---

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ
СОЮЗА ССР

ВОЛЬФРАМ

МЕТОДЫ АНАЛИЗА

ГОСТ 14339.0—82—ГОСТ 14339.5-82

Издание официальное

Цена 26 кдгі.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москв

аУДК 669.27:546.06:006.354

Группа 869

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СО ЮЗА ССР

ВОЛЬФРАМ

ГОСТ

Методы определения азота,
кислорода, водорода

Tungsten. Methods for the determination of nitrogen,
oxygen and hydrogen

14339.4-82

взамен

ГОСТ 14339.4—74

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 сен­тября 1982 г. Н9 3868 срок действия установлен

с 01.01.84.

др 01.01.89»

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод оп­ределения азота (при массовой доле от 0,0001 до 0,1%) и метод реакционной газовой хроматографии (восстановительное плавле­ние в атмосфере инертного газа — носителя аргона или гелия) для определения кислорода (при массовой доле кислорода от 0,001 до 0,1%), водорода (при массовой доле водорода от 0,0001 до 0,1%),. азота (при массовой доле азота от 0,001 до 0,1%) в металлическом вольфраме (порошок, штабик, пруток, проволока, лента, фольга).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 14339.0—82.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на отгонке образовавшегося аммиака из щелоч- |р£/ного раствора в кварцевом аппарате (по принципу Кьельдаля) с ^/последующим поглощением аммиака серной кислотой и определс- ниєм азота.

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

Кварцевый перегонный аппарат для получения бидистиллиро- ванной воды.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Кварцевый перегонный аппарат для дистилляции аммиака.

Микробюретка вместимостью 5 см³ и бюретка вместимостью 50 см³ по ГОСТ 1770—74.

Микровесы МВ-1 или любого другого типа, позволяющие взве­шивать с погрешностью не более 0,00001 г.

Фотоэлсктроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60.

Установка для определения содержания азота (черт. 1) состоит из дистилляционной колбы 1 с пришлифованной пробкой; воронки 2 для вливания исследуемого раствора; каплеуловителя 3; холо­дильника 4, пришлифованного к каплеуловителю и приемнику; приемника 5 с пришлифованной пробкой 6.

Черт. 1:

Аммоний сернокислый ио ГОСТ 3769—78, ос. ч. стандартный раствор; готовят растворением 0,01179 г соли в бидистиллирован- ной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см³, доливают раст­вор бидистиллироваппой водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,0000025 г азота.

Калия гидроокись раствор: 500 г гидроокиси калия растворяют в колбе вместимостью 2000 см³, приливают бидистиллировапиую воду до объема более 1000 см³, выпаривают до 1000 см³ и охлаж­дают до комнатной температуры, после чего закрывают колбу пробкой, соединенной через отверстие со склянкой для промывания газов, содержащей концентрированную серную кислоту.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145—74, дважды перекристалли­зованный. '

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 бидистил- лироваиной водой, предварительно прокипяченной в кварцевом со­суде.

0,02 н. раствор серной кислоты, приготовленной из фиксанала.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:10.

Реактив Несслера.

Раствор сравнения: в мерную колбу вместимостью 50 см^12345678 вводят 5 см³ 0,02 н. раствора серной кислоты, 0,5 см³ реактива Несслера, доливают до метки бидистиллироваиной водой и перемешивают.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Образцы металлического вольфрама предварительно измельча­ют, очищают от загрязнений и окислов, промывают их соляной кис­лотой (1:10), затем бидистиллироваиной водой и окончательно про­мывают этиловым спиртом. После промывания образцы высуши­вают на воздухе.

Таблица 1

М

Масса навески, г

1 0,5 0,25 0,1

ассовая доля азота, %По истечении указанного времени отключают вакуум, быстро открывают кран воронки, впускают воздух в дистилляционную колбу и затем выключают пар.

Отсоединяют холодильник и переносят полученный конденсат в мерную колбу вместимостью 50 см³. Холодильник и приемник об­мывают бидистиллированной водой, применяя минимальное ее ко­личество. Промывную жидкость собирают в мерную колбу с кон­денсатом. Добавляют в колбу 0,5 см³ раствора Несслера, доливают раствор до метки бидистиллированной водой и перемешивают.

Раствор оставляют на 30 мин для образования комплексного соединения аммиака с реактивом Несслера. Затем измеряют опти­ческую плотность анализируемых растворов и растворов сравнения на фотоколориметре с синим светофильтром (длина волны 440 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. Одновремен­но с пробой проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов через все стадии анализа и используют те же реактивы и в таких же количествах, что и при анализе испытуемого образца.

В мерные колбы вместимостью по 50 см³ вводят 5 см³ 0,02 н. раствора серной кислоты, затем от 0,4 до 5 см³ (с интервалом 0,2 см³) и от 5 до 40 см³ (с интервалом 5 см³) стандартного раствора сернокислого аммония и 0,5 см³ реактива Несслера. Раст­воры доливают до метки бидистиллированной водой и перемеши­вают. Растворы выдерживают 30 мин, измеряют оптические плот­ности окрашенных растворов и раствора сравнения на фотоколори­метре с синим светофильтром (длина волны 440 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения при измерении оптической плотности используют раст­вор, содержащий все применяемые реактивы.

По найденным значениям оптических плотностей и соответст­вующим им концентрациям азота строят градуировочные графики.

_v(tn ) • 100

где m —количество азота в анализируемом растворе, найденное по градуировочному графику, г;

пг — количество азота в растворе контрольного опыта, най­денное по градуировочному графику, г;

т₂— масса навески, г.

