоя 30 мм.

Раствор сравнения готовят следующим образом: аликвотную часть раствора, равную 10 см³, помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают по 10 см³ воды и азотной кислоты и кипятят 2 мин. Затем приливают 10 см³ 0,1%-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см³ 40%-ного раствора уксуснокислого натрия и немедленно 5см³ 80%-ного раствора пирофосфорнокислого калия. Раствор кипятят 1 мин, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

В семь стаканов или колб вместимостью 250—300 см³ помеща­ют по 0,25 г карбонильного железа. В шесть стаканов или колб прп- ливают последовательно 1, 2, 3, 4, 5 и 6 см³ стандартного раство­ра А. Седьмой стакан или колба вместимостью 250—300 см³ слу­жит для проведения контрольного опыта. Приливают по 15 см³ со­ляной и по 5 см³ азотной кислот, накрывают стаканы или колбы часовыми стеклами и нагревают до растворения навесок. Далее с содержимым каждого стакана или колбы поступают, как указано в п. 3.3.1.

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответ­ствующим им значениям концентраций кобальта строят градуиро­вочный график.

Массу навески пробы и объем раствора соляной кислоты для растворения пробы в зависимости от массовой доли кобальта оп­ределяют по табл. 3.

Таблица 3

Навеску пробы помещают в коническую колбу вместимостью 300 см³ и растворяют в указанном объеме раствора соляной кисло­ты. После растворения окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям до прекращения вспенивания раствора, выпаривают раст­вор пробы до объема около 10 см³, прибавляют 25 см³ раствора соляной кислоты и снова выпаривают раствор до объема около 10 см³, нейтрализуют аммиаком до слабокислой среды. Добавляют 30 см³ воды, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³ и доливают водой до объема 150 см³.

Для отделения кобальта от железа, хрома, титана и других эле­ментов к полученному раствору добавляют небольшими порциями суспензию окиси цинка, каждый раз энергично взбалтывая раствор. Суспензию окиси добавляют до тех пор, пока выпавший осадок избытка окиси цинка не соберется на дне колбы в виде слабозамет­ного белого осадка. Содержимое колбы доливают водой до метки, энергично перемешивают и оставляют на несколько минут до осе­дания осадка. Затем раствор фильтруют через сухой складчатый фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата. В зависимости от содержания кобальта отбирают согласно табл. За две аликвотные части раствора пробы и фона и помещают их в две мерные колбы вместимостью 50 см³.

Таблица За

Для приготовления раствора сравнения к раствору в первой колбе добавляют 10 см³ раствора уксуснокислого натрия, 10 см³ раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешива­ют.

Для приготовления окрашенного раствора к раствору во второй колбе доливают 10 см³ раствора нитрозо-Р-соли, 10 см³ растзора уксуснокислого натрий, перемешивают и оставляют на 10 мин при комнатной температуре. Затем добавляют 10 см³ раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 500— 530 нм.

Для получения раствора сравнения в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см³ отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора В. Во все колбы доливают раствор фо­на до объема 20 см³, добавляют по 10 см³ раствора уксуснокислого натрия и раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

Для получения окрашенного раствора в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см³ отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора В. Во все колбы доливают раствор фо­на до объема 20 см³, добавляют по 10 см³ раствора нитрозо-Р-соли и раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и оставляют на 10 мин при комнатной температуре. Затем добавляют по 10 см³ раствора азотной кислоты, перемешивают, доливают водой до метки и вновь перемешивают. Через 20 мин измеряют оптичес­кую плотность растворов при длине волны 500—530 нм. Раствором сравнения служит соответствующий раствор. По полученным зна­чениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям кобальта строят градуировочный график.

Y т_г• 100где ті—масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг;

т—масса навески стали, соответствующая колориметрируемой аликвотной части раствора, мг.

Таблица 36

Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № І).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,50—3,00%)

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью. Све- топоглощение раствора измеряют при 7 = 500 нм.

Влияние железа, никеля и меди, мешающих определению ко­бальта, устраняют кипячением раствора с азотной кислотой после добавления нитрозо-Р-соли.

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроко­лориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или по ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1:1.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:100.

