ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ
СОЮЗА ССР
ФЕРРОТИТАН
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
ГОСТ 14250.1-90 (СТ СЭВ 1232—89,
ИСО 7692-83),
ГОСТ 14250.4-90 (СТ СЭВ 1236-89),
ГОСТ 14250.5—90 (СТ СЭВ 1238—89),
ГОСТ 14250.6—90 (СТ СЭВ 1237—89),
Г
95 коп. БЗ 8—90/705
ОСТ 14250.7—90 (СТ СЭВ 1235—89)Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ
КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ
Москв
а
Г
ГОСТ
14250.1—90
(СТ СЭВ 1232—89,
ИСО 7692—83)
ФЕРРОТИТАН
Метод определения титана
Ferrotitanium..
Method for determination of titanium
ОКСТУ 0809 '
Срок действия с 01.07.91 f. до 01.07.96 / '^( Настоящий стандарт устанавливает титриметрический методу определения титана в ферротитане при массовой доле его от 1$Ц Ґ № 80 % •
Метод основан на восстановлении четырехвалентного титана'Гй до трехвалентного металлическим алюминием в кислом растворе ,с последующим титрованием раствором трехвалентного железа в присутствии роданид-ионов в защитной атмосфере инертного газа или на воздухе в присутствии комплексообразователя— уксусной кислоты., /
Для устранения мешающего влияния ванадия и молибдена при их суммарном содержании свыше 0,2% титан отделяют гидро- nJ окисью натрия.
Допускается определение титана по методике международного»( стандарта ИСО 7692—83, приведенного в 'Приложении.
ч 1, ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 28473.
Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26201.
АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Клапан Бунзена (черт. Г) состоит из пробки (/), сквозь которую проходит стеклянная трубка (2). На стеклянную трубку насажена резиновая трубка (5), верхний конец которой закрыт стек-
Издание официальное
© Издательство стандартов, 1991
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
3—471
Черт. 1
Черт. 3
лянной пробкой (5). Резиновая трубка, насаженная на стеклянную трубку (2), имеет продольный надрез (4), который сделан лезвием бритвы на длину 10—15 мм. В случае восстановления титана в атмосфере инертного газа в клапан Бунзена (черт. 2) дополнительно вставляется стеклянная трубка (6) для подачи инертного газа. Допускается применение защитных клапанов других типов. г
Насадка для титрования в атмосфере инертного газа (черт. 3).
Кислота азотная по ГОС Г.4461.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы 1:1, 1:4, 1:19.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 3:2, 1:1, 1 : 19.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Смесь кислот: к 450 см3 раствора соляной кислоты (3:2) приливают 150 см3 раствора серной кислоты (1:4) и перемешивают.
Калий пиросернокисдый по ГОСТ 7172.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 20 г/дм3.
Алюминий металлический в виде пластинок толщиной 0,2— 0,5 мм.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор 500 г/дм3 или калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор 600 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и раствор 1 :24. '
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 30 и 250 г/дм3. Натрий углекислый кислый по ГОСТ 4201 или натрий углекислый по ГОСТ 83.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929 или по ГОСТ 177.
Титана двуокись.
Стандартный раствор титана.
1,6680 г двуокиси титана, оведяепрокаленной при температуре (1000±25)°С, сплавляют в платиновой чашке с 25 г пиросернокислого калия при температуре (800±25) °С. Охлажденный плав помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют при нагревании в 100 см3 горячего раствора серной кислоты (1:1). Затем приливают 100 см3 воды и полученный раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Фильтр промывают 5—6 раз раствором серной кислоты (1:19) и отбрасывают. Раствор охлаждают, доливают до метки раствором серной кислоты (1 : 19) и перемешивают.
Массовую концентрацию стандартного раствора титана устанавливают следующим образом:
50,0 см3 стандартного раствора титана помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, добавляют 100—150 см3 воды, приливают при перемешивании аммиак до выпадения гидроксида титана и 10 см3 в избыток. Раствор с осадком нагревают до кипения, осадок 2* 3отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 3—4 раза теплым раствором аммиака.
Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный и взвешенный платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре (1000±25)°С в течение 1 ч' Тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
Массовую концентрации стандартного раствора титана (с), выраженную в г/см3 титана, вычисляют по формуле
(т—-Ш])-0,5995
где т — масса осадка двуокиси титана, г;
mi — масса осадка контрольного опыта, г;
0,5995 — коэффициент пересчета двуокиси титана на титан; г 50— объем стандартного раствора титана, см3.
Железо треххлюристое 6-водное по ГОСТ 4147, раствор с (FeCI3- •6Н20)=0,05 моль/дм3.
13,52 г хлорида железа растворяют при нагревании в 200 см3 раствора соляной кислоты (1:19). Затем раствор охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки раствором соляной кислоты (1 : 19) и перемешивают ил» железо (III) аммоний сернокислый, раствор с (NH4Fe (SO4)2" •12Н20)=0,05 моль/дм3: 24,1 г реактива растворяют в 400 см5 раствора серной кислоты (1 :19), приливают по каплям раствор перманганата калия до появления розовой окраски, нагревают и кипятят до исчезновения окраски. Раствор охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки раствором серной кислоты (1:19) и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора железа устанавливают по стандартному образцу, проведенному через все стадии анализа, или по стандартному раствору титана: 50,0 см3 стандартного раствора титана помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 100 см3 раствора соляной кислоты (1:1), добавляют 2 г гидрокарбоната или карбоната натрия, 2 г алюминия и далее восстановление и титрование проводят, как указано в п. 4.1.5.
Массовую концентрацию раствора железа (cj), выраженную в г/см3 титана, вычисляют по формуле
Ачщ 2)
,(Г— FJ-100
где Л—аттестованное значение массовой доли титана в стандартном образце, %;
т2-— масса навески стандартного образца, г;
— объем раствора железа, израсходованный на титрование раствора стандартного образца, см3;
Vi — объем раствора железа, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3
или
т
(3)
-зГ..—Vj ’
где т3—масса титана в аликвотной части стандартного раствора, г;
V2 — объем раствора железа, израсходованный на титрование стандартного раствора титана, см3; ’ '
— объем раствора железа, израсходованный на титрование раствора-контрольного опыта, см3. .
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Айассу навески пробы выбирают в зависимости от массовой доли титана по табл. 1. ■
Таблица 1
Масса навески, г
Массовая доля титана, %
О
0,25
10.2
0,1
т 15 до ЗО включ.Св. 30 » 40' »
» 40і » 80 »
При массовой доле кремния др 5% навеску помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 40 см3 раствора серной кислоты (1:4) и растворяют при слабом нагревании. Затем небольшими порциями добавляют 5 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до выделения густых паров серной кислоты. После охлаждения обмывают стенки колбы водой, снова выпаривают раствор до выделения густых паров серной кислоты и охлаждают.
При массовой доле кремния свыше 5% навеску помещают в платиновую или стеклоуглеродистую чашку, приливают 40 см3 раствора серной кислоты (1:4), 5 см3 раствора фтористоводородной кислоты, перемешивают, добавляют небольшими порциями ,5 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до выделения густых паров серной кислоты. После охлаждения приливают 30 см3 воды, нагревают до растворения солей и раствор переносят в коническую колбу вместимостью 500 см3. Затем раствор снова выпаривают до выделения густых паров серной кислоты и охлаждают.
К содержимому колбы, полученному по п. 3.1.1 или 3.1.2, приливают 50 см3 воды, обмывают стенки колбы водой и нагревают раствор до полного растворения солей. В случае неполного 3—171 ' 5
разложения навески нерастворимый остаток отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 3—4 раза горячим раствором серной кислоты (1:19). Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре (650 ±50) °С. Остаток сплавляют с 2 г пиросульфата калия при температуре (725+25) °С. После охлаждения плав выщелачивают в стакане вместимостью 100 см3 в 30 см3 раствора серной кислоты (1 : 19) при нагревании и присоединяют к основному раствору, общий объем не должен превышать 120 см3.
