1. 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.

  1. 4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Проведение анализа

    1. 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).

  1. Определение примесей Fe2O3, Cr2O3, МоО3, V2O5, TiO2, Nb2Os и Та2О5 в осадке трехокиси вольфрама проводят следую­щим образом.

    1. 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.