---

УДК 669.85/.86 : 546.17.06 : 006.354 Группа В59

Р

ГОСТ

22720.4—77

ЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Метод определения азота * j

Rare metals and their alloys.

Method for the determination of nitrogen

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР

о

с 01.01.79

т 29 сентября 1977 г. № 2341.срок введения установлен ' < ............. . -_t

' ■ ■ . • •... ■■ ■ •.■■./ . ... ' Проверен в 1983 г. Постановлением Госстандарта

от 27.07.83 Ns 3511 срок действия продлен %

о 01.01.89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на ^иобий, тантал, ва­надий,. цирконий, гафний, молибден, вольфрам, редкоземельные металлы, сплавы ниобий—вольфрам, молибден—рений, молибден—• цирконий, цирконий—ниобий—титан, кобальт—редкоземельные металлы, нитриды циркония и галлия и устанавливает объемный метод определения азота (при массовой доле азота от 5-Ю^-3% и выше). ;

При растворении пробы в соответствующих кислотах азот, на- . ходящийся в связанном виде (в форме нитридов и твердого раст­вора), переходит в раствор с образованием аммонийной Соли. По­сле проведения дистилляции аммиака из щелочного раствора (по методу Кьельдаля) определение заканчивают ацидиметрически в присутствии смешанного индикатора.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ Ь И

^л ’ і

1. 1. Общие требования к методу анализа—по ГОСТ 22720.0—77.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка для определения азота (см. чертеж).

Кислота серная по ГОСТ 14262—78, ос. ч. и- разбавленная 1 : 1

Издание официальное . Перепечатка воспрещена

Переиздание. Ноябрь 1983 г

.

7—склянки-ловушки, заполненные серной кислотой; 2—склянка-ловушка, за­полненная водой; ^--электроплитка; 4—дистилляционная колба' иЪ термо­стойкого стекла вместимостью 500 мл с пришлифованной пробкой, снабженной капельной воронкой с краном; 5—холодильник; 6—сосуд для улавливания 'аммиака; 7—микробюретка 2-го класса

•* . «г

*

Кислота серная 0,1 и 0,01 н. растворы; готовят из фиксанала,

-1 мл 0,01 н. раствора соответствует 0,14'мг азота. ,

Кислота соляная по ГОСТ 14261—77, ос. ч., разбавленная 1:1, и 1 : 4. ,

1 • • *-

• ч

Кислота фтористоводородная (плавиковая■кислота) по ГОСТ 10484—78. ' '

Калий сернокислый по ГОСТ 4145-^74. _х '

Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929—76.

Цинк гранулированный по ГОСТ 3640—79, ч. д. а.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165—78. ■

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Гидроокись натрия (натр едкий ) по ГОСТ 4328—77, ч. д? а., ра­створ; готовят следующим образом: 400 г гидроокиси натрия.ра­створяют небольшими порциями в 1000 мл воды. К полученному раствору прибавляют 2—3 Кусочка цинка и несколько кристалли­ков сернокислой мрди, перемешивают и кипятят в течение 40— 60 мин, доливая воду для поддержания первоначального объема. Приготовленный раствор хранят в плотно закрытой полиэтилено­вой посуде.

50

* * Смешанный индикатор; готовят следующим . образом: 0,062 г метилового красного и 0,041 г метиленового синего растворяют в. 100 мл спирта и хранят в плотно закрытой склянке. ' '■ < ■ ' .. ■ Вода бидистиллированная свежеперегнанная. / * ¹ I *

* а

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

   1. Собирают установку по чертежу и проверяют герметич­ность всей системы ‘(с помощью аспиратора) просасыванием воз­духа- равномерно со скоростью 3—4 пузырька *в 1 с.

