---

УДК 669.292.3:543.422:006.354

Группа В59

С

ГОСТ
26473.12-85

ПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЯ
Метод атомно-абсорбционного анализа

Vanadium base alloys and alloying elements.
Method of atomic-absorption analysis

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 марта 1985 г. № 752 срок действия установлен

С 01.07.86 до 01.07.91

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на сплавы и лигатуры на основе ванадия и устанавливает атомно-абсорбционный метод определения компонентов, указанных в табл. 1.

Таблица

1

Определяемый компонент

Определяемая массовая доля, %

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

20—50
30—60
0,4—2
0,1—1
0,5—2,5

10—20 5—15

Алюминий Ванадий Железо Кремний Марганец Молибден Титан

Метод основан на измерении атомного поглощения резонанс­ных линий определяемых элементов при введении анализируемо­го раствора в воздушно-ацетиленовое пламя или пламя смеси аце­тилена с закисью азота.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 26473.0—85.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр атомно-абсорбционный Перкин-Элмер моде- ли 303 или атомно-абсорбционный спектрофотометр аналогичного типа, позволяющий проводить атомизацию в пламени.

Ацетилен по ГОСТ 5457—75.

Закись азота.

Лампы полого катода на алюминий, ванадий, кремний, желе­зо, марганец, молибден, титан.

Горелки со щелью длиной 50 или 100 мм.

Весы аналитические.

Весы технические.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 800°С.

Плитка электрическая.

Стаканы стеклянные вместимостью 100 см³.

Стаканы кварцевые вместимостью 100 см³.

Колбы мерные вместимостью 100 см³, 1 дм³.

Чашки платиновые.

Чашки серебряные.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 100 см³.

Пипетки вместимостью 5 см³ с делениями.

Пипетки вместимостью 5 и 20 см³ без делений.

Воронки стеклянные конические.

Фильтры бумажные беззольные «белая лента».

Пипетки полиэтиленовые.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 11125—84, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363—80.

Барий хлористый по ГОСТ 4108—72, раствор концентрацией 100 г/дм³.

Железо металлическое восстановленное.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.

Молибден металлический с содержанием основного вещества не менее 99,9%.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069—74.

Марганца (IV) окись по ГОСТ 4470—79. Титан губчатый по ГОСТ 17746—79.

Ванадий металлический с содержанием основного вещества не

менее 99,9%. _v

Стандартный раствор железа (запасной), содержащий

1 мг/см³ железа: 1 г металлического железа помещают в стакан

вместимостью 100 см³, приливают 50 см³ азотной кислоты, раст

­

воряют при слабом нагревании. Раствор охлаждают до комнат­ной температуры и переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят водой до метки. Раствор железа (рабочий), содер­жащий 0,1 мг/см³ железа, готовят разбавлением стандартного запасного раствора водой в 10 раз.

Стандартный раствор кремния, содержащий около 1 мг/см³ кремния: 2,1309 г двуокиси кремния помещают в серебряную чашку, добавляют 6—8 г гидроокиси калия, приливают 30 см³ воды, перемешивают и нагревают до полного растворения. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят до метки водой.

Точную массовую концентрацию кремния устанавливают гра­виметрическим методом. Для этого в платиновую чашку отбирают пипеткой 20 см³ стандартного раствора кремния, приливают 2—3 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, содержимое чашки упаривают до 2—3 см³, охлаждают до комнатной температуры и осторожно, по каплям, приливают еще 5—6 см³ концентриро­ванной серной кислоты. Затем раствор нагревают до выделения густых паров серного ангидрида; охлаждают до комнатной тем­пературы, приливают 2—3 см³ воды, снова упаривают до густых

п

док отфильтровывают

аров серного ангидрида, охлаждают до комнатной температуры и приливают 100 см³ воды. Нагревают раствор до 70—80°С, оса­

н

несколько раз горячей

а фильтр «белая лента» и промывают водой до удаления из осадка сульфат- ионов (реакция последней капли фильтрата с раствором хлори­стого бария). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, подсушивают, озоляют и прокаливают в муфельной печи при 700— 800°С в течение 1—1,5 ч. Тигель с осадком охлаждают до комнат­

н

тор истоводоро дной

ой температуры в эксикаторе, взвешивают. К осадку в тигле добавляют из полиэтиленовой пипетки 5 см³ кислоты, несколько капель концентрированной серной кислоты и нагревают до прекращения выделения паров серной кислоты. Тигель с осадком вновь прокаливают в муфельной печи в течение 10—15 мин, охлаждают и взвешивают.

