Баллон с ацетиленом.
Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1 :1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78 и разбавленная 1 : 1, 1 : 2.
Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610—79 или нормативно-технической документации.
Цинк марки ЦО по ГОСТ 3640—79.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А: 0,1 г металлического цинка помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см3 и растворяют при нагревании в 100 см3 соляной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г цинка.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г цинка.
Раствор Б готовят в день употребления.
Кадмий марки КдО по ГОСТ 1467—77.
Стандартные растворы кадмия.
Раствор А: 0,1 г кадмия помещают в стакан или в колбу вместимостью 250—300 см3 и растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г кадмия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г кадмия.
Раствор Б готовят в день употребления.
Марганец по ГОСТ 6008—82, раствор 5 г/дм3: 0,5 г марганца помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см3, растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты (1:1) и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,005 г марганца. •
Кобальт по ГОСТ 123—78, раствор 10 г/дм3: 1 г металлического кобальта помещают в стакан или колбу вместимостью 250— 300 см3, растворяют при нагревании в 80 см3 соляной кислоты (1:1) и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,01 г кобальта.
Молибден, раствор 5 г/дм3: 0,5 г молибдена помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см3, растворяют При нагревании в смеси 20 см3 соляной кислоты и 5 см3 азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. Соли растворяют в 5 см3 соляной кислоты при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,005 г молибдена.
Хром по ГОСТ 5905—79, раствор 10 г/дм3: 1 г хрома помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см3, растворяют при нагревании в 30 см3 соляной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,01 г хрома.
Никель по ГОСТ 9722—79, раствор 10 г/дм3: 1 г металлического никеля помещают в стакан или колбу вместимостью 250— 300 см3, растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,01 г никеля.
Алюминий первичный по ГОСТ 11069—74, раствор 10 г/дм3: 1 г алюминия растворяют в 30 см3 соляной кислоты разбавленной 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью. 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,01 г алюминия.
1.3. П о д г о то в к а спектрофотометра
Подготовку спектрофотометра 'проводят в соответствии с инструкцией к прибору. Настраивают спектрофотометр на резонансную линию 213,9 нм для определения цинка и 228 нм для определения кадмия. После включения подачи газа и зажигания горелки распыляют воду и устанавливают нуль прибора.
1.4. Проведение анализа
. Навеску стали 1 г при массовой доле цинка или кадмия от 0,0005 до 0,001 %; 0,5 г при массовой доле цинка или кадмия св. 0,001 до 0,005 %; 0,25 г при массовой доле цинка или кадмия св. 0,005 до 0,01 % помещают в стакан вместимостью 200—300 см3 или колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 соляной и 10 см3 азотной кислоты, накрывают стакан или колбу часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раствор выпаривают до влажных солей, остаток растворяют в 5 см3 соляной кислоты. Приливают 20—30 см3 воды, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Полученный раствор фильтруют через два сухих фильтра средней плотности («белая лента») в коническую сухую колбу вместимостью 50 см3. Первые порции фильтрата отбрасывают. Распыляют раствор и измеряют величину степени поглощения излучения лампы атомами цинка при длине волны Л = 213,9 нм или кадмия при длине волны л = 228 нм.
Перед распылением анализируемого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки.
Содержание цинка или кадмия находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
. Построение градуировочного графика.
В пять стаканов или колб вместимостью 250—300 см3 помещают навески карбонильного железа, растворы никеля, хрома, марганца, кобальта, молибдена, алюминия в количествах,"соответствующих их содержанию в анализируемой стали.
В четыре стакана приливают последовательно 0,5; 1; 3; 5 см3 стандартного раствора Б цинка, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00003; 0,00005 г цинка и 0,5; 1; 3; 5 см3 стандартного раствора Б азотнокислого кадмия, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00003; 0,00005 г кадмия.
Пятый стакан или колба служит для проведения контрольного опыта. Приливают по 30 см3 соляной и по 10 см3 азотной кислоты, накрывают стаканы часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании.
Далее анализ проводят, как указано в п. 11.4.1.
Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта.
По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций цинка и кадмия строят градуировочные графики.
1.5. Обработка результатов
. Массовую долю цинка или кадмия (Хю) в процентах вычисляют по формуле
v /Mj-lOO
где mi —масса цинка, или кадмия, найденная по градуировочному графику, г;
т— масса навески стали, г.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 • не должны превышать значений, указанных в табл. 16.
Таблица 16
Массовая доля, % |
Абсолютные допускаемые расхождения, %• |
|||
цинка |
кадмия |
для цинка |
для кадмия |
|
От 0,0005 до 0,001 Св. 0,001 » 0,002 » 0,002 » 0,004 » 0,004 » 0,01 |
От 0,0005 до 0,001 Св. 0,001 » 0,002 » 0,002 > 0,004 » 0,004 » 0,01 |
0,0007 0,0015 0,0020 0,0035 |
0,0007 0,0015 0,0020 0,0035 |
12. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА |0,001i—0,01%J И КАДМИЯ (0,001—0,01%) В СТАЛЯХ, СОДЕРЖАЩИХ ВОЛЬФРАМ, МОЛИБДЕН, ТИТАН И НИОБИЙ
Сущность метода
Метод основан на способности цинка и кадмия восстанавливаться на ртутном капающем электроде при потенциале пика для цинка минус 1,17 В, для кадмия — минус 0,70 В относительно ртутного анода на фоне 1 М ортофосфорной кислоты.
