---

Из значения оптической плотности анализируемого раствора вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта.

Массу алюминия находят по градуировочному графику с уче­том поправки контрольного опыта.

В десять кварцевых стаканов вместимостью 250—300 см³ поме­щают навески стали для градуировочного графика в соответствии с табл. 2. В девять стаканов приливают последовательно 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 и 5,0 см³ стандартного раствора Б алю­миния. Десятый стакан служит для ■ проведения контрольно­го опыта.

Во все стаканы приливают 20—30 см³ соляной кислоты. Далее поступают как указано в п. 4.3.1. Из значения оптической плотно­сти растворов для градуировочного графика вычитают значение оп­тической плотности раствора контрольного опыта.

По найденным значениям оптической плотности растворов и со­ответствующим им значениям концентраций алюминия строят гра­дуировочный график.

Растворы для градуировочного графика,хранят в плотно закры­тых полиэтиленовых или фторопластовых сосудах в течение 1 мес.

_v m-100

УЛ = _f

гщ

где m — масса алюминия, найденная по градуировочному графи­ку, г;

Ш — масса навески стали, г.

Абсолютные допускаемые расхождения результатов: трех параллельных определений при доверительной вероятно­сти 0,95 не должны превышать допускаемых значений, приведен­ных в табл. 1

4. .ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Метод основан на реакции образования комплексного соедине­ния алюминия с трилоном Б в слабокислой среде и последующем титровании избытка трилона Б раствором уксуснокислого цинка.

Конечную точку титрования устанавливают визуально по изме­нению окраски индикатора ксиленолового оранжевого.

От железа, никеля, хрома и других элементов алюминий пред­варительно отделяют осаждением фтористым натрием.

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

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

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

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота борная по ГОСТ 9656—75, насыщенный раствор.

Смесь борной и соляной кислот: к 300 см³ насыщенного при комнатной температуре раствора борной кислоты прибавляют 500 см³ соляной кислоты и 1,2 дм³ воды. Раствор перемешивают.

Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—78.

Аммоний лимоннокислый двузамещенный по ГОСТ 3653—78_г раствор с массовой концентрацией 400 г/дм³.

Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712—78, насыщенный ра­створ.

Маскирующая смесь: к 1 дм³ раствора двузамещенного лимон­нокислого аммония с массовой концентрацией 400 г/дм³ прибавля­ют 1 дм³ насыщенного при комнатной температуре раствора щаве­левокислого аммония и перемешивают.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, раствор с массовой кон­центрацией 35 и 5 г/дм³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Индикатор метиловый красный по ГОСТ 5853—51, раствор с массовой концентрацией 2 г/дм³: 0,2 г индикатора растворяют в 60 см³ этанола и добавляют 40 см³ воды.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77.

Индикатор ксиленоловый оранжевый: 0,1 г индикатора расти­рают в ступке с 10 г хлористого натрия.

Буферный раствор с pH 6,0:500 г уксуснокислого аммония ра­створяют в 1 дм³ воды и прибавляют при постоянном перемешива­нии ледяную уксусную кислоту до получения pH раствора 6,0. Зна­чение pH раствора проверяют pH-метром. Приготовленный раст­вор фильтруют.Алюминий металлический первичный марок А999, А995, А99, А97 по ГОСТ 11069—74.

Стандартный раствор с массовой концентрацией алюминия ■0,001 г/см³: 0,1 г металлического алюминия помещают в стакан вместимостью 100—150 см³, прибавляют 20—30 см³ соляной кисло­ты (1:1), 3—4 см³ азотной кислоты (1:1) и растворяют при на­гревании. Раствор охлаждают, добавляют 10 см³ серной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. После охлаждения соли ра­створяют в 30—40 см³ воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Цинк уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823—78, раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм³: 11,0 г уксуснокислого цин­ка растворяют в 300 см³ воды, затем прибавляют 10 см³ ледяной уксусной кислоты, раствор фильтруют в мерную колбу вместимо­стью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Цинк уксуснокислый, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм³: 500 см³ раствора уксуснокислого цинка с молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ помещают в мерную колбу вмести­мостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, раствор с мо­лярной концентрацией 0,05 моль/дм³: 18,6 г трилона Б растворяют в 250—300 см³ воды при слабом нагревании. Раствор фильтруют, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают; раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм³: 500 см³ раствора трилона Б с молярной концентра­цией 0,05 моль/дм³ помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора трилона Б устанавливают по ■стандартному раствору алюминия. Для этого стандартный раст­вор алюминия в количестве, соответствующем массе его в навес­ке анализируемого образца, помещают в стакан или колбу. Далее поступают как указано в п. 5.3.

Допускается массовую концентрацию трилона Б устанавливать по стандартному образцу стали, близкому по химическому составу и .массовой доле алюминия к анализируемой пробе.

Массовую концентрацию трилона Б (Т), выраженную в г/см³ алюминия, вычисляют по формуле

у, т

"V-VpX’

где т — масса алюминия в аликвотной части стандартного раст­вора, взятого для титрования, г;

V — объем раствора трилона Б, взятый для титрования, см³;

Vi — объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование избытка трилона Б, см³;

К — коэффициент для пересчета объема уксуснокислого цин­ка на объем трилона Б.

Для определения значения коэффициента К. и учета величины контрольного опыта используют раствор контрольного опыта на реактивы, проведенный через все стадии анализа, как указано в л. 5.3.

Коэффициент К вычисляют по формуле

где К₂— объем раствора трилона Б, взятый для титрования, см³;

Рз— объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование трилона Б, см³.