Аммиак, водный раствор по ГОСТ 3760—79.

Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3,6 дисульфокислоты) по ГОСТ 10553—75, 0,1%-ный раствор.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78, 50%-ный раствор.

Железо карбонильное, особой чистоты.

Кобальт металлический, марки КО.

Кобальт хлористый, стандартный раствор; 0,1 г металлическо­го кобальта помещают в стакан вместимостью 250—300 см³, раст­воряют при нагревании в 100 см³ соляной кислоты 1:1 и охлажда­ют. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доли­вают до метки водой и перемешивают.

1. см³ стандартного раствора содержит 0,1 мг кобальта.

0,1 г стали помещают в стакан или колбу вместимостью 250— 300 см³, приливают 15 см³ соляной и 5 см³ азотной кислоты, накры­вают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раст­вор охлаждают, осторожно приливают 5 см³ серной кислоты, наг­ревают до выделения ее паров и охлаждают. Осторожно при неп­рерывном перемешивании приливают 50—60 см³ воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают до метки водой и перемеши­вают. Раствор фильтруют через два сухих фильтра «белая лента» в стакан или колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. Фильтр с осадком отбрасывают. Аликвотную часть раствора, равную 5 см³, помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 5 см³ воды, добавляют раствор аммиака, приливая его до начала выпадения осадка гидроокисей металлов, прибавляют по каплям соляную кис­лоту 1:1 до растворения осадка гидроокисей и избыток 1 см³. За­тем к раствору приливают 5 см³ 50%-ного раствора уксуснокисло­го натрия, 10 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, содержимое стакана нагревают до кипения, кипятят 2—3 мин, приливают 10 см³ азотной кислоты 1:1 и кипятят еще 1 мин. Раствор охлаждают, пе­реносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотомет­ре или спектрофотоколориметре при % = 500 нм или на фотоэлект­роколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 430 до 540 нм, в кювете с толщиной пог­лощающего слоя 50 мм при содержании кобальта до 1 % ив кюве­те с толщиной поглощающего слоя 30 мм при содержании кобаль­та от 1 до 3 %.

Раствор сравнения готовят следующим образом: аликвотную часть раствора 5 см³ помещают в стакан вместимостью 100 см³, при­ливают 10 см³ азотной кислоты 1:1 и кипятят 2 мин. Затем прили­вают 10 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см³ 50 %-ного раствора уксуснокислого натрия, раствор кипятят 1 мин, охлажда­ют, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают во­дой и перемешивают.

Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

В восемь стаканов вместимостью 250—300 см³ помещают по 0,1 г карбонильного железа. В семь стаканов приливают последова­тельно 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 см³ стандартного раствора хлористого кобальта, что соответствует 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 и 1,0 мг ко­бальта. Восьмой стакан вместимостью 250—300 см³ служит для проведения контрольного опыта. В стаканы приливают по 15 см³ соляной и по 5 см³ азотной кислот, накрывают стаканы часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании. Далее с содержи­мым каждого стакана поступают, как указано в п. 4.3, начиная со слов: «Раствор охлаждают, осторожно приливают 5 см³ серной кис­лоты и нагревают до выделения ее паров . . . ».

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответ­ствующим им значениям концентраций кобальта строят градуиро­вочный график.

В семь стаканов вместимостью 250—300 см³ помещают по 0,1 г карбонильного железа. В шесть стаканов приливают последова­тельно 10; 14; 18; 22; 26 и 30 см³ стандартного раствора хлористо­го кобальта, что соответствует 1,0; 1,4; 1,8; 2,2; 2,6 и 3,0 мг ко­бальта. Седьмой стакан вместимостью 250—300 см³ служит для проведения контрольного опыта.

В стаканы приливают по 15 см³ соляной и по 5 см³ азотной кис­лот, накрывают их часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании.

Далее с содержимым каждого стакана поступают, как указано в п. 4.3, начиная со слов: «Раствор охлаждают, осторожно прили­вают по 5 см³ серной кислоты и нагревают до выделения ее па­ров . . . ».

Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности и соответст­вующим им значениям концентраций кобальта строят градуировоч­ный график.