Страница 2: ГОСТ 12349-83. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама (72224)

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, раствор с мас­совой концентрацией молибдена 0,001 г/дм³: 1,8402 г аммония молибденовокислого растворяют в воде при нагревании, раствор охлаждают, доливают водой до 1 дм³, перемешивают.

Аммоний ванадиевокислый (мета) по ГОСТ 9336—75, раствор с массовой коцентрацией ванадия 0,001 г/см³: 2,296 г аммония вана­диевокислого растворяют при нагревании в 10 см³ серной кислоты (1 : 4), разбавляют водой до 1 дм³, перемешивают.

1. г — при массовой доле вольфрама от 0,1 до 1,0%;

0,5 г — при массовой доле вольфрама от 1,0 до 3,0%;

0,25 г — при массовой доле вольфрама от 3,0 до 6,0%, помещают в стакан вместимостью 300 см³, приливают 30 см³ соляной кислоты, 10 см³ азотной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и наг­ревают до растворения навески.

После растворения навески содержимое стакана охлаждают, приливают 30 см³ смеси кислот и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Стенки стакана осторожно обмывают во­дой и снова выпаривают раствор до выделения паров серной кислоты. После охлаждения раствор осторожно разбавляют во­дой до 100 см³ и нагревают до растворения осадка солей. При анализе сталей, содержащих ванадий, к раствору добавляют 1—2 г соли Мора. К полученному раствору приливают 90 см³ 20%-ного раствора гидроокиси натрия, содержимое стакана пе­реносят’ в мерную колбу вместимостью 250 см³, охлаждают, до­ливают до метки водой и перемешивают. Через 20—30 мин часть раствора отфильтровывают через два сухих фильтра «белая лен­та». Первые порции фильтрата отбрасывают. В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают аликвотную часть полученного фильтрата, равную 20 см³ (при массовой доле вольфрама от 0,1 до 0,5%) и 10 см³ (при массовой доле вольфрама свыше 0,5 до 6,0%), приливают 15 см³ 4%-ного раствора гидроокиси нат­рия, 2 см³ 50%-ного раствора роданистого аммония, 45 см³ со­ляной кислоты (2:1), перемешивают и охлаждают до 14—17°С. К содержимому колбы добавляют 12—15 капель раствора трех­хлористого титана порциями по 4—5 капель, тщательно переме­шивая раствор после каждого прибавления реактива. При ана­лизе сталей, содержащих молибден, раствор треххлористого ти­тана добавляют порциями по 4—5 капель через 0,5—1 мин до исчезновения окраски комплексного соединения молибдена с роданид-ионом и добавляют 5 капель в избыток, Колбу с раст­вором оставляют на 10 мин до образования устойчивой желто- зеленой окраски, затем доливают до метки раствор соляной кислотой (2: 1), перемешивают и через 10 мин измеряют оптиче­скую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 390 до 420 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм. В качестве раст­вора сравнения используют раствор контрольного опыта.

После вычитания значения оптической плотности раствора конт­рольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массу вольфрама по градуировочному графику.

В шесть стаканов вместимостью 300 см³ каждый помещают по 1 г карбонильного (электролитического) железа или низкоуглеро­дистой стали, не содержащих вольфрам. В пять стаканов прилива­ют последовательно 1; 2; 3; 4; 5 см³ стандартного раствора воль­фрама. При анализе сталей, содержащих молибден и ванадий, во все шесть стаканов прибавляют их раствор с массовой концен­трацией молибдена или ванадия по 0,001 г/см³ в количествах, со­ответствующих массовой доле в анализируемом образце.

Затем приливают по 30 см³ соляной кислоты, по 10 см³ азотной кислоты, накрывают стаканы часовым стеклом и на­гревают до растворения навески. Содержимое стаканов охлаж­дают, приливают по 30 см³ смеси кислот и выпаривают до вы­деления паров серной кислоты. Стенки стаканов осторожно об­мывают водой и снова выпаривают растворы до выделения паров серной кислоты. После охлаждения растворы осторожно разбав­ляют водой до 100 см³ и нагревают до растворения осадка солей и далее по п. 3.3.1.