т-т ' * ’ ■ • ‘ •

Перед началом работы производят очистку раствора щелочи и всей системы прибора от следов аммиака. Для этого в дистилляци­онную колбу наливают 50 мл едкого шатра и 50 мл воды. В сосуд для⁴улавливания аммиака наливают 25—30 мл воды и 2—Закапли смешанного индикатора. Микробюретку заполняют 0,04 н. раство­ром серной кислоты. Дистилляционную колбу с раствором едкого» натра нагревают до кипения и кипятят 5—10 мин. Полноту удале­ния аммиака контролируют по изменению окраски смешанного ин­дикатора, добавляя из бюретки по каплям 0,01 н. раствор серной

к

‘ку считают законченной,

ислоты до восстановления фиолетовой окраски раствора. Очист-

если фиолетовая окраска сохраняется в • -Ч ■

течение-3—5 мин. Анализ необходимо проводить в помещении, в котором не ведутся работы с аммиаком и его солями. • t

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

"ь ’ . * •

Для определения азота в анализируемых материалах использу­ют три пробы в виде порошка, стружки или' фольпь'массой по 0,5 г; при анализе нитридов — три пробы массой по 0,05 г. Усло­вия растворения анализируемых материалов приведены в табл. 1.

* I ⁴ +

■ Т а б л и ц а 1

Анализируемый металл

Условия растворени

я

Ниобий

Навеску помещают в кЬническуїо колбу вме­стимостью 100 мл, добавляют 3 г сернокислого калия, Ю мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см³, колбу закрывают воронкой и нагревают - в тече­ние 20 мин до растворения ниобия и обильного выделения паров серной кислоты. После охлажде­ния содержимое колбы растворяют в 50 мл водьг

W

Продолжение табл. 1

*

Анализируемый металл

I

Условия растворения

Тантал

Цирконий, гафний

Ванадий

■ • . . , •_ *

Вольфрам Л

Молибден

Навеску дго.мещают в платиновую чашку, сма­чивают '2 мл воды, приливают 10—15 мл фтори­стоводородной кислоты и по каплям добавляют пергидроль (1 мл)/ Растворение производят сна­чала без нагревания, а потом при умеренном на­гревании до полного растворения пробы. После охлаждения содержимое чашки разбавляют 50 мл воды. ■■ . ; -

Навеску помещают в стакан вместимостью 100, мл, приливают 10 мл серной кислоты, раз­бавленной 1 : 1', и по каплям добавляют фтористо­водородную кислоту (до 1 мл), умеренно нагре­вают до‘. растворения металла. К охлажденному раствору добавляют 50 мл воды . . . ¹

Навеску помещают в коническую колбу вмести­мостью '100 мл' прибавляют 15. мл серной кисло­ты, разбавленной 1: 4, закрывают колбу ворон- ; кой и умеренно нагревают в течение 15 мин до растворения металла. К охлажденному раство­ру добавляют 50 мл воды

Навеску помещают в коническую колбу вмес* тимостью 100 мл и растворяют в 30 мл ЗО^і0/₀-ного ' .раствора перекиси водорода без нагревания. По­сле растворения металла к раствору прибавляют 20 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, и ки­пятят в течение 20 мин до удаления перекйси водорода. После охлаждения содержимое колбы , разбавляют 50 мл воды

Навеску помещают в коническую колбу вмести- , мостью 100' мл, добавляют 15—20 мл серной ки­слоты плотностью 1,84 г/см³ и нагревают до по- явления паров, серной кислоты и полного раство­рения металла. К охлажденному раствору добав-

Редкоземельные металлы и сплавы

ляют 50 мл воды Навеску помещают

стакан вместимостью

Сплав молибден — рений

'і

100 мл, смачивают 3 мл воды, накрывают стакан часовым стеклом и небольшими порциями прили­вает 15 мл соляной кислоты, разбавленной 1:2. Сначала содержимое стакана выдерживают без нагревания до окончания бурной.реакции, а за­тем умеренно нагревают до полного растворения металла. После охлаждения содержимое. стакана разбавляют 50 мл воды ,. " • ■

