---

6

Группа В59

69.292.3:546.72.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

гост
26473.3-85

ПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЯ

Методы определения железа

Vanadium base alloys and alloying elements.
Methods for determination of iron

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 марта 1985 г. № 751 срок действия установлен

с 01.07,86

до 01.07,91

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

в

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод

определения железа

(от 0,1 до 3%)

с 1,10-фенантролином,

ото-

метрический метод определения железа (от 0,1 до 10%) с суль- фосалицило'вой кислотой и комплексонометрический метод опре­деления железа (от 5 до 10%) в сплавах и лигатурах на основе

анадия, содержание сопутствующих компонентов в которых при­ведено в табл. 1.

Таблица 1

Сопутствующие компоненты

Метод определения
железа

Массовая
ДОЛЯ, %

Наименование

Массовая доля, %
не более

Фотометрический с 1,10-фенантро­лином

0,1—3

Фотометрический

0,1—10

с сульфосалицило­

вой кислотой

Алюминий Вольфрам Иттрий Кремний Марганец Молибден Ниобий Титан Хром Цирконий Алюминий Кремний Марганец Молибден Титан Хром

50

8

0,2

1

2,5

25

25

25

40

3

50

1

2,5

25

15

10

П

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

родолжение табл. 1

Сопутствующие компоненты

Метод определения
железа

Массовая
доля, %

Наименование

Массовая доля %,
не более

Комплексономвт- рический

5—10

Алюминий Кремний Марганец Молибден Хром

25

1

2,5

20

10

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

С 1,10-ФЕНАНГРОЛИНОМ

Метод основан на реакции образования окрашенного комп­лексного, соединения железа с 1,10-фенантролином в ацетатной среде (pH 3,5—5,0) и фотометрировании окраски раствора.

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56.

Весы аналитические.

Весы технические.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая

температуру 1000°С.

Плитка электрическая.

Колбы мерные вместимостью 50, 100, 250 и 1000 см³.

Микробюретка вместимостью 10 см³ с ценой деления 0,02 см³.

Пипетки вместимостью 5 см³ с делениями.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 100 см³.

Стаканы химические стеклянные вместимостью 250 и 400 см³.

Воронки стеклянные конические диаметром 50 мм.

Тигли кварцевые высокие вместимостью 40 см³.

Тигли фарфоровые или платиновые.

Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» диаметром 70 мм.

Эксикатор с хлористым кальцием.

Кальций хлористый (плавленый) по ГОСТ 4460—77.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1 : 1, и раст­вор концентрацией 1 моль/дм³.

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

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.

Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор концентрацией 250 г/дм³.

1,10-фенантролин, раствор концентрацией 1,25 г/дм³, готовят следующим образом: 1,25 г 1,10-фенантролина растворяют при нагревании в 500 см³ воды с добавлением нескольких капель сер­ной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, нейтрализуют раст­вором уксуснокислого натрия по индикаторной бумаге «конго» до перехода окраски бумаги из синей в сиренево-розовую, разбав­ляют водой до 1 дм³. Хранят раствор в темном сосуде.

Бумага индикаторная «конго».

Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199—78, раствор концентрацией 500 г/дм³.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456—79, раствор кон­центрацией 100 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Железо металлическое восстановленное.

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205'—77.

Допускается приготовление стандартных растворов железа с использованием различных исходных веществ: железоаммоний­ных квасцов (серия А) и железа металлического (серия Б).

Серия А

Стандартный раствор железа, содержащий около 1 мг/см³ же­леза (раствор Ai): 8,635 г железоаммонийных квасцов раство­ряют в воде, содержащей 10 см³ концентрированной серной кис­лоты (если растворение идет медленно, то раствор нагревают). Охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят до метки водой, перемешивают.

Точную массовую концентрацию железа устанавливают грави­метрическим методом: для этого в стакан вместимостью 400 см³ отбирают пипеткой аликвотную часть (50 или 100 см³) стандарт­ного раствора железа (AJ, нагревают до кипения и, осторожно добавляя аммиак, осаждают гидроокись железа. После нагрева­ния в течение 20—30 мин осадку дают осесть и фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента», помещенный в кониче­скую воронку, промывая осадок на фильтре и стакан несколько раз горячей водой.

Промытый осадок помещают во взвешенный фарфоровый или платиновый тигель, сушат, озоляют и прокаливают в муфельной печи при 800—900°С в течение 30 мин, охлаждают в эксикаторе, взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до получе­ния постоянной массы.

Одновременно через все стадии анализа проводят контроль­ный опыт (для контроля загрязнения реактивов)

.Массовую концентрацию (С) в мг/см³ стандартного раствора железа (раствора AJ вычисляют по формуле

(т—mJ-0,6996

V ’

где —масса осадка окиси железа, мг;

mi — масса осадка контрольного опыта, мг;

0,6996—коэффициент пересчета окиси железа на железо;

V — объем аликвотной части стандартного раствора, см³.

Раствор Аг, содержащий около 0,1 мг/см³ (100 мкг/см³) желе­за, готовят разбавлением раствора Ai водой в 10 раз.

Раствор А₃, содержащий около 0,01 мг/см³ (10 мкг/см³) же­леза, готовят разбавлением раствора А₂ водой в 10 раз в день употребления.

Серия Б

Стандартный раствор железа, содержащий 0,1 мг/см³ (100 мкг/см³) железа (раствор Бі): 0,1 г восстановленного желе­за или рояльной проволоки растворяют в 80 см³ соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доводят до метки водой.

Раствор Б₂, содержащий 0,01 мг/см³ (10 мкг/см³) железа, го­товят разбавлением раствора Бі водой в 10 раз в день употреб­ления.

Плав растворяют при нагревании в 20 см³ раствора винной кислоты, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают, доводят до метки водой.

Для ванадиевых лигатур и сплавов с массовой долей хрома менее 30% 'И не содержащих вольфрама, ниобия, цирко­ния, навеску анализируемой пробы массой 0,2 г помещают в ко- 26ническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1 : 1, и 5 см³ азотн,ой кислоты, разбавлен­ной 1:1, и нагревают до полного растворения навески пробы, продолжая затем нагревание до выделения паров серной кислоты в течение 1—2 мин. К охлажденному раствору по стенкам колбы приливают 50 см³ воды, переводят раствор в мерную колбу вме- ! стимостью 100 см³