Массовую концентрацию (С) стандартного раствора кремния, выраженную в мг/см³, вычисляют по формуле

(пг—гщ) -0,4674

где т — масса осадка до обработки фтористоводородной кисло­той, мг;

— масса осадка после обработки фтористоводородной кис­лотой, мг;

0,4674 •— коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний; V — объем стандартного раствора, взятый для определения, см³.

Стандартный раствор марганца (запасной), содержащий 1 »мг/см³ марганца: 1,583 г двуокиси марганца помещают в стакан вместимостью 100 с¹м³, (приливают 20 см³ соляной кислоты, нагре­вают до ’полного растворения, (полученный раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в воде, переводят в колбу вмести­мостью 1 дм³, доводят до метки водой.

Точную массовую (концентрацию марганца устанавливают тит­риметрическим методом в соответствии с требованиями ГОСТ 26473.5—85. Для этого в коническую колбу вместимостью 250 см³

отбирают пипеткой 20 см³ стандартного раствора марганца, раз­бавляют водой до 100 см³, добавляют 7 см³ раствора ортофосфор- ной кислоты и далее определяют марганец по разд. 3.

Массовую концентрацию (С) стандартного раствора марган

ца, выраженную в мг/см³, вычисляют по формуле:

0,001099-Vi

где Vi — объем раствора щавелевой кислоты, израсходованный на титрование, см³;

0,001099 — массовая концентрация раствора щавелевой кислоты, выраженная в г/см³ марганца;

V — объем стандартного раствора марганца, взятый для определения марганца, см³.

Раствор марганца (рабочий), содержащий 0,1 мг/см³ марган­ца, готовят разбавлением стандартного запасного раствора водой в 10 раз.

Стандартный раствор алюминия, содержащий 10 мг/см³ алю­миния: 1 г металлического алюминия помещают в стакан вмести­мостью 100 см³, приливают порциями 20 см³ соляной кислоты и

нагревают до полного растворения, раствор охлаждают до ком­натной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки водой.

Стандартный раствор ванадия, содержащий 10 мг/см³ ванадия: 1 г металлического ванадия помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 10 см³ серной кислоты и порциями по 5—10 см³ азотной кислоты, растворяют при нагревании, упари­

вают до выделения паров серного ангидрида, охлаждают до комнатной температуры, добавляют по стенкам колбы 20 см³

воды, осторожно перемешивают, переводят в мерную колбу вме­стимостью 100 см³ и доводят водой до метки.

Стандартный раствор титана, содержащий Ф0 мг/см³ титана: 1 г губчатого титана помещают в стакан вместимостью 100 см³,

приливают 15 см³ серной кислоты и несколько капель фтористово­дородной кислоты, растворяют при нагревании, раствор охлаж-

дают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вме­стимостью 100 см³, доводят до метки водой.

Стандартный раствор молибдена, содержащий 10 мг/ом³ мо­либдена: 1 г металлического молибдена помещают в стакан вме­стимостью 100 см³, (приливают 20 см³ серной кислоты и 10 см³ азотной кислоты, нагревают до (полного растворения. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную кол­бу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

   1. Приготовление растворов сравнения

      1. Рабочие растворы сравнения при определении кремния, железа и марганца готовят разбавлением соответствующих стан­дартных растворов.

Рабочие растворы сравнения для определения кремния гото­вят следующим образом: в мерные колбы ‘вместимостью 100 см³ вводят (по 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 см³ стандартного раствора крем­ния, что составляет 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 мг кремния и соответ­ствует массовой доле кремния в пробе 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 и 1%.

Рабочие растворы сравнения для определения железа готовят следующим образом: в мерные колбы вместимостью 100 см³ вво­дят по 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 6,5 см³ стандартного рабочего раствора железа, что составляет 0,1; 0,2; 0,3, 0,5 и 0,65 мг железа и соот­ветствует массовой доле железа в пробе 0,4; 0,8; 1,2; 2 и 2,6%.

