Ап п а р ату р а, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр с принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77, разбавленная 1:1, 1: 10 и раствор с молярной концентрацией 3 моль/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—84, раз- ■^звлснная 1*1
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78, разбавленная 1: 1, 1: З, 1 : 5 и 1: 9.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78, раствор с массовой концентрацией 400 г/дм3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80, разбавленная 1: 1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:3 и 1:1.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293—78, раствор 5 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83—79, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3.
Калий кислый сернокислый по ГОСТ 4223—75.
Железо карбонильное.
Стандартные растворы железа
Раствор А: 0,2500 г железа растворяют при умеренном нагревании в 10 см3 соляной кислоты. После охлаждения переносят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содрежит 0,0005 г железа.
Раствор Б: 25,0 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,000025 г железа. •
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456—79, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
1,10-фенантролин, раствор с массовой концентрацией 1,5 г/дм3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199—78, раствор: 272 г уксуснокислого натрия растворяют в 500 см3 воды, добавляют 240 см3 уксусной кислоты, разбавляют водой до 1000 см3 и, в случае необходимости, фильтруют.
Смесь реакционная: 1 часть раствора солянокислого гидроксиламина, 1 часть раствора 1,10-фенантролина смешивают с 3 частями раствора уксуснокислого натрия; готовят перед употреблением.
Кислота аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Диантипирилметан, раствор с массовой концентрацией 30 г/дм3.
Титан по ГОСТ 19807—74.
Стандартные растворы титана
Раствор А: 0,100 г титана растворяют при нагревании в 100 см3 раствора серной кислоты (1:5). После растворения раствор окисляют, добавляя по каплям азотной кислоты и коротким кипячением удаляют окислы азота. После охлаждения раствор, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до« метки раствором серной кислоты (1:5) и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г титана.
Раствор Б: 10,0 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки раствором серной кислоты (1:5) и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г титана.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3 свежеприготовленный.
Спитр этиловый по ГОСТ 5962—67.
Дифенилкарбазид по ГОСТ 5859—78, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3 в этиловом спирте.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220—75.
Стандартный раствор хрома: 0,0566 г двухромовокислого калия, предварительно высушенного при 150°С, растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,00002 г хрома.
Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845—79.
Калий роданистый, с массовой концентрацией 100 г/дм3 по- ГОСТ 4139—75.
Олово металлическое в гранулах по ГОСТ 860—75.
Олово двухлористое 2-водное по ГОСТ 36—78, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3: 100 г хлористого олова растворяют в 100 см3 соляной кислоты и раствор разбавляют водой до 1000 см3. К приготовленному таким образом раствору прибавляют несколько гранул металлического олова.
Молибден металлический высокой чистоты по нормативно-технической документации.
Стандартные растворы молибдена.
Раствор А: 0,500 г молибдена растворяют в 10 см3 раствора серной кислоты (1:1) и 10 см3 азотной кислоты. Раствор упаривают до выделения белых паров серной кислоты, после охлаждения переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3,, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0005 г молибдена.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,00005 г молибдена.
Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289—78, раствор с массовой концентрацией 160 г/дм3.
Ванадия пятиокись.
Стандартные растворы ванадия.
Раствор А: 0,4462 г пятиокиси ванадия растворяют в 50 см3 раствора серной кислоты (1:9) и 5 см3 азотной кислоты. Раствор упаривают до выделения белых паров серной кислоты, после охлаждения переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки раствором серной кислоты (1:9) и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0005 г ванадия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки раствором серной кислоты (1:9) и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,00005 г ванадия.
Калий углекислый по ГОСТ 4221—76.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867—77, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3, с добавкой 1 см3 аммиака на 1000 см3 раствора.
Фенолфталеин по ТУ 6—09—5360—87, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3 в этиловом спирте.
4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение анализа
Массу навески стали в зависимости от массовой доли вольфрама определяют по табл. 3.
Таблица 3
М
Масса навески, г
ассовая доля вольфрама, %От 3 до 8
Св. 8 до 20
Навеску помещают в стакан вместимостью 600 см3, накрывают часовым стеклом и растворяют в 50—70 см3 раствора соляной кислоты (1:1) при температуре, близкой к точке кипения (90°С), до прекращения выделения пузырьков водорода. В случае труднорастворимой стали, во время растворения пробы прибавляют раствор соляной кислоты (1:1), доливая его в стакан до первоначального объема. После окончания разложения пробы нагревание прекращают и раствор окисляют, добавляя по каплям раствор азотной кислоты до прекращения выделения окислов азота; затем прибавляют избыток около 1 см3 раствора азотной кислоты. Раствор нагревают до 60—80°С, периодически перемешивая «го, до выделения желтого осадка вольфрамовой кислоты. Затем раствор разбавляют горячей водой до объема около 150 см3, прибавляют 10 см3 раствора желатина, небольшое количество бумажной массы и нагревают раствор, периодически перемешивая, до температуры около 90°С в течение 30 мин. При массовой доле молибдена свыше 1% раствор оставляют стоять 36 ч для полного выделения осадка вольфрамовой кислоты.
Раствор над осадком отфильтровывают через фильтр средней плотности, содержащий небольшое количество бумажной массы, осадок вольфрамовой кислоты в стакане промывают сначала 2—3 раза декантированием, затем промывают осадок на. фильтре 10—12 раз водой.
