УДК 669.715.543.06 : 006.354 Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ
М
ГОСТ
19863.12—91
етоды определения хромаTitanium alloys.
Methods for the determination ol chromium
ОКСТУ 1709
Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле от 0.1 до 12,0%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0.1 до 12,0%) методы определения хрома.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИИ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси серной и борофто- ристоводородной кислот, окислении хрома до шестивалентного надсернокислым аммонием в прнсутстыш катализатора — азотнокислого серебра и титровании хромовой кислоты раствором двойной сернокислой соли закиси железа и аммония (соли Мора) с фе- иилантраниловой кислотой в качестве индикатора.
Аппаратура, реактивы и растворы
Шкаф сушильный с терморегулятором.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3, растворы 1 : 1 и 1:5.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см3, раствор 1 : 1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Издание официальное
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССРКислота борофтористоводородная: к 280 см3 фтористоводородной кислоты при температуре (10±2)°С добавляют порциями 130г борной кислоты и перемешивают. Реактив готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478. раствор 250 г/дм’.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор I г/дм*.
Марганец (II) сернокислый 5-водный по ГОСТ 435.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 100 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Кислота N-фенилантравидовая по ТУ 6—09—3501, раствор 2 г/дм3: 0,2 г углекислого натрия растворяют при нагревании в 50 см* воды, добавляют 0.2 г фенилантраниловой кислоты и доливают водой до 100 см3.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, растворы 0.1 и 0,02 моль/дм3: 29,42 г или 5,88 г перекристаллизованного двухромовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в поле, доливают водой до метки и перемешивают.
Для перекристаллизации 100 г двухромовокислого калия помещают а стакан вместимостью 400 см3, приливают 150 см3 воды и растворяют при нагревании. Раствор при энергичном перемешивании выливают тонкой струей в фарфоровую чашку, которая охлаждается ледяной водой. Выпавшие кристаллы отфильтровывают путем отсасывания на воровке с пористой стеклянной пластинкой, высушивают 2—3 ч при температуре (102±2)°С, измельчают и окончательно высушивают при температуре (200±5)”С в течение 10—12 ч.
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, растворы 0,1 и 0,02 моль/дм3: 39,5 г или 7,9 г соли Мора пометают в стакан вместимостью 800 см* и растворяют в 500 см3 воды, приливают 100 см3 раствора серной кислоты ! : 1, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора соли Моря (практическую), выраженную в г/см3 хрома (Г), вычисляют по формуле
Г~0,001733К, (1)
где 0,001733 — массовая концентрация раствора соли Мора (теоретическая), выраженная в г/см3 хрома;
К—соотношение между растворами двухромовокислого калия и соли Мора.
Устанавливают соотношение К между растворами двухромовокислого калия и соли Мора: в три конические колбы вместимостью но 250 см1 переносят пипеткой по 10 см3 раствора двухромовокислого калия 0,1 или 0,02 моль/дм5, разбавляют до 100 см3 водой, приливают 20 см1 раствора серной кислоты 1 :5, перемешивают.добавляют 5—6 капель фенилантраннловой кислоты и титруют со* огветствуюши.м раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски раствора в зеленую.
(2)
где У| — объем раствора двухромовокислого калия, используемый для титрования, см3,
V]—объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см3.
Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают перед его применением.
Проведение анализа
2-3.1 Навеску пробы массой в соответствии с табл. 1 помешают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 60 см1 раствора серной кислоты I : 5, 2 см3 борофтористоводородной кислоты и нагревают до полного растворения.
|
|
Таблица 1 |
|
Млкоодя длин хрома. % |
Масса иэьескн пробы, г |
|
|
|
|
Ог 0.1 до 2,0 включ. Св. 2.0 » 5,0 > » 5.0 > 12.0 » |
1 0.5 0.25 |
В раствор добавляют по каплям раствор азотной кислоты до исчезновения фиолетовой окраски и нагревают до кипения в течение 3 мин. Затем осторожно приливают 100 см3 воды, 3—4 капли раствора сернокислого' марганца (II), 10 см3 раствора азотнокислого серебра и 30 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают содержимое колбы до кипения и кипятят до появления малинового окрашивания, указывающего на полноту окисления хрома. Раствор продолжают кипятить до прекращения выделения мелких пузырьков. Затем добавляют 5 см3 раствора хлористого натрия и нагревают раствор до исчезновения малиновой окраски.
Раствор охлаждают до комнатной температуры и титруют раствором соли Мора 0,02 моль/дм3 (при массовой доле хрома менее 0,5%) или 0,1 моль/д.м3 (при массовой доле хрома более 0,5%) с 5—6 каплями индикатора — фенилантраниловой кислоты до изменения окраски раствора из малиновой в зеленую.
Обработка результатов
Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле '
Х= І±і.Ю0, (3)
т
где Т — установленная массовая концентрация раствора соли Мора,'выраженная в г/см3 хрома;
—объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование хрома, см3;
т — масса пробы, г.
Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
|
Массовая доля хрома. % |
Абсолютное дол ус а ас мог расхожхемже. % |
|
|
регулы отав оараллелмых < пределСМИ* |
результатов днзлизз |
|
|
Oi 0.10 до СЬЭО включ. |
0.01 |
0.01 |
|
Со. 0,30 » 0,75 » |
0,02 |
0.03 |
|
> 0.75 * 1,50 > |
0.05 |
0.06 |
|
> 1,50 > 3.00 > |
0.08 |
0.10 |
|
> 3.00 » 6,00 » |
0.15 |
0.20 |
|
» 6.00 * 12,00 > |
0.23 |
0.30 |
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА
Сущность метода
Метол основан на растворении пробы в соляной и борофтори- стоводородной кислотах и измерении атомной абсорбции хрома при длине волны 357.9 нм в пламени ацетилен — закись азота.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для хрома.
Ацетилен но ГОСТ 5457.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 2 : 1 и I : I.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота борофтористоводорощная: к 280 см3 фтористоводородной кислоты при температуре (10±2)вС добавляют порциями 130г борной кислоты и перемешивают. Раствор готовят и хранят в полк этиленовой посуде.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 100 г/дм3.
Титан губчатый по ГОСТ 177*16 марки ТГ-ІОО.
Раствор титана 10 г/дм3: 1 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 80 см3 раствора соляной кислоты 2: 1, 4 см3 борофтористоводороднон кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески добавляют двадцать капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Хром по ГОСТ 5905 марки Х00.
Стандартные растворы хрома
Раствор А: I г металлического хрома растворяют в 50 см3 соляной кислоты. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 стандартного раствора Л содержит 0,002 г хрома.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 стандартного раствора Б содержит 0,0002 г хрома.
Проведение анализа
Навеску пробы массой согласно табл. 3 помешают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора соляной кислоты 2:1. 1 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании.
Таблица 3
|
Массовая доля хрома. Ъ |
Масса навески проби. г |
Вместимость мерной колби. см* |
Объем доба пл ломот о рваопря. СШ3 |
|
|
кислоты і : 1 |
хлористого аммоиип |
|||
|
Ог 0,1 до 1.0 включ. |
0.2 |
1ОЭ |
2 |
ГО |
|
Св. 1.0 > 5.0 > |
0.J |
250 |
5 |
25 |
|
» 5.0 >12,0 » |
0.25 |
250 |
|
— |
После растворения пробы добавляют 3—5 капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью согласно табл. 3, добавляют раствор соляной кислоты 1:1 и раствор хлористого аммония в соответствии с табл. 3, доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле хрома от 5,0 до 12,0% аликвотную часть раствора, равную 20 см3, отбирают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1, 10 см3 раствора хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.Раствор контрольного опыта готовят по пн. 3.3.1 н 3.3.2.
Пост роение градуировочного графика
При массовой доле хрома от 0,1 до 1,0%
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 20 см3 раствора титана, в пять из них отмеряют 1.0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0002; 0,0005; 0,0010; 0,0015; 0,002 г хрома.
. 3.3.4.2. При массовой доле хрома от 1,0 до 5,0%
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 10 см8 раствора титана, в пять из них отмеряют 2,0; 4,0; 6,0; 8.0; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0004; 0,0008; 0,0012. 0.0016; 0,002 г хрома.
При массовой доле хрома от 5,0 до 10,0%
В пять мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 2 см3 раствора титана, в четыре из них отмеряют 5,0; 7,5; 10,0; 12,5 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,001; 0,0015; 0,002; 0,0025 г хрома.
4. К растворам в колбах, приготовленным по по. 3.3.4.1, 3.3.4.2 и 3.3.4.3, добавляют по 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, яо 10 см3 раствора хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен —закись азота (стехиометрическое) и измеряют атомную абсорбцию хрома при длине волны 357,9 нм.
По полученным значениям атомных абсорбций и соответствующим им массовым концентрациям хрома строят градуировочный график в координатах «Значение атомного поглощения — Массовая концентрация хрома, г/см3».
Массовую концентрацию хрома в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
О б р а бот ка результатов
Массовую долю хрома (Х|) в процентах вычисляют по формуле
..(00, (4)
т
где Ci — массовая концентрация хрома в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
Са — массовая концентрация хрома в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V' — объем раствора пробы, см3;
т — масса навески в растворе пробы или в соответствующей аликвотной части раствора пробы, г.Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
Таблица 4
|
Ма«оми доля хрома. % |
Абсолютное допускаемое расхождение. % |
|
|
рсзультітоо параллельных ои редел ечий |
результатом амйлии |
|
|
Ог 0.100 ди 0.250 включ. |
0.015 |
0.020 |
|
Св. 0,250 » 0,500 » |
0.025 |
0..030 |
|
> 0.50 » 1.00 > |
(105 |
0.07 |
|
» 1,00 » 2.00 » |
0.10 |
0.15 |
|
> 2,00 » 4.00 > |
0.15 |
0.2О |
|
> 4.00 > 8.00 > |
0.20 |
0^5 |
|
> 8.00 > 12.00 » |
0,25 |
0.30 |