При массовой доле в стали от 0,0005 до 0,005% бора, полученный по п. 3.3.1.1 раствор разбавляют водой до 50 см3, приливают 10 см3 раствора фтористого калия или 10 см3 раствора ■фтористоводородной кислоты, перемешивают и оставляют на 2 ч. Допускается оставлять раствор на более длительное время, но не более 1 сут.
Затем прибавляют пипеткой 10 см3 раствора метиленового голубого и доливают до 100 см3. К раствору пипеткой прибавляют 25 см3 1,2-дихлорэтана, сосуд закрывают полиэтиленовой крышкой, встряхивают в течение 60 с. Потом переносят в делительную воронку вместимостью 150—200 см3, органический слой (нижний) переводят во вторую воронку и промывают встряхиванием с точно отмеренными 10 см3 воды в течение 30 с. Органический слой фильтруют через сухой фильтр в сухой полиэтиленовый стакан, пипеткой отбирают 5 см3 фильтрата в мерную колбу вместимостью 25 см3, разбавляют до метки 1,2-дихлорэтаном^ перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 657 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум светопропуска- ния в интервале длин волн 620—680 нм.
Раствором сравнения служит дихлорэтан. Массу бора в граммах находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
При массовой доле бора в стали свыше 0,005 до 0,1с/о, полученный по п. 3.3.1.1 раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
В полиэтиленовый сосуд приливают аликвотные части этого раствора и раствор серной кислоты согласно табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля бора, % |
Объем аликвотной части, CMS |
Объем 5 н. раствора серной кислоты, см3 |
Св. 0,005 до 0,025 |
20 |
12,0 |
» 0,0:25 » 0,05 |
10 |
13,5 |
» 0,05 » 0,10 |
5 |
14,0 |
Раствор в полиэтиленовом сосуде разбавляют водой до объема 50 см3 и далее поступают согласно п. 3.3.1.2.
3.3.1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1 ).
Для построения градуировочного графика в семь кварцевых сосудов помещают по 0,25 г стали близкой по составу к анализируемой, но не содержащей бор, приливают по 15 см® раствора серной кислоты и нагревают на водяной бане до растворения. Полученные растворы окисляют прибавлением по 0,5 см® раствора перекиси водорода, продолжают нагревание в течение 5 мин и после охлаждения переносят в полиэтиленовые сосуды вместимостью 250 см3, на которых меткой обозначены объемы 50 и 100 см3, прибавляют по 0,5 г безводного углекислого калия- натрия и в шесть сосудов последовательно отмеряют 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 см3 стандартного раствора Б. Объемы всех растворов доливают водой до 50 см3, прибавляют по 10 см3 раствора фтористого калия или 10 см3 раствора фтористоводородной кислоты и далее проводят анализ, как указано в п. 3.3.1.2.
Раствор, не содержащий бор, служит для проведения контрольного опыта.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
Определение бора в стали, нерастворимой в серной кислоте.
Таблица За
Массовая доля бора, % |
Масса, г |
От 0,0010 до 0,0030 включ. |
0,50 |
Св. 0.0030 » 0,0060 » |
0,25 |
» 0,0060 » 0,015 » |
0,1 Of |
Навеску стали массой в соответствии с табл. За помещают в кварцевый стакан вместимостью 200 см3, приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, стакан накрывают пластмассовой крышкой и растворяют навеску при умеренном нагревании. Затем приливают 10 см3 смеси серной и ортофосфорной кислот и нагревают раствор до появления паров серной кислоты. Раствор охлаждают, смывают крышку и стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. Раствор охлаждают, приливают 40 см3 воды, перемешивают и нагревают до растворения солей. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводять до метки водой и пере-' мешивают. (Во избежание выпадения солей воду следует добавлять малыми порциями и тщательно перемешивать раствор после каждого добавления).