0,00008 0,0001 0,0002

0,0002

0,0002

0,002

0,008

3

. МЕТОД РЕАКЦИОННОЙ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Метод реакционной газовой хроматографии основан на выделе­нии водорода, азота, кислорода, (независимо от формы их нахож­дения) в газовую фазу в виде молекулярных водорода и азота, и окиси углерода, соответственно, в условиях кратковременного (им­пульсного) нагрева до 3500°С в графитовой капсуле с после­дующим транспортированием аргоном или гелием газовой смеси в колонку газового хроматографа.

У

Черт. 2

становка (черт. 2) для определения содержания кислорода, водорода, азота состоит из баллона с аргоном или гелием /; газо­вого хроматографа типа ЛХМ-8МД (модель 1), ЛХМ-72 или любой другой, не уступающей по своим параметрам указанным выше, 2; самопишущего потенциометра типа КСП-4 (комплектуется с газо­вым хроматографом) 3; пневматической импульсной печи сопро­тивления (для анализа) 4; баллона с аргоном или гелием 5, 6; пнев­матической импульсной печи сопротивления (для предварительной дегазации графитовых капсул) 7; схемы питания импульсных пе­чей 8 (черт. 3).

/—автоматический пускатель типа АП 50-ЗМ; 2—автотрансформатор типа ДОМН 40—250—75-У4; 3—вольтметр типа Э-378. 0—250 В: 4—магнитный пускатель типа ПМЕ-222; 5—трансформатор типа ОСУ-20/05 или любой другой аналогичного типа до 5 кВт; 6—амперметр типа Э-378, 1000/5; 7—трансформатор токовый типа ТШ-40, 1000/5; 8—импульсная печь; 9— ре­ле времени типа ВЛ 27У4 (обеспечивающее выдержку от 0 до 10 с). Реле промежуточного типа ПЭ-21 (для включения реле времени);

10— кнопка пусковая типа КМЗ-2

Черт. 3

Для схемы питания импульсной печи допускается использование другого электрооборудования, обеспечивающего ток нагрузки (наг­рузкой является графитовая капсула) 500—600 А при безопасном напряжении 10—12 В, в импульсном режиме 4—5 с, с интервалом 2—2,5 мин.

Цеолит синтетический 5А (СаА), зернистостью 0,25—0.5 мм.

Эфир этиловый по ГОСТ 8981—78, х. ч.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Ацетон по ГОСТ 2603—79, х. ч. или ч. д. а.

Бензин авиационный по ГОСТ 1012—72.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288—74, х. ч. или ч. д. а.

Бязь хлопчатобумажная.

Колонки хроматографические из нержавеющей стали (4X0,5; 6X1,0; 8X1,0 длиной 1,5—3,0 м).

Манометр типа МТ-60 до 0,16—0,25 МПа (1,6—2,5 атм).

Дроссель игольчатый для тонкой регулировки типа УХ-6.

Микровесы типа МВ-1 или любого другого типа, позволяющие взвешивать с погрешностью не более 0,00001 г.

Регулятор давления РДФ-31 или любой другой аналогичного типа, способный обеспечить установку стабильного давления в подъемнике пневматической печи в пределах 0,15—0,25 МПа (1,5—2,5 атм).

Секундомер по ГОСТ 5072—79.

Скоба с отсчетным устройством типа СРО-25 по ГОСТ 11098—75.

Капсула графитовая марки С-? или С-3 (черт. 4).

Крышка плотно по корпусу, но так, чтобы не было трещим

К

Капсула с крышкой

20,65 + 0,0 5

Черт. 4

Торцовые „поверхности собранной капсулы должны быть строго параллельны

вкладыш

03

л

02,9

Корпус

03

О

ассета из оргстекла для капсул.

Крючок из нержавеющей стали для чистки внутренней камеры печи.

Ротаметр общепромышленный РМ по ГОСТ 13045—67.

Аргон газообразный высокой чистоты баллоный по ГОСТ 10157—79.

Гелий газообразный высокой чистоты.

Стандартные образцы сталь СГ-1 (№ 81—71 по Госреестру), сталь СГ-3 (№ 577—74 по Госреестру), сталь СГ-2 (№ 416—73 по Госреестру). Допускается использовать стандартные образцы ка­тегории ОСО, СОП, в которых аттестованное содержание компо­нента не отличается от анализируемого более чем в два раза.

Образцы металлического вольфрама предварительно зачищают от окисной пленки, промывают в бензине или четыреххлористом углероде и высушивают ацетоном. Порошки металлического воль­фрама используют для анализа без предварительной подготовки.

Для навесок берут кусочки диаметром от 2,0 до 2,8 мм, т. е. ку­сочки должны проходить при просеве в отверстие сита 2,8 мм и не проходить в отверстие сита 2,0 мм. Порошковый материал загру­жают в капсулу с помощью небольшого шпателя.

Подбирают капсулы по длине с допуском 0,05 мм (по рычаж­ной скобе) и дегазируют их при температуре около 3500°С. Для анализа проб отбирают капсулы без трещин, капсулы с небольшой трещиной можно использовать для контрольных опытов.

Включают хроматограф и устанавливают оптимальный режим хроматографирования.

Устанавливают графитовую капсулу с анализируемым образ­цом.

В зависимости от массовой доли азота, водорода, кислорода в образце берут навески в соответствии с табл. 3.

Таблица 3

Вдвигают ручку крана-дозатора до упора и одновременно вклю­чают секундомер и пусковую кнопку питания печи.

Через 30 с ручку крана-дозатора возвращают в прежнее поло­жение и после выхода водородного пика на самописце переключа­ют ручку «выход ДТП» на необходимый диапазон для определяе­мого элемента.