ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА

ГОСТ 12349—83
(СТ СЭВ 1507—79)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москв

а



Г

ГОСТ
12349-83*
(СТ СЭВ 1507—79)

Взамен
ГОСТ 12349—66

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения вольфрама

Alloyed and high-alloyed steels.

Methods Ifor determination of tungsten

ОКСТУ 0809

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 янва­ря 1983 г. № 240 срок введения установлен

с 01.06.83

Постановлением Госстандарта от 14.09.87 № 3513

срок действия продлен до 01.01.98

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает методы определения воль­фрама в легированных и высоколегированных сталях:

экстракционно-фотометрический — при массовой доле вольфра­ма от 0,002 до 0,5%; фотометрический — при массовой доле воль­фрама от 0,1 до 6,0%; фотометрический на фоне сопутствующих элементов — при массовой доле вольфрама от 0,3 до 18,0%;

гравиметрический — при массовой доле вольфрама от 3 до 20%.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 1507—79 в части фотометри­ческого метода при массовой доле вольфрама от 0,1 до 3% и гра­виметрического метода.

  1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

    1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 20560— —81 со следующим дополнением.

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104—80 вто­рого класса точности с наибольшим пределом взвешивания до 200 г или другие любые весы, отвечающие указанному ГОСТ 24104—80 по своим точностным характеристикам.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное Перепечатка воспрещена

* Переиздание (декабрь 1988 г.) с Изменением № 1, утвержденным в сентябре 1987 г. (ИУС 12—87).

  1. © Издательство стандартов, 1989ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
    (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ВОЛЬФРАМА ОТ 0,002 ДО 0,5%)

    1. Сущность метода

Экстракционно-фотометрический метод основан на образова­нии ионного ассоциата роданидного комплекса вольфрама (V) с триметилцетиламмонием (или с цетилпиридинием), экстракции его хлороформом и последующем измерении оптической плот­ности экстракта при длине волны 400 нм.

Масса вольфрама составляет 10—100 мкг в 25 см3 экстракта. Оптимальная кислотность водной фазы 8 моль/дм3 по соляной кис­лоте.

Влияние железа и молибдена устраняется введением в раствор восстановителей: треххлористого титана и двухлористого олова; влияние ниобия — промыванием экстракта бифторидом калия.

  1. А п п а р а ту р а, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принад­лежностями.

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1 и 2: 1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.

Олово двухлористое 2-водное по ТУ 6—09—5384—88, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3. 10 г двухлористого олова раст­воряют в 100 см3 соляной кислоты при слабом нагревании.

Титан треххлористый (раствор) по ГОСТ 311—78: 5 см3 раст­вора титана треххлористого смешивают с 45 см3 соляной кисло­ты, разбавленной 2:1, прибавляют 2 гранулы металлического цинка до просветления фиолетового окрашивания раствора.

Или приготовленный раствор титана треххлористого: 0,5 г ме­таллического титана по ГОСТ 19807—74 растворяют в 20 см3 со­ляной кислоты. Раствор охлаждают и сохраняют в склянке из темного стекла с притертой пробкой. Перед употреблением раствор разбавляют в отношении 1 : 5 соляной кислотой и добавляют 2 гра­нулы металлического цинка до просветления фиолетового окраши­вания раствора.

Цинк гранулированный.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор с массовой кон­центрацией 440 г/дм3.

Ниобий металлический по ГОСТ 16099—80 или ГОСТ 16100—79.

Раствор ниобия с массовой концентрацией 0,001 г/см3: 0,25 г ниобия сплавляют с 2—3 г калия углекислого — натрия углекис­лого при 1000°С. Тигель с плавом помещают в стакан, плав выщелачивают в воде при нагревании. Раствор фильтруют в мер­ную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и пе­ремешивают.

Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289—78,

Стандартные растворы вольфрама

Раствор А: 1,7942 г вольфрамовокислого натрия растворяют в 50 см3 воды, прибавляют 50 см3 раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 440 г/дм3, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация вольфрама в растворе А равна 0,001 г/см3. Раствор хранят в посуде из полиэтилена. Массовую кон­центрацию вольфрама в растворе А проверяют по п. 4.

Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация вольфрама в растворе Б равна 0,0001 г/см3.

Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация вольфрама в растворе В равна 0,00001 г/см3.

Растворы Б и В готовят перед употреблением и хранят в поли­этиленовой посуде.

Хлороформ технический по ГОСТ 20015—74.

Триметилцетиламмоний бромистый с молярной концентрацией раствора 0,01 моль/дм3: 0,369 г триметилцетиламмония растворя­ют в 100 см3 воды при слабом нагревании или N-цетилпиридиний хлористый с молярной концентрацией раствора 0,01 моль/дма: 0,339 г цетилпиридиния растворяют в 100 см3 воды без нагрева­ния.

Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627—74, раствор в хлороформе с массовой концентрацией 0,65 г/дм3: 0,65 г гидро­хинона растворяют при перемешивании в 80 см3 этилового спир­та, прибавляют 920 см3 хлороформа и перемешивают.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.

Калий фтористый кислый (бифторид).

Железо карбонильное радиотехническое марки ПС по ГОСТ 13610—79.

Калий роданистый по ГОСТ 4139—75, раствор с массовой кон­центрацией 200 г/дм3.

Калий углекислый — натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.

  1. Проведение анализа

    1. Дробную навеску стали (табл. 1) помещают в коничес­кую колбу или стакан вместимостью 250 см3, прибавляют 20 см3 соляной кислоты, 1 cms азотной кислоты и нагревают до полного растворения навески. Прибавляют 10 см3 разбавленной серной кислоты, 5 см3 ортофосфорной кислоты и дважды выпаривают до паров серной кислоты, охлаждают, соли растворяют в 15—20 см3 воды.

В случае определения содержания вольфрама в диапазоне массовых долей от 0,01 до 0,5% (табл. 1), раствор переносят в

мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности.

Т а б л и ц а 1

Массовая доля вольфрама, %

Масса навески, г

Аликвотная часть раствора, см3

0,002—0,005

1

Вся навеска

0,005—0,010:

0,5

Вся навеска

0,01—0,05

1

10

0,05—0,1

0,5

10

0,1—0,2

0,5

5

0,2—0,5

0,3

5



Аликвотную часть раствора (табл. 1) помещают в стакан вме­стимостью 100 или 250 см3 и разбавляют водой приблизительно до 20 см3.

Затем в раствор аликвотной части или в весь раствор пробы добавляют 12 см3 соляной кислоты (для получения кислотности по соляной кислоте 8 моль/дм3), 15 см3 раствора двухлористого олова и 10 см3 раствора треххлористого титана. Раствор кипятят в течение 5 мин, охлаждают и переносят в делительную воронку вместимостью 100—200 см3, смывая стенки стакана 10 см3 разбав­ленной соляной кислоты (1 : 1). К раствору в делительной воронке прибавляют 1 см3 раствора триметилцетиламмония бромистого (или цетилпиридиния хлористого) и 2 см3 раствора роданистого калия.

Экстрагируют ионный ассоциат в течение 1 мин, прибавляя 25,0 см3 хлороформа, содержащего гидрохинон. Экстракт фильтру­ют через слой ваты в кювету и измеряют оптическую плотность экстракта на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фо­тоэлектроколориметре в области светопропускания от 390 до 420 нм, используя в качестве раствора сравнения хлороформ, содержащий гидрохинон.

Если образец стали содержит ниобий, экстракт сливают в по­лиэтиленовый сосуд, прибавляют 1 г бифторида калия и встряхи­вают в течение 30 с. Экстракт фильтруют через вату и измеряют оптическую плотность, как указано выше.

Одновременно с проведением анализа, в тех же условиях, про­водят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

В зависимости от массовой доли вольфрама отбирают равные аликвотные части анализируемой пробы и контрольного опыта, указанные в табл. 1.