Аликвотную часть раствора 20 см3 помещают в полиэтиленовый сосуд вместимостью 250 см3, приливают полиэтиленовой мензуркой 5 см3 раствора фтористоводородной кислоты, перемешивают и оставляют не менее чем на 30 мин. Допускается оставлять раствор на более длительное время, но не более 1 сут. Затем приливают 10 см3 раствора карбонильного железа, 20 см3 воды, 5 см3 раствора метиленового голубого, 25 см3 1,2-дихлорэтана, перемешивая раствор после добавления каждого реактива. Сосуд закрывают полиэтиленовой крышкой, встряхивают в течение 60 с. Потом переносят в делительную воронку вместимостью 150—200 см3, органический слой (нижний) фильтруют через сухой фильтр или вату в сухой стакан вместимостью 50 см3. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 657 нм или на фотоэлектроколометре со светофильтром, имеющим максимум светопропускания в интервале длин волн 620—680 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.
Раствором сравнения служит дихлорэтан.
Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Массу бора находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Для построения градуировочного графика в семь кварцевых стаканов вместимостью 200 см3 помещают навески карбонильного железа в соответствии с табл. 4. В шесть стаканов приливают последовательно 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного раствора бора Б. Седьмой стакан служит для проведения контрольного опыта.
Во все стаканы приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, стаканы накрывают пластмассовыми крышками и растворяют навески при умеренном нагревании.
Далее поступают, .как указано в п. 3.3.2. Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта.
По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им значениям массы бора в аликвотной части раствора строят градуировочный график.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
(Исключен, Изм. № 1).
За. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА В СТАЛЯХ
С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ ВАНАДИЯ до 1%
За. 1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения бора с Аш-резорционом и тионином при pH 5,0—5,2 после отделения бора гидроокисью натрия в сильнощелочной среде при pH 12—13. Светопоглощение раствора измеряют прн 7=500—520 нм.
Вольфрам и молибден не мешают определению, влияние алюминия устраняют добавлением трилона Б.
За. 2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр, фотоэлектроколориметр, рН-метр.
Тигли платиновые по ГОСТ 6563—75.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78 и разбавленная 1 : 1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77, раствор с молярной концентрацией 6,0 моль/дм3, 1 моль/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.
Кислота уксусная по ГОСТ 18270—72, раствор с молярном концентрацией 0,5 моль/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор с молярной концентрацией 5,0 моль/дм3, 1,0 моль/дм3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.
Соль динатриевая этилендиаминтетрауксусной кислоты, 2-вод- ная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3: 1,86 г трилона Б растворяют в 100 см3 воды.
Аммиак водный по ГОСТ 24147—80, раствор с молярной концентрацией 0,5 моль/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83—79.
Железо карбонильное по ГОСТ 13610—79.
Аш-резорцин, динатриевая соль, раствор с молярной концентрацией 0,001 моль/дм3: 0,0494 г Аш-резорцина растворяют в 100 см3 воды.
Тионин 2-водный, краситель для микроскопии, спиртовый, раствор с молярной концентрацией 0,001 моль/дм3: 0,029 г тионина растворяют в 100 см3 этилового спирта.
Буферный раствор: готовят смешиванием равных объемов раствора уксусной кислоты (0,5 моль/дм3) и раствора аммиака (0,5 моль/дм3), затем устанавливают pH 5,0—5,2 по рН-метру добавлением растворов уксусной кислоты или аммиака.
Кислота борная по ГОСТ 9656—75.
Стандартные растворы бора.
Раствор А: 5,7154 г борной кислоты растворяют в 300 см3 воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и пермешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г бора.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г бора. Раствор Б готовят перед употреблением.
Вода бидистиллированная по ГОСТ 6709—72, дополнительно очищенная пропусканием через анионит АВ-17 и катионит КУ-2.
За.З. Проведение анализа
За.3.1. Навеску стали массой, указанной в табл. 36 помещают в кварцевый стакан вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 смеси воды, соляной и азотной кислот в соотношении 1:1:1, 2 см3 ортофосфорной кислоты, стакан накрывают пластмассовой крышкой и растворяют навеску при умеренном нагревании.
