---

А.4 Реактивы

А.4.1 Дистиллированная или деионизированная вода, не содержащая азотных соединений, очищенная при вторичном пропускании через ионообменные смолы.

А.4.2 Калий сернокислый, безводный (K₂SO₄).

А.4.3 Кислота серная, р = 1,84 г/см³, 96 %-ный раствор (по массе).

А.4.4 Кислота серная, р = 1,21 г/см³, 29 %-ный раствор (по массе).

200 см³ серной кислоты (А.4.3) добавляют небольшими порциями во время охлаждения к 700 см³ воды (А.4.1). Доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают.

А.4.5 Гидроксид натрия, приблизительно 12 н. раствор.

480 г гидроксида натрия растворяют в 700 см³ воды, нагревают и кипятят 10 мин. Охлаждают, доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают. Хранят в пластиковом контейнере.

А.4.6 Кислота серная, 1 н. раствор.

30 см³ серной кислоты (А.4.3) добавляют к 700 см³ воды, после охлаждения доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают.

А.4.7 Кислота серная, 0,04 н. раствор.

40 см³ раствора серной кислоты (А.4.6) разбавляют водой до объема 1000 см³ и перемешивают.

А.4.8 Гидроксид натрия, 0,2 н. раствор.

30 см³ раствора гидроксида натрия, содержащего 250 г/дм³, разбавляют водой, доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают.

А.4.9 Натрий фенолят: 5 г фенола добавляют при перемешивании и охлаждении к смеси из 10 см³ 250 г/дм³ раствора гидроксида натрия и 80 см³ воды. Доводят объем водой до 100 см³ и перемешивают.

Готовят раствор во время применения.

А.4.10 Натрий фосфорнокислый 12-водный молярной концентрации 0,1 моль/дм³.

36 г 12-водного вторичного фосфорнокислого натрия (Na₂HPO₄- 12Н₂О) растворяют в воде, доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают.

А.4.11 Натрий пентацианонитрозил феррат (II) вторичный двуводный (нитропруссид натрия), [Na₂Fe (CN)₅NO-2H₂OJ, раствор массовой концентрации 0,25 г/дм³.

10 г нитропруссида натрия растворяют в воде, доводят объем водой до 1000 см³ и перемешивают.

Перед определением 25 см³ этого раствора разбавляют водой до 1000 см³ и перемешивают.

А.4.12 Натрия гипохлорид, 0,1 н. раствор (0,3 % по массе).

Хранят этот раствор при температуре не выше 10 °С.

А.4.13 Азот, раствор массовой концентрации 0,1 г/дм³.

0,4716 г сухого сульфата аммония взвешивают с точностью до 0,1 мг, растворяют в воде, переносят раствор в колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ этого раствора соответствует 100 мг азота.

А.4.14 Азот, раствор массовой концентрации 0,002 г/дм³.

20 см³ раствора сульфата аммония переносят в колбу вместимостью 1000 см³, доводят водой до метки и перемешивают. 1 см³ этого раствора содержит 0,2 мкг азота. Готовят раствор во время применения.

А.4.15 Метиловый красный, раствор массовой концентрации 0,1 г/дм³.

0,1 г метилового красного растворяют в воде, переносят раствор в колбу вместимостью 100 см³, доводят объем водой до метки и перемешивают.

А5 Аппаратура

А.5.1 Схема прибора для дистилляции без водяного пара приведена на рисунке А.1.

А.5.2 Схема прибора для дистилляции с водяным паром приведена на рисунке А.2.

1 — нагреватель мощностью 300 Вт; 2 — круглодонная колба вместимостью 500 см³,3 — мерная колба с при­шлифованным горлом вместимостью 100 см³

Р

1 — парогенератор с нагревательным устройством; 2 — колба вместимостью 1000 см³; 3 — воронка; 4 — колба вместимостью 500 см³ для удаления дистиллята; 5 — сливная емкость;

6 — колба вместимостью 1000 см³ ; 7 — сборник (сосуд) для улавливания азота

исунок А.1 — Схема установки прибора
для дистилляции без водяного пара

Р

А.5.3 Спектрофотометр

исунок А. 2 — Схема установки прибора для дистилля-
ции с водяным паром

А.6 Отбор и подготовка проб

Отбор и подготовка проб — в соответствии с ГОСТ 7565.