В качестве раствора сравнения используют раствор карбониль­ного (электролитического) железа без добавления стандартного раствора вольфрама (навеска в шестом стакане).

В семь стаканов вместимостью 300 см³ каждый помещают по 0,5 г карбонильного (электролитического) железа или низкоугле­родистой стали, не содержащих вольфрам. В шесть стаканов прили­вают последовательно 5; 7; 9; 11; 13; 15 см³ стандартного раст­вора вольфрама. Затем приливают в семь стаканов по 30 см³ смеси кислот и далее поступают, как описано в п. 3.3.1.

По найденным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам вольфрама строят градуировочный график.

За. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
(при массовой доле вольфрама от 0,3 до 18 %]

За.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в зеленовато-жел­тый цвет комплексного соединения пятивалентного вольфрама с роданид ионами в присутствии восстановителей — двухлористого олова и трехвалентного титана в растворе соляной кислоты с мо­лярной концентрацией 4—6 моль/дм³ и последующем измерении оптической плотности раствора при длине волны 400—410 нм. Вольфрам определяют на фоне сопутствующих элементов.

Влияние молибдена и ванадия компенсируется введением их в раствор градуировочного графика, в варианте дифференциальной ■фотометрии — введением их в раствор сравнения.

За.2. А п п а р а ту р а, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принад­лежностями.

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

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:9.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, растворы с массовой концентрацией 200 г/дм³; 40 г/дм³; 440 г/дм³.

Калий-натрий виннокислый 4-водный по ГОСТ 5845—79 (сегне­товая соль), раствор с массовой концентрацией 250 г/дм³.

Олово двухлористое 2-водное по ТУ 6—09—5384—88, раствор -с массовой концентрацией 250 г/дм³: 250 г олова двухлористого растворяют в 200 см³ соляной кислоты, разбавляют до 1 дм³ во­дой, перемешивают. Раствор фильтруют и прибавляют 2—3 гра­нулы олова металлического.

Олово гранулированное по ГОСТ 860—75.

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

Титан треххлористый по ГОСТ 311—78, раствор: 1 часть раст­вора треххлористого титана разбавляют 75 частями разбавленной серной кислоты 1 : 9. Раствор готовят перед употреблением.

Железо карбонильное радиотехническое марки ПС по ГОСТ 13610—79.

Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289—78.

Стандартный раствор вольфрама с массовой концентрацией 0,001 г/см³, приготовленный по п. 3.2.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, раствор с массовой концентрацией молибдена 0,001 г/см³: 1,84 г молибдено­вокислого аммония помещают в стакан и растворяют в воде при нагревании. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336—75, раствор с массовой концентрацией ванадия 0,001 г/см³: 2,3 г аммония вана­диевокислого растворяют в 50 см³ воды, добавляют 150 см³ азот­ной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вме­стимостью 1 дм³ и перемешивают.

За.З. Проведение анализа

За.З.1. Вариант спектрофотометрии при массовой доле вольф­рама от 0,3 до 10%

Дробную навеску стали (табл. 2а) помещают в стакан, прибав­ляют 30 см³ смеси соляной и азотной кислот в соотношении 3 : 1 и кипятят до полного растворения навески, затем прибавляют 20 см³ разбавленной 1 :1 серной кислоты и выпаривают до паров серной кислоты. После охлаждения соли растворяют в 50 см³ воды при наг­ревании. К охлажденному раствору прибавляют раствор гидроксида натрия (200 г/дм³) до выпадения осадка гидроксида железа и 10 см³ в избыток, прибавляют 20 см³ раствора калия-натрия виннокислого и 25 см³ разбавленной серной кислоты 1:1. Раствор тщательно перемешивают после добавления каждого реактива. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора (табл. 2а) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 2 см³ раствора двухло­ристого олова, через 2 мин прибавляют 15 см³ раствора гидроксида натрия (40 г/дм³), 45 см³ разбавленной 2:1 соляной кислоты, 2 см³ раствора роданистого аммония и 2 см³ раствора треххлорис­того титана, через 5 мин разбавляют водой до метки и перемеши­вают.