Рабочие растворы сравнения для определения марганца гото­вят следующим образом: в мерные колбы вместимостью 100 см³ вводят по 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 6,5 см³ стандартного рабочего раствора марганца, что составляет 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 и 0,65 мг марганца и соответствует массовой доле марганца в пробе 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 2,0 и 2,6%.

Серия 1, растворы № 1—3. В три мерные колбы вместимостью 100 см³ последовательно вводят 22,5; 25 и 30 см³ стандартного раствора ванадия; 26,5; 13,5 и 9,0 см³ стандартного раствора алюминия, 1,0; 2,5 и 5,0 см³ стандартного раствора титана. Полу­чают растворы, содержащие 225; 250 и 300 мг ванадия, 265; 135 и 90 мт алюминия, 10; 25 и 50 мг титана.

Серия 1, растворы № 4—6 (рабочие растворы сравнения). Каж­дый из полученных растворов № 1—3 разбавляют еще раз сле­дующим образом: 5 см³ раствора переносят в мерную колбу вме­стимостью 100 см³, доводят водой до метки, получают растворы, содержащие в объеме 100 см³ 11,25; 12,5 и 15,0 мг ванадия. ‘13,25; 6,75 и 4,5 мг алюминия, 0,5; 1,25 и 2,5 мг титана, что со ответ­ствует следующим массовым долям элементов 'в пробе: 45; 50 и 60% ванадия, 53; 45 и 30% алюминия, й; 5 и 10% титана.

Серия 2, растворы № 1—3. В три мерные колбы вместимостью 100 см³ -последовательно вводят: 15; 20 и 22,5 см³ стандартного раствора ванадия; 5; 7,5 и 10 см³ стандартного раствора молибде­на, 2,5; 5 и 7,5 см³ стандартного раствора титана, 22,5; 16,5 и 10 см³ стандартного раствора алюминия; 'получают растворы сравнения, содержащие 150; 200 и 225 мг ванадия, 50; 75 и 100 мг молибдена, 25; 50 и 75 мг титана и 225; 165 и 100 мг алю­миния.

Серия 2, растворы № 4—6 (рабочие растворы сравнения). Каж­дый из полученных растворов № 1—3 разбавляют еще раз сле­дующим образом: 5 см³ раствора переносят в мерную колбу вме­стимостью 100 см³, доводят водой до метки, получают растворы, содержащие 7,5; 10 и 11,5 мг ванадия, 2,5; 3,75 и 5 мг молибдена, 1,25; 2,5 и 3,75 мг титана и 11,25; 8,25 и 5 мг алюминия, что со­ответствует следующим массовым долям элементов в пробе: 30; 40 и 45% ванадия, 10; 15 и 20% молибдена, 5, 10 и 15% титана и 55; 35 и 20% алюминия.

Навеску анализируемой пробы массой 0,5 г помещают в квар­цевый стакан вместимостью 100 см³ (’при лигатуре алюминий— ванадий—марганец—титан) или в стакан из стеклоуглерода (при лигатуре алюминий—ванадий—молибден—титан) приливают 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1 : 1, и 10 см³ азотной кис­лоты, разбавленной 1:1, нагревают до іполного растворения про­бы. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают, доводят до метки водой. Полученный раствор исполь­зуют для определения кремния.

Для определения алюминия, ванадия, железа, марганца, молиб­дена и титана полученный раствор разбавляют водой в 20 раз (аликвотную часть — 5 см³ переводят в мерную колбу вмести­мостью 100 см³, доводят до метки водой).

Прибор приготавливают к работе. Условия атомно-абсорбцион­ных измерений приведены в табл. 2. Для проведения атомно-аб­сорбционного определения после включения прибора в сеть под­бирают такое положение лампы полного катода (в зависимости от определяемого элемента), чтобы при токе, указанном в паспор­те на лампу, показание микроамперметра было максимальным. После прогрева лампы в течение 15—20 мин зажигают соответст­вующее пламя и при распылении в него рабочего раствора срав­нения с максимальной концентрацией определяемого элемента выбирают положение горелки и скорость распыления, обеспечи­вающие максимальное атомное поглощение аналитической линии определяемого элемента.Таблица 2

Режим работы ат ом но-абсорбционного спектрофотометра

Элемент

Аналитическая
линия, нм

Горелка

Ширина
щели,
ІМІМ

Расход газов,
дм³Умин

Ванадий

Алюминий Титан Молибден Кремний Же лево

Марганец

318,4