А. 7 Проведение анализа

А.7.1 Навеска испытуемой пробы

Навески испытуемой пробы массой 1 и 2 г взвешивают с точностью до 0,001 г.

А.7.2 Подготовка испытуемого раствора

Навески помещают в колбу вместимостью 150 см³, добавляют 30 см³ раствора серной кислоты (А.4.4), закрывают часовым стеклом и растворяют при температуре (85+5) °С до полного выделения водорода.

После прекращения выделения водорода удаляют часовое стекло и нагревают колбу до появления белых паров серной кислоты. Затем в нее добавляют 5 см³ серной кислоты (А.4.3) и 1 г сернокислого калия (А.4.2). Смесь нагревают в течение 2 ч при температуре выше 300 °С таким образом, чтобы она оставалась жидкой. Охлаждают, добавляют 10 см³ воды и нагревают до растворения большей части сульфатов.

А.7.3 Дистилляция

Дистилляцию проводят с водяным паром или без него.

А.7.3.1 Дистилляция без водяного пара

Схема установки приведена на рисунке А. 1.

Для сбора дистиллята 5 см³ раствора серной кислоты (А.4.6) переносят в колбу с притертым горлышком вместимостью 100 см³. Вводят суженное на конус трубчатое продолжение холодильника в колбу таким образом, чтобы оно было погружено в раствор серной кислоты.

Анализируемый раствор переносят в дистилляционную колбу, промывают 60 см³ воды, добавляют 50 см³ раствора гидроксида натрия (А.4.5) и промывают горлышко колбы 30 см³ воды. Конечный объем раствора должен составлять 160—165 см³.

После добавления гидроксида натрия колбу присоединяют к холодильнику. Дистилляцию 80 см³ раствора проводят за 25 мин.

После дистилляции промывают погруженную трубку водой, собирая остатки в колбу. Содержание колбы разбавляют водой до метки и перемешивают.

Получают растворы 5, для 1 г навески и 5₂ для 2 г навески. Ту же операцию повторяют для каждой пробы, подлежащей анализу.

Примечание — Чтобы отрегулировать кипение во время дистилляции в приборе, указанном на рисунке А.1, желательно добавить несколько кусочков пористой керамики. Эти кусочки предварительно обрабатывают как опытный образец и собирают после дистилляции. Далее их промывают раствором серной кислоты (А.4.6) до нейтрального состояния, затем водой и высушивают.

А.7.3.2 Дистилляция с водяным паром

Схема установки приведена на рисунке А.2.

Для сбора дистиллята 5 см³ раствора серной кислоты (А.4.6) переносят в химический стакан соответст­вующей емкости, вводят в него суженное на конус трубчатое продолжение холодильника, так чтобы оно было погружено в раствор серной кислоты (А.4.7).

Анализируемый раствор переносят в дистилляционную колбу с помощью воронки. Промывают колбу Кьельдаля 60 см³ воды, добавляют через воронку 50 см³ раствора гидроксида натрия (А.4.5) и промывают воронку 30 см³ воды. Объем раствора должен составлять 160—165 см³.

Парогенератор должен быть предварительно нагрет, чтобы начать дистилляцию сразу после ввода гидроксида натрия. Дистилляцию 80 см³ раствора проводят за 25 мин. После дистилляции промывают погруженную трубку водой, собирая остатки в химический стакан.

Раствор переносят в колбу вместимостью 100 см³, доводят объем до метки водой и перемешивают. Получают растворы 5] для 1 г навески и 5₂ для 2 г навески.

Указанные операции повторяют для каждой пробы, подлежащей анализу.