Цинк и кадмий предварительно отделяют от основных компонентов стали осаждением в виде сульфидов тиоацетамидом в аммиачном растворе (pH 7,5) в присутствии винной кислоты в качестве комплексообразующего вещества.
(Измененная редакция, Изм. № 1).-
А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Полярограф переменного тока.
Ячейка полярографическая, выполненная из стекла с анодом (донная ртуть) и ртутным капающим катодом, прилагаемая к полярографу.
Термометр рН-метр.
Ртуть марки РО или Р1 по ГОСТ 4658—73, не содержащая влаги.
Азот газообразный по ГОСТ 9293—74 или аргон по ГОСТ 10157—79.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78, разбавленная 1:1.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор 500 г/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78.
Аммиак, водный раствор по ГОСТ 3760—79.
Тиоацетамид, водный раствор 20 г/дм3.
Смесь соляной и азотной кислот свежеприготовленная (к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты и перемешивают), и разбавленная 1 : 1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80 и разбавленная 1 : 3.
Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610—79.
Медь марки МО по ГОСТ 859—78, раствор: 1 г/дм3: 1 г меди растворяют при нагревании в 7—10 см3 азотной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,01 г меди.
Цинк марки ЦО по ГОСТ 3640—79.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А: 0,1 г цинка помещают в стакан вместимостью 250— 300 см3 и растворяют при нагревании в 100 см3 соляной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г цинка.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г цинка.
Кадмий марки КдО по ГОСТ 1467—77.
Стандартные растворы кадмия.
Раствор А: 0,1 г кадмия помещают в стакан вместимостью 250—300 см3 й растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г кадмия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г кадмия.
Индикатор универсальный, бумага.
(Измененная редакция, Изм. № 4).
П р о в е д е н и е анализа
Навеску стали 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см3 или колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 соляной и 10 см3 азотной кислоты, накрывают стакан или колбу часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раствор выпаривают до объема приблизительно 10 см3, приливают 30 см3 воды, 25 см3 винной кислоты и нагревают в течение 5—10 мин. Затем добавляют 30 см3 раствора аммиака до pH 8—9 и вновь нагревают в течение 5—10 мин до растворения выделившейся вольфрамовой кислоты. Приливают 1 см3 раствора азотнокислой меди и устанавливают pH 7,5 соляной кислотой (1 : 1), используя рН- метр. Раствор разбавляют водой до 150 см3, нагревают до кипения и снимают стакан с раствором с плиты. Добавляют две порции по 10 см3 раствора тиоацетамида с промежутком времени 5 мин.
Через 4 ч осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности («белая лента»), промывают 7—8 раз холодной водой. Фильтрат отбрасывают. Осадок растворяют на фильтре 30—40 см3 горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1) порциями по 10 см3, собирая раствор в стакан или колбу, где производилось осаждение сульфидов. Фильтр промывают 3—4 раза горячей водой, присоединяя промывную жидкость к основному фильтрату.
В раствор добавляют 2 см3 серной кислоты и выпаривают до влажных солей. К остатку в стакане приливают 5 см3 воды, 14 см3 разбавленной ортофосфорной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Продувают раствор азотом или аргоном в течение 10 мин и снимают полярограмму от минус 0,5 до минус 1,4 В, регистрируя пики восстановления кадмия и цинка соответственно при минус 0,70 В и минус 1,17 В.
Содержание цинка и кадмия находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Построение градуировочных графиков.
В шесть стаканов или колб вместимостью 250—300 см3 помещают по 0,5 г карбонильного железа. В пять стаканов или колб приливают последовательно 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 см3 стандартного раствора Б цинка, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г цинка и 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 см3 стандартного раствора Б кадмия, что соответствует 0,000005; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г кадмия. Шестой стакан или колба служит для проведения контрольного опыта.
Во все стаканы или колбы приливают по 30 см3 соляной и по 10 см3 азотной кислоты, накрывают стаканы часовыми стеклами и нагревают до растворения навесок.Далее анализ проводят, как указано в п. 12.3.1.
Из значения высоты пика анализируемых растворов вычитают значение высоты пика контрольного опыта.
По найденным величинам высоты пика и соответствующим им значениям концентраций цинка и кадмия строят градуировочные графики.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
О б р а б отк а результатов
Массовую долю цинка или кадмия (Хх) в процентах вычисляют по формуле
у mflOO
где «і — масса цинка или кадмия, найденная по соответствующему градуировочному графику, г;
т — масса навески стали, г.