Таблица 12

Массовая доля олова, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,001 до 0,002

0,0015

Св. 0,002 » 0,004

0,0020

» 0,004 » 0,01

0,0035

9. ИНВЕРСИОННО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА (0,0001—0,01%) В СТАЛЯХ, СОДЕРЖАЩИХ ТИТАН И НИОБИЙ



  1. Сущность метода

Метод основан на предварительном концентрировании олова па стационарном ртутном капельном электроде при потенциале минус 0,75 В по отношению к хлорсеребряному электроду или ми­нус 0,9 В по отношению к ртутному аноду в растворе 0,5 М щаве­левой кислоты и 1.10-4М метиленового голубого с последующей регистрацией тока анодного растворения олова при потенциале минус 0,54 В по отношению к хлорсеребряному электроду или ми­нус 0,73 В по отношению к ртутному электроду после отделения от основных компонентов соосаждением с гидроокисью бериллия в присутствии трилона Б.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы

Полярограф переменного тока или полярограф осциллографи­ческий.

Ячейка полярографическая с анодом (донная ртуть) или с вы­носным анодом (ртуть в насыщенном растворе хлористого калия), хлорсеребряным электродом сравнения и стационарным ртутным капельным электродом, типа прилагаемой к полярографу.

Ртуть марки РО по ГОСТ 4658—73, не содержащая влаги.

Азот газообразный по ГОСТ 9293—74 или аргон по ГОСТ 10157—73.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180—76, растворы 90 г/дм3 и 45 г/дм3.

Метиленовый голубой, водный раствор 15 г/дм3

Олово марки 01 по ГОСТ 860—75.

Стандартные растворы олова.

Растворы А и Б (п. 8.2).

Раствор В: 5 см3 стандартного раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3 и доливают до метки водой и переме­шивают.

1 см3 стандартного раствора В содержит 0,000001 г олова.

Раствор В готовят непосредственно перед употреблением.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. П р о в е д е и и е анализа

    1. Отделение олова от основных компонентов, растворение осадка гидроокисей бериллия и олова и упаривание- раствора с серной кислоты до влажных солей производят, как указано в п. 8.3.1.

Соли растворяют при нагревании в 10 см3 воды и добавляют 25 см3 9 %-ного раствора щавелевой кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Для определения массовой доли олова в полярографическую ячейку приливают 20 см3 4,5 %-ного раствора щавелевой кислоты, предварительно продутые азотом или аргоном в течение 5 мин, 0,5 см3 метиленового голубого, аликвотную часть исследуемого рас­твора (табл. 13) в зависимости от предполагаемой массовой доли олова в стали.

Таблица 13

Массовая доля олова, %

Объем аликвотной части раствора, см3

Масса стали, соответствующая аликвотной части раствора, г

От 0,0001 до 0,0005

4

0,04

Св. 0,0005 » 0,0010

2

0,02

От 0,001 » 0,0025

1

0,01

Св. 0,0025 » 0,005

0,5

0,005

» 0,005 » 0,01

0,25

0,0025



Устанавливают на полярографе потенциал минус 0,75 В или ми­нус 0,9 В по отношению к хлорсеребряному электроду или донной ртути соответственно, и проводят концентрирование олова на ста­ционарном ртутном капельном электроде в непрерывно перемеши­ваемом растворе в течение 1 мин. По окончании времени накоп­ления прекращают перемешивание и дают раствору успокоиться 15 с, после чего снимают анодную поляризационную кривую при линейно изменяющемся потенциале электрода до минус 0,2 В, ре­гистрируя пик растворения олова при минус 0,54 В или минус 0,73 В по отношению к хлорсеребряному электроду или донной ртути. Чувствительность прибора выбирается таким образом, что­бы высота регистрируемого пика была не менее 10 мм. Для каж­дого измерения получают новую каплю, ртути.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Содержание олова находят методом стандартных доба­вок. Аликвотную часть стандартного раствора В добавляют в ис­пытуемый раствор, перемешивают 1 мин и далее анализ ведут, как при определении содержания олова в испытуемом растворе.

Величину стандартной добавки выбирают таким образом, что­бы высота пика олова после введения добавки увеличивалась в 1,5—2 раза.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю олова (Xs) в процентах вычисляют по формуле

х _ (ft-й,). К-С-100

8(h2— h)-nt

где h высота пика олова при полярографировании испытуемого раствора, мм;

/її—высота пика олова при полярографировании раствора контрольного опыта, мм;

2 — высота пика олова после введения в ячейку стандартной добавки, мм;

V — объем стандартной добавки, см3;

С—-концентрация стандартного раствора, г/см3;

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

9.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 14.

Таблица 14

Массовая доля олова, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,0001 до 0,0002

0,0001

Св. 0,0002 » 0,0005

0,0002

» 0,0005 » 0,0010

0,0005

От 0,001 » 0,002

0,0015

Св. 0,002 » 0,004

0,0020

» 0,004 » 0,01

0,0035

9.4.1, 9.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА
    (0,001—0,01%) В СТАЛЯХ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ ТИТАН И НИОБИЙ

    1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в синий цвет ком­плексного соединения олова (IV) с пирокатехиновым фиолетовым, стабилизируемого желатином. Светопоглощение раствора измеря­ют при ^тах = 640 нм. Олово предварительно отделяют от основ­ных компонентов стали осаждением в виде гидроокиси аммиаком в присутствии трилона Б в качестве комплексообразующего ве­щества и с использованием в качестве коллектора гидроокиси бе­риллия.

  1. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектро­колориметр.

рН-метр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78 иЗ,5М и разбавленная 1 :4.

Аммиак, водный паствор по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1 : 100.