А. 7.4 Развитие окрашивания

В соответствии с предлагаемым содержанием азота берут соответствующие аликвотные пробы растворов 5j и 5₂:

• 10,0 см³ — для содержания азота от 0,020 до 0,050 %;

• 25,0 см³ — для содержания азота от 0,010 до 0,020 %;

• 50,0 см³ — для содержания азота от 0,002 до 0,010 % и переносят их в три мерные колбы вместимостью 100 см³ каждая.

Доводят объемы водой до 50 см³. Добавляют одну каплю раствора метиленового красного и нейтрализуют раствором гидроксида натрия (А.4.8.). Добавляют в колбы пипеткой в следующем порядке: 5,0 см³ раствора фенолята натрия, 5,0 см³ раствора вторичного фосфорнокислого натрия, 10,0 см³ раствора нитропруссида натрия и 5,0 см³ гипохлорида натрия. Растворы в колбах доводят водой до 100 см³ и время от времени взбалтывают их путем перевертывания (не менее 10 раз). При этом окраска раствора становится темной в течение 1 ч при комнатной температуре.

Примечание — Указанные аликвотные пробы зависят от содержания азота. Содержание азота в колбе объемом 100 СМ³ при спектрофотометрическом измерении ДОЛЖНО быть ДЛЯ пробы 51 от 10 до 50 мкг, для 5₂ — от 20 до 100 мкг, а их разность должна составлять от 10 до 50 мкг.

А.7.5 Спектрофотометрические измерения

Окрашенные растворы 51 и 5₂ гомогенизируют и измеряют оптическую плотность раствора S₂ в кювете толщиной поглощающего свет слоя 1 см при длине волны 640 нм по отношению к нулевой поглощающей способности раствора 5,.

А.7.6 Построение градуировочного графика

А.7.6.1 В шесть колб вместимостью 100 см³ каждая помещают 0,0*; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 и 25,0 см³ стандартного раствора сернокислого аммония (массовой концентрацией азота 0,002 г/дм³), что соответствует 0; 10; 30; 40 и 50 мкг азота.

Добавляют в каждую колбу 5 см³ серной кислоты (А.4.7) и доводят объем водой до 50 см³. Добавляют одну каплю раствора метиленового красного, нейтрализуют гидроксидом натрия (А.4.8) и продолжают проце­дуру, описанную в А.7.4.

А.7.6.2 Спектрофотометрические измерения

Окрашенные растворы гомогенизируют и измеряют оптические плотности растворов в соответствии с А.7.5 при длине волны 640 нм в кювете толщиной поглощающего свет слоя 1 см по отношению к нулевой поглощающей способности компенсирующего раствора.

А.7.6.3 Расчет угла наклона градуировочного графика

По результатам измерения оптической плотности и содержания азота (мкг) строят градуировочный график.

Угол наклона а построенной прямой линии характеризует оптическую плотность 1 мкг азота в 100 см³.

А8 Обработка результатов

Содержание азота, относительные единицы массы, вычисляют по формуле

И

(А.1)

100 1 100 _ D

а V 10⁶т 100 • а • V- т ’

где D — отношение спектральной поглощающей способности окрашенных растворов, соответствую­щих 1 и 2 г навески, к нулевой поглощающей способности раствора;

а — угол наклона, обратные величины микрограммов, рассчитанный по отношению к длине оптическо­го пути в 1 см;

V— объем аликвотных проб растворов S) и S^, взятых из окрашенных реакций, см³;

т — разность масс между опытными пробами 5| и S^, г.

* Компенсирующий раствор.

УДК 669.14:546.17.06:006.354 МКС 77.040.40 В39 ОКСТУ 0709

Ключевые слова: стали углеродистые легированные, высоколегированные, методы контроля, азот

Редактор Л.И. Нахимова

Технический редактор О.Н.Власова
Корректор О. В. Ковш
Компьютерная верстка АН. Золотаревой

Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 24.11.99. Подписано в печать 28.12.99. Усл.печл. 1,86. Уч.-издл. 1,50.

Тираж 412 экз. С 4150. Зак. 1071.

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14

Набрано в Издательстве на ПЭВМ

Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, 103062, Москва, Лялин пер., 6

Плр № 080102