Массу навески стали в зависимости от массовой доли алюми- мия определяют по табл. 3.

Таблица 3

Навеску стали помещают в стакан или колбу, прибавляют 25— 30 см³ соляной кислоты, 5—10 см³ азотной кислоты и нагревают до растворения навески. Раствор охлаждают, приливают 10 см³ серной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. Ста­кан охлаждают, приливают 80—100 см³ воды и нагревают до раст­ворения солей.

Если в анализируемой стали содержится вольфрам, ниобий или тантал, соли растворяют в 30 см³ маскирующей смеси и 50—70 см³ воды.

Раствор фильтруют через два фильтра «белая лента». Фильтр с ■осадком промывают 4—5 раз горячей серной кислотой (1 : 100), собирая фильтрат и промывные воды в стакан вместимостью 350— ■400 см³. Фильтрат сохраняют (основной раствор), фильтр с осад­ком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и про­каливают при 800—900°С.

Тигель с осадком охлаждают, осадок смачивают несколькими каплями воды, добавляют 3-—4 капли серной кислоты или 5—6 ка­пель при наличии в осадке окислов вольфрама и добавляют 3— 5 см³ фтористоводородной кислоты.

Содержимое тигля осторожно выпаривают до удаления паров серной кислоты, прокаливают при 800—900°С, охлаждают и оста­ток сплавляют с 1,0—1,5 г калия — натрия углекислого при 1000— 1100°С.

Плав охлаждают, выщелачивают в 40—50 см³ горячей воды и растворяют при нагревании. Раствор фильтруют через фильтр «бе­лая лента», осадок промывают 4—5 раз серной кислотой (1 : 100), собирая фильтрат и промывные воды в стакан с основным раст­вором.

Если ранее при растворении солей маскирующую смесь не до­бавляли, к раствору прибавляют 30 см³ маскирующей смеси и 20—22 см³ аммиака. Раствор перемешивают, охлаждают и добав­ляют аммиак или серную кислоту (1:1) до установления pH 5,9—6,0. Значение pH анализируемого раствора контролируют рН-метром.

К раствору при тщательном перемешивании приливают 80—100 см³ раствора фтористого натрия с массовой концентрацией 35 г/дм³ и в течение 20—25 мин раствор периодически перемеши­вают. Затем осадок криолита отфильтровывают на два фильтра «синяя лента» и промывают 12—15 раз раствором фтористого нат­рия с массовой концентрацией 5 г/дм³ до отрицательной реакции на ионы железа в промывных вода.х.

Осадок растворяют 50—70 см³ кипящей смеси борной и соля­ной кислот, собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают 5—6 раз горячей водой, собирая промывные воды в тот же стакан.

К раствору прибавляют 5—7 см³ серной кислоты и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Затем прибавляют несколько капель азотной кислоты для разрушения органических веществ и раствор вновь выпаривают до паров серной кислоты. Стенки стакана смывают водой и содержимое стакана еще раз выпаривают до паров серной кислоты. Раствор охлаждают, при­бавляют 130—150 см³ воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения раствора прибавляют 2—3 капли индикатора метилового красного и из бюретки приливают 20 см³ раствора три- лона Б.

При массовой доле алюминия в стали до 0,5% в анализируе­мый раствор прибавляют раствор трилона Б с молярной концен­трацией 0,025 моль/дм³ и избыток его титруют раствором уксусно­кислого цинка с молярной концентрацией 0,025 моль/дм³.

При массовой доле алюминия в стали свыше 0,5% прибавляют раствор трилона Б с молярной концентрацией 0,05 моль/дм³и избыток его титруют раствором уксуснокислого цинка с молярной концентрацией 0,05 моль/дм³.

Затем к раствору приливают аммиак до появления желтой окраски, 15 см³ буферного раствора и осторожно кипятят в тече­ние 1—3 мин.

Раствор охлаждают и титруют раствором уксуснокислого цин­ка в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого до пере­хода окраски из желтой в красно-малиновую.

_х(У—КУ')ТУХ)
m ’

где V — объем раствора трилона Б, взятый для титрования, см³;

Vi — объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование избытка трилона Б, см³;

К — коэффициент пересчета объема уксуснокислого цинка на объем трилона Б;

Т — массовая концентрация раствора трилона Б, выражен­ная в г/см³ алюминия;

m— масса навески стали, г.

Таблица 4

6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД С АТОМИЗАЦИЕЙ В ПЛАМЕНИ

Метод основан на измерении при А. = 309,3 нм поглощения резо­нансного излучения свободными атомами алюминия, образую­щимися в результате распыления анализируемого раствора в пла­мени закись азота—ацетилен.

Атомно-абсорбционный спектрофотометр с пламенным атомиза­тором.

Лампа с полым катодом для определения алюминия.

Баллон с ацетиленом по ГОСТ 5457—75.

Баллон с закисью азота.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204—77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—73.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.

Алюминий металлический марки А999, А995, А99, А97 па- ГОСТ 11069—74.

Стандартный раствор с массовой концентрацией алюминия: 0,001 г/см³: 0,25 г металлического алюминия помещают в стакан вместимостью 250—300 см³ и растворяют при умеренном нагрева­нии в 30—40 см³ соляной кислоты (1:1). Осторожно по каплям- прибавляют 5—7 см³ азотной кислоты и кипятят до удаления окис- лов азота. Затем приливают 100—150 см³ горячей воды, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, до­ливают до метки водой и перемешивают.

Настраивают спектрофотометр на резонансную линию 309,3 нм. После включения системы подачи газов и зажигания горелки в пламя распыляют воду и устанавливают нулевую точку прибора.