Таблица 2а

Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколо­риметре в области длин волн 390—420 нм или спектрофотометре при длине волны 400—410 нм. В качестве раствора сравнения ис-

пользуют аликвотную часть раствора, содержащую все реактивы, кроме роданистого аммония и треххлористого титана.

Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт­на загрязнение реактивов. Значение оптической плотности конт­рольного опыта вычитают из значения оптической плотности ана­лизируемого раствора.

Для построения градуировочного графика в стаканы помещают навеску карбонильного железа, растворы ванадия и молибдена в количестве, соответствующем их массе в навеске анализируемого- образца, стандартный раствор вольфрама в возрастающих количе­ствах с таким расчетом, чтобы масса вольфрама в испытуемой, пробе была в середине графика, приливают 30 см³ смеси соляной и азотной кислот в соотношейии 3: 1 и далее по п. За.3.1.

За.3.2. Вариант дифференцисільной фотометрии при массовой доле вольфрама от 10 до 18°/₀

Навеску стали 0,5 г помещают в стакан, прибавляют 30 см³ сме­си соляной и азотной кислот в соотношении 3: 1 и далее по п. За.3.1.

Аликвотную часть раствора 5 см³, содержащую 1100—2000 мкг вольфрама, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, при­бавляют 2 см³ раствора двухлористого олова, через 2 мин 15 см³ раствора гидроксида натрия (40 г/дм³), 45 см³ разбавленной 2: 1 соляной кислоты, 2 см³ раствора роданистого аммония и 2 см³ раст­вора треххлористого титана, через 5 мин разбавляют водой до мет­ки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотомет­ре или фотоэлектроколориметре в кювете с толщиной слоя 10—30 мм в области волн 390—420 нм относительно раствора срав­нения.

Для приготовления раствора сравнения в стакан помещают на­веску карбонильного железа, растворы ванадия и молибдена в ко­личествах, соответствующих их массе в навеске анализируемого образца, 40—50 см³ стандартного раствора вольфрама с массовой концентрацией 0,001 г/см³, прибавляют 30 см³ смеси соляной и азот­ной кислот в соотношении 3: 1 и далее поступают, как описано в п. За.3.1.

Для построения градуировочного графика к аликвотной части раствора сравнения прибавляют стандартный раствор вольфрама с массовой концентрацией 0,0001 г/см³ в возрастающих количествах с таким расчетом, чтобы масса вольфрама в испытуемой пробе была в середине графика, прибавляют 2 см³ раствора двухлористого олова, через 2 мин 15 см³ раствора гидроксида натрия (40 г/дм³), 45 см³ разбавленной 2: 1 соляной кислоты, 2 см³ раствора рода­нистого аммония и 2 см³ треххлористого титана. Через 5 мин раз­бавляют до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность, раствора измеряют через 10 мин относительно раствора сравнения.

Градуировочный график строят по найденным значениям опти­ческой плотности и соответствующим значениям массы вольфрама в стандартных растворах, добавленных к аликвотной части раст­вора сравнения.

За.4. Обработка результатов

За.4.1. Массовую долю вольфрама (X) в процентах для диапа­зона определяемых содержаний от 0,3 до 10,0% вычисляют, как ука­зано в п. 2.4.1.

Массовую долю вольфрама (X) в варианте дифференциальной спектрофотометрии вычисляют по формуле

_Yт. ■ 100

где mi — сумма массы вольфрама, найденная по градуировочному графику, и массы, введенной в раствор сравнения, г;

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

За.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, ука­занных в табл. 2 и 26.

Таблица 26

Разд. За. (Введен дополнительно, Изм. № 1).

4. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на гидролитическом осаждении вольфрамовой кислоты в присутствии желатины и гравиметрическом определении в виде трехокиси вольфрама с введением поправок на содержание вольфрама в фильтрате от вольфрамовой кислоты, определяемого фотометрическим методом, и поправок на содержание примесей: Fe₂O₃; TiO₂; Cr₂O₃; МоО₃; V₂O_S; Та₂О₅; Nb₂O₅ в трехокиси воль­фрама.