Фильтр с осадком перносят во взвешенный платиновый тигель. Остаток вольфрамовой кислоты со стенок стакана оттирают куском фильтровальной бумаги, насыщенной раствором аммиака (1:3), присоединяют к осадку в тигле, сжигают и остаток в тигле прокаливают при (800+50) °С. По охлаждении прибавляют 1—2 капли раствора серной кислоты (1:1) и 1—3 см3 раствора фтористоводородной кислоты, выпаривают досуха, прокаливают при (800 ±50) °С до постоянной массы и после охлаждения в эксикаторе взвешивают осадок трехокиси вольфрама.
Фильтрат выпаривают до небольшого объема и далее поступают, как указано в п. 3.3. При анализе сталей, содержащих более 1 % молибдена и ванадия для добора вольфрама, используют экстракционно-фотометрический метод по тексту п. 2.3. Найденную массу вольфрама в граммах пересчитывают на трехокись вольфрама, умножая на 1,2619 и прибавляя к результату гравиметрического определения трехокиси вольфрама.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Определение примесей Fe2O3, Cr2O3, МоО3, V2O5, TiO2, Nb2Os и Та2О5 в осадке трехокиси вольфрама проводят следующим образом.
При анализе сталей, не содержащих ниобия и тантала, трехокись вольфрама в платиновом тигле сплавляют с 5 г безводного углекислого натрия. Плав выщелачивают 100 см3 горячей воды и раствор с осадком фильтруют через фильтр средней плотности с бумажной массой. Остаток на фильтре промывают сначала 5—8 раз раствором углекислого натрия и затем 2—3 раза водой. Осадок на фильтре применяют для определения Fe2O3 и Т1О2, в фильтрате определяют Сг2О3, МоО3 и V2O3.
Для определения Fe2O3 и ТЮ2 фильтр с осадком сжигают в платиновом тигле и остаток сплавляют с 2 г кислого сернокислого калия. Плав растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Определение Fe2O3: аликвотную часть объемом от 10 до 20 см3 основного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до объема около 50 см3, нейтрализуют раствором аммиака (1:1) по фенолфталеину и затем подкисляют 2 см3 раствора соляной кислоты (1 :1). Прибавляют 25 см3 реакционной смеси, доливают водой до метки и перемешивают. По истечении 30 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 510 нм. Раствором сравнения служит вода. Массу железа в анализируемом растворе в граммах находят по градуировочному графику, после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы.
Для построения графика в шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 добавляют 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 и 16,0 см® стандартного раствора железа Б. Во все колбы добавляют воды до 50 см3 и далее поступают вышеуказанным способом.
Массу Fe2O3 в граммах вычисляют по формуле
тт гч т,- 1,430-т Fe2O3 = - ,
где mi — масса железа в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы, г;
т3— масса навески, соответствующая отобранной части основного раствора, г;
т— масса навески стали, г;
1,430— коэффициент пересчета Fe на Fe2O3.
Определение TiO2: в две мерные колбы вместимостью 50 см® переносят по 20 см основного раствора, прибавляют 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты и через 3 мин по 10 см3 З М раствора соляной кислоты. Затем к одной из колб прибавляют 10 см3 раствора диантипирилметана. После прибавления каждого из растворов содержимое колб перемешивают, доливают водой до метки и вновь перемешивают. По истечении 60 мин измеряют оптическую плотность окрашенного раствора при длине волны 395 нм. Раствором сравнения служит часть основного раствора с добавлением всех реактивов, за исключением диантипирилметана. Массу титана в анализируемом растворе в граммах находят по градуировочному графику, после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы.
Для построения графика в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см3 добавляют по 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 и 16,0 см3 стандартного раствора титана Б. Во все колбы добавляют воды до 20 см3, по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты и далее поступают вышеуказанным способом.
Массу ТіО2 в граммах вычисляют по формуле
2т3’
где mi — масса титана в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы, г;
т3— масса навески, соответствующая отобранной части основного раствора, г;
т— масса навески стали, г;
1,668— коэффициент пересчета Ті на ТіО2.
Для определения Сг20з, A4oO3 и V2Os к фильтрату, полученному после выделения железа и титана, прибавляют раствор соляной кислоты (1:1) до кислой реакции (контроль индикаторной бумажкой) и кипятят приблизительно 20 мин, затем разбавляют раствор 30—40 см3 горячей воды, кипятят еще 5 мин и фильтруют через фильтр средней плотности. Фильтр с осадком вольфрамовой кислоты промывают раствором соляной кислоты (1:10). К фильтрату прибавляют 6 см3 раствора серной кислоты (1 : 1) и выпаривают до выделения белых паров серной кислоты. После охлаждения прибавляют 50 см3 воды, раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доводят водой до метки и перемешивают. Из полученного таким образом основного раствора отбирают аликвотные части для определения Сг2О3, МоО3 и V2O5.
Определение Сг2О3: из основного раствора переносят аликвотную часть 25 см3 в стакан вместимостью 100 см3, прибавляют 3 см3 раствора азотнокислого серебра, 10 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают до кипения и кипятят до полного разрушения Избытка надсернокислого аммония. После охлаждения переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, прибавляют 2 см3 раствора дифенилкарбазида, доводят водой до метки и перемешивают. По истечении 5 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 520 нм. Раствором сравнения служит вода. Массу хрома в анализируемом растворе в граммах находят по градуировочному графику, после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы. Для построения графика в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см3 добавляют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 7,0 см3 стандартного раствора хрома. Во все колбы добавляют по 1 см3 раствора серной кислоты (1:3), разбавляют водой до 20 см3 и далее поступают вышеуказанным способом.