Значение оптической плотности контрольного опыта вычита­ют из значения оптуической плотности анализируемого раствора.

Массу вольфрама находят по градуировочному графику.

  1. Для построения градуировочного графика в стаканы вме­стимостью 250 см3 помещают навеску карбонильного железа 0,5 г и прибавляют 1,0; 2,0; 5,0; 8,0 см3 раствора В вольфрама при массовой доле менее 0,01 % или 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0 см3 раство­ра Б вольфрама при массовой доле 0,01—0,5%, приливают раствор ниобия, если он присутствует в пробе в количестве, соответствую­щем его массе в навесках проб, и далее поступают, как описано в п. 2.3.1. Аликвотная часть раствора при построении градуировоч­ного графика 10 см3.

В качестве раствора сравнения применяют хлороформ, содер­жащий гидрохинон.

Градуировочный график строят по найденным значениям оп­тических плотностей и соответствующим им массам вольфрама.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю вольфрама (X) в процентах вычисляют по формуле

V mi-100

где mi масса вольфрама, найденная по градуировочному графи­ку, г;

т — масса навески, соответствующая аликвотной части раст­вора, г.

  1. Абсолютные расхождения результатов параллельных оп­ределений не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Массовая доля вольфрама, %

Абсолютное допускаемое расхождение, %

От 0,002 до 0,005

0,002

Св. 0,005 » 0,010

0,003

■» 0,010 » 0,020

0,006

» 0,020 » 0,050

0,010

» 0,05 »- 0,10

0,015

» 0,10 » 0,20

0,020

» 0,20 » 0,50

0,030



Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
    (при массовой доле вольфрама от 0,1 до 6,0 %)

    1. Сущность метода

Метод основан на образовании в солянокислой среде окрашен­ного в зеленовато-желтый цвет комплексного соединения пятива­лентного вольфрама с роданистым аммонием в присутствии восста­новителя треххлористого титана и измерении оптической плотности раствора на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фото­электроколориметре в области светопропускания от 390 до 420 нм.

Железо, хром и никель предварительно отделяют гидроксидом натрия.

Метод применим для сталей, содержащих молибден и ванадий не более 10-кратных количеств по отношению к вольфраму.

  1. А п п а р а ту р а, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или по ГОСТ 14261—77, разбавленная 2 : 1 и 1 :100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—84.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.

Смесь серной и фосфорной кислот: к 600 см3 воды осторожно при перемешивании приливают 150 см3 серной кислоты и затем 150 см3 фосфорной кислоты. Охлаждают, разбавляют водой до 1 дм3 и перемешивают.

Двойная сернокислая соль закиси железа и аммония (соль Мо­ра) по ГОСТ 4208—72.

Гидроокись натрия по ГОСТ 4328—77, растворы с массовой кон­центрацией 40 г/дм3, 200 г/дм3.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067—86, растворы с массовой концентрацией 200 г/дм3, 500 г/дм3.

Титан треххлористый (раствор) по ГОСТ 311—78: 5 см3 раст­вора титана треххлористого смешивают с 45 см3 соляной кислоты, разбавленной (2: 1), прибавляют 2 гранулы металлического цинка до просветления фиолетового окрашивания раствора.

Или приготовленный раствор титана треххлористого: 0,5 г метал­лического титана по ГОСТ 19807—74 растворяют в 20 см3 соляной кислоты. Раствор охлаждают и сохраняют в склянке из темного стекла с притертой пробкой. Перед употреблением раствор разбав­ляют в отношении 1 : 5 соляной кислотой и добавляют 2 гранулы металлического цинка до просветления фиолетового окрашивания раствора.

Цинк гранулированный.

Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289—78, стандартный раствор. 1,7942 г вольфрамовокислого натрия растворяют в 100 см3 раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 20 г/дм3. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доли­вают до метки раствором гидроокиси натрия с массовой концент­рацией 20 г/дм3, перемешивают.

Массовая концентрация вольфрама в растворе равна 0,001 г/дм3. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.