Таблица 36
Массовая доля бора, % |
Масса навески, г |
Объем аликвотной части, см3 |
От 0,002 до 0,005 включ. |
0,5 |
25 |
Св. 6,005 » 6,01 » |
0,5 |
20 |
» 0,01 » 0,02 » |
0,25 |
20 |
» 0,02 » 0,03 » |
0.25 |
10 |
Если проба не растворяется в указанной смеси, для растворения используют смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3: 1 или 8:1с добавлением 2 см3 ортофосфорной кислоты.
После растворения приливают 8 см3 разбавленной 1 : 1 серной кислоты и выпаривают до выделения слабых паров серной кислоты.
Соли растворяют в 5 см3 соляной кислоты, затем приливают 30—40 см3 воды и кипятят до полного растворения солей.
Нерастворимый остаток отфильтровывают через плотный фильтр, в кварцевый стакан вместимостью 200 см3, стакан и фильтр промывают несколько раз горячей водой. Фильтр помешают в платиновый тигель, сжигают и прокаливают при 600—700'С. Остаток в тигле сплавляют с 1 г углекислого натрия при 950—1000°С в течение 15—20 мин. Плав растворяют в горячей воде с добавлением 1—2 см3 соляной кислоты и присоединяют к основному фильтрату.
Объединенный раствор выпаривают до 40—60 см3.
К раствору приливают порциями 60 см3 раствора гидроокиси натрия с молярной концентрацией 5 моль/дм3.
Для коагуляции осадка стакан ставят на водяную баню на 30 мин. Раствор с осадком охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают водой до метки, перемешивают и фильтруют в сухую кварцевую колбу через фильтр средней плотности.
Из фильтрата отбирают пипеткой аликвотную -часть раствора для определения бора и помещают в стакан вместимостью 50 см3, добавляют 0,5 см3 раствора трилона Б (если масса алюминия в аликвотной части раствора превышает 0,25 мг, объем трилона Б увеличивают до 2,5 см3), воды до 20 см3 и с помощью рН-метра устанавливают pH 5,0 раствором соляной кислоты вначале с молярной концентрацией 6 моль/дм3, а затем 1 моль/дм3 или раствором гидроокиси натрия с молярной концентрацией 1 моль/дм3.
Затем добавляют точно 5 см3 раствора Аш-резорцина и 1 см3 раствора тионина при перемешивании, содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, ополаскивают стакан буферным раствором, доливают до метки буферным раствором, перемешивают и через 18—24 ч измеряют оптическую плотность раствора при Х=500—520 нм относительно контрольного опыта, проведенного через весь ход анализа.
При массовой доле бора свыше 0,0005% проводят измерение через 2 ч.
Массу бора находят по градуировочному графику.
За.3.1.1. Для построения градуировочного графика в семь кварцевых стаканов вместимостью 100 см3 помещают навески карбонильного железа в соответствии с массой навески, указанной в табл. 36. В шесть стаканов приливают последовательно 1,0; 4,0; 7,0; 10,0; 12,0; 15,0 см3 стандартного раствора бора Б. Седьмой стакан служит для проведения контрольного опыта.
Во все стаканы приливают 20 см3 смеси воды, соляной и азотной кислот в соотношении 1:1:1, 2 см3 ортофосфорной кислоты, стаканы накрывают пластмассовыми крышками и растворяют навески при умеренном нагревании.
Далее поступают, как указано в п. За.3.1.
По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им значениям массы бора в аликвотной части раствора строят градуировочный график.
За.4. Обработка результатов
За.4.1. Массовую долю бора (ЛЛ) в процентах вычисляют по формуле
-100,
/и1
где т— масса бора, найденная по градуировочному графику, г;
mi — масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.
За.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р=0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Разд. За. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
Обработка результатов
^'кассовую долю бора (Л'і) в процентах''вычисляют по формуле
где т— масса бора, найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.