Навеску помещают в коническую .колбу вме­стимостью 100 мл, добавляют 30 мл 30»% -ного раствора перекиси водорода и растворяют при охлаждении. После растворения сплава добавля­ют 30 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, и кипятят до удаления перекиси водорода. К ох­лажденному раствору добавляют 50 мл воды

Л

Продолжение табл. 1

Анализируемый металл

Условия растворения

Н

Сплав ниобий— вольфрам—молибден— цирконий

авеску помещают в коническую колбу вме­стимостью 100 мл, добавляют 3 г сернокислого калия и 10 мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см³. Колбу закрывают воронкой и нагре­вают до полного растворения сплава в течение 20 мин при обильном выделении паров серного ангидрида. После охлаждения содержимое кол­бы растворяют в 50 мл воды

Н

Нитрид циркония

Сплав цирконий— ниобий—титан

авеску помещают в платиновую чашку, сма­чивают 5 мл воды и осторожно приливают не­большими порциями фтористоводородную кисло­ту (около 5 мл). Растворение сначала ведут без нагревания, во избежание бурной реакции, а за­тем слабо нагревают до полного растворения сплава. После охлаждения содержимое чашки разбавляют 50 мл воды

Н

Нитрид галлия

авеску помещают в коническую колбу вме­стимостью 100 мл, добавляют 7 г сернокислого калия, 15 мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см³, колбу закрывают воронкой и нагре­вают до полного растворения пробы и обильного выделения паров серной кислоты. К охлажденно­му раствору добавляют 50 мл воды

Навеску помещают в коническую колбу вме­стимостью 100 мл, смачивают 5 мл воды, осто­рожно приливают 10 мл серной кислоты плотно­стью 1,84 г/см³, добавляют 5—7 г сернокислого калия, закрывают колбу воронкой и нагревают в течение 20 мин до полного растворения пробы, раствор охлаждают и приливают к нему 50 мл вод

ы

В дистилляционную колбу, в которой предварительно была про­изведена очистка щелочи и всей системы прибора от следов амми­ака (см. разд. 3), переносят.анализируемый раствор, полученный в соответствии с требованиями, указанными в табл. 1. Кран ворон­ки закрывают и содержимое колбы тщательно перемешивают. По­догревают раствор и в течение 45 мин производят дистилляцию ам­миака, поддерживая непрерывное кипение раствора. По мере от­гонки аммиака окраска смешанного индикатора изменяется из фи­олетово-красной в зеленую. Сразу же после появления зеленой ок­раски добавляют из бюретки по каплям 0,01 н. раствор серной ки­слоты до восстановления фиолетово-красной окраски раствора. Отгонку заканчивают, когда окраска смешанного индикатора в сосуде для улавливания аммиака продолжает сохранять слабый

фиолетово-красный цвет в течение б мин. Ё полученные результа­ты вводят поправку контрольного опыта на загрязнение реакти­вов, я I*

♦■г -

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Массовую долю азота (X) в процентах вычисляют по фор­муле

_v 0,00014 (V—Vi) 100 А — .

т * ~

%

где V— объем раствора серной кислоты (плотностью 1,84 г/см³), израсходованный на титрование аммиака, мл;

Vj — объем раствора серной кислоты, израсходованный на титрование раствора при проведении контрольного опы­та, мл;

т — масса образца, г.

Таблица 2

Абсолютные
допускаемые
расхождения, %

Массовые доли
азота, %

Абсолютные
допускаемые
расхождения, %

Массовые доли
азота, %

J *

54

5-Ю-³ МО-² 5-Ю-²

3-ю-³
5•1О-³
1,5-10-2

1-Ю-¹ 2-10^-1

2,0

2-Ю-²

3-Ю"² з-ю-¹

Изменение і ГОСТ 22720.4—77 Редкие металлы и сплавы на их основе. Метод определения азота

С

ено и введено в действие Постановлением

Государственного комитета