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
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).
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).
П р о в е д е и и е анализа
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).
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.
Обработка результатов
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;
/і2 — 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).
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА
(0,001—0,01%) В СТАЛЯХ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ ТИТАН И НИОБИЙ
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.
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).
Проведение анализа
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).
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).
Об р а б о т к а результатов
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.
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 |
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
(0,0001—0,01%) И КАДМИЯ (0,0005—0,01%)
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.
Аппаратура, реактивы, растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр, снабженный горелкой для работы в пламени воздух-ацетилен.
Лампа для определения цинка.
Лампа для определения кадмия.