Бериллий азотнокислый, водный раствор 8 г на 100 см3.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (грилон Б), по ГОСТ 10652—73, раствор 100 г/дм3.

Кислота аскорбиновая пищевая по ГОСТ 4815—76, раствор 10 г/дм3.

Пирокатехиповый фиолетовый, 0,001 М раствор: 0,4324 г пиро­катехинового фиолетового, перекристаллизованного в этиловом спирте, растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимос­тью 1 дм3, доливают до метки водой, перемешивают.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293—78 или ГОСТ 10.53—71, раствор 5 г/дм3.

Олово по ГОСТ 860—75 марки 01.

Стандартные растворы олова.

Раствор А: 0,1 г олова растворяют в 20 см3 серной кислоты при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, обмывая стенки колбы 3,5 М раствором серной кислоты, ох­лаждают, доливают до метки этим же раствором и перемешивают. 1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г олова.

Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки 3,5 М раст­вором серной кислоты и перемешивают.

1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г олова.

Раствор Б готовят в день употребления.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Проведение анализа

    1. Навеску стали массой 0,5 г помещают в стакан вмести­мостью 250—300 см3 или колбу вместимостью 250 см3, приливают 15 см3 соляной кислоты, 5 см3 азотной кислоты, 7 см3 серной кис­лоты, закрывают стакан или колбу часовым стеклом и растворяют навеску при нагревании. После растворения навески раствор вы­паривают до выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в 40 см3 воды при нагревании, отфильтровывают осадок кремневой кислоты на два фильтра средней плотности (белая лента), фильтр с осадком промывают 3—4 раза горячей водой, фильтр отбрасыва­ют. Фильтрат с промывными водами выпаривают до объема 50 см3.

К раствору добавляют 7—10 см3 раствора аммиака при пере­мешивании, приливают 50 см3 раствора трилона Б и кипятят рас­твор 10—15 мин. Добавляют 5 см3 раствора азотнокислого берил­лия, раствор аммиака до выделения осадка гидрооксидов метал­лов и избыток 1—2 см3. Раствор с осадком нагревают при 70— 80 °С в течение 10 мин, не доводя его до кипения. Стакан с содер­жимым охлаждают в проточной воде в течение 45—60 мин. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности (белая лента) и промывают 5—7 раз разбавленным раствором аммиака (1 : 100). Фильтрат отбрасывают. Осадок с фильтра смывают горячей водой в стакан или колбу, где производилось осаждение гидрооксидов металлов.

Фильтр промывают 20 см3 серной кислоты (1:4) и 2 раза горя­чей водой. Раствор выпаривают приблизительно до 10 см3, прили­вают 50 см3 раствора трилона Б и нагревают в течение 5 мин. За­тем приливают раствор аммиака до выделения осадка гидроокси­дов металлов и избыток 1—2 см3. Раствор с осадком кипятят в те­чение 1—2 мин. Осадок отфильтровывают на фильтр средней пло­тности (белая лента) и промывают 5—7 раз горячей водой. Филь­трат отбрасывают. Осадок с фильтра смывают горячей водой в. стакан или колбу, где проводилось осаждение гидрооксидов ме­таллов. Фильтр промывают 20 см3 серной кислоты 1 : 4, 2 раза го­рячей водой и отбрасывают. К фильтрату добавляют 5—7 см3 азотной кислоты и раствор выпаривают до влажных солей. Стен­ки стакана или колбы обмывают водой и вновь выпаривают до влажных солей. Соли растворяют в 10 см3 воды при нагревании, охлаждают. Раствор переносят в стакан вместимостью 100 см3, приливают 1 см3 раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают и устанавливают pH 2,2 раствором аммиака, используя pH-метр. К раствору приливают 1 см3 раствора желатина, 1,5 см3 раствора пирокатехинового фиолетового и перемешивают раствор. Через 20 мин раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до метки, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при Хтах = 640 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область про­пускания в интервале длин волн от 610 до 700 нм. В качестве рас­твора сравнения используют воду. Одновременно проводят конт­рольный опыт на загрязнение реактивов.

Содержание олова находят по градуировочному графику с уче­том поправки контрольного опыта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Построение градуировочного графика.

В семь стаканов вместимостью 250—-300 см3 или колб вмести­мостью 250 см3 помещают по 0,5 г карбонильного железа. В шесть •стаканов или колб приливают последовательно 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г олова. Седьмой стакан или колба служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы или колбы приливают по 15 см3 соляной кислоты, 5 см3 азотной кислоты, 5 см3 серной кислоты, накрывают стаканы или колбы ча­совыми стеклами или растворяют навески при нагревании. Далее анализ проводят, как указано в п. 10.3.1.

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций олова строят градуировочный гра­фик.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Об р а б о т к а результатов

    1. Массовую долю олова (Ад) в процентах вычисляют по формуле

Х9=-^-- 100,
т

где т — масса олова, найденная по градуировочному графику, г; т — масса навески стали, г.

  1. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 15.

Таблица 15

Массовая доля олова, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От

0,001 до 0,002

0,0015

Св.

0,002 » 0,004

0,0020

»

0,004 » 0,01

0,0035

  1. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
    (0,0001—0,01%) И КАДМИЯ (0,0005—0,01%)

    1. Сущность метода

Метод основан на измерении поглощения излучения свободны­ми атомами цинка или кадмия, образующимися в результате рас­пыления солянокислого раствора цинка и кадмия в пламени воз- дух-ацетилен.

Вольфрам, ниобий, кремний и титан отделяют кислотным гид­ролизом.

  1. Аппаратура, реактивы, растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр, снабженный горел­кой для работы в пламени воздух-ацетилен.

Лампа для определения цинка.

Лампа для определения кадмия.