При суммарной массовой доле ванадия и молибдена свыше 0,2% к раствору приливают раствор гидроокиси натрия 250 г/дм3 до начала выделения гидроксидов и 20 см3 в избыток, затем приливают 2 см3 пероксида водорода и кипятят раствор с осадком 3—5 мин. Осадку дают отстояться 15—20 мин и отфильтровывают его на фильтр средней плотности. Колбу и осадок промывают 6—7 раз горячим раствором гидроокиси натрия 30 г/дм3.
Осадок на фильтре растворяют в 60 см3 горячей смеси кислот, собирая раствор в колбу, в которой проводилось осаждение. Смесь кислот приливают порциями по 10 см3, давая каждой порции полностью пройти черед фильтр. Затем фильтр промывают четыре раза горячим раствором соляной кислоты (3:2) порциями по 10 см3, давая каждой порции кислоты полностью пройти через фильтр, и 2—3 раза горячей водой. Фильтр отбрасывают. Объем должен быть не более 120—140 см3.
В охлажденный раствор прибавляют 2 г углекислого кислого или углекислого натрия, 2 г алюминия, закрывают колбу защитным клапаном и выдерживают при комнатной температуре до начала бурной реакции, затем восстановление титана проводят при охлаждении колбы. После полного растворения алюминия вынимают клапан, добавляют в колбу 15 см3 уксусной кислоты, 20 см3 соляной кислоты, обмывают клапан и стенки колбы водой и снова закрывают колбу клапаном. После перемешивания раствор осторожно нагревают до просветления, затем охлаждают в проточной воде, осторожно открывают колбу и титруют раствором железа до ослабления сиренево-фиолетовой окраски. Затем добавляют 2 см3 раствора роданистого аммония или калия и продолжают титровать до получения неисчезающего желто-бурого окрашивания раствора.
Титрование восстановленного титана можно проводить в атмосфере инертного газа в герметически закрытой ячейке. В этом случае уксусную кислоту не добавляют.
При суммарной массовой доле ванадия и молибдена до 0,2% растворение навески пробы проводят по п. 3.1.1 или 3.1.2.
При полном разложении иаиески к содержимому колбы приливают 30 см3 воды, 100 ом3 раствора .соляной кислоты (1:1) и 6
напревают до р'аютвюіренйя солей. Далее анализ проводят по п. 3.1.5.
При неполном разложении навески анализ проводят по п. 3.1.3, затем выпаривают раствор до объема 50—70 см3, приливают 50 см3 соляной кислоты и охлаждают. Далее поступают, как указано в п. 3.1.5.
В случае помутнения раствора при выпаривании (из-за гидролиза титана) следует выпаривать раствор до паров серной кислоты, охладить, прилить 30 см3 воды, 100 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и нагреть до растворения солей. Далее анализ проводят по п. 3.1.5.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Массовую долю титана (X) в процентах вычисляют по формуле
■ 100, (4)
rps Ci — массовая концентрация раствора железа, выраженная в г/см3 титана;
У3 — объем раствора железа, израсходованный на титрование раствора пробы, см3;
У] — объем раствора железа, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
‘ mi— масса навески пробы, г.
Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли титана приведены в табл. 2.
Таблица 2
|
Массовая доля , титана, % |
Погрешность результатов анализа, % |
Допускаемые расхождения, |
% |
||||
|
двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях |
двух параллельных определений |
трех параллельных определений |
результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения |
||||
|
От 15 до 20 включ. |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
||
|
Св. 20 » 50 » |
0,3 |
0.4 |
0,3 |
0.4 |
0,2 |
||
|
» 50 » 80 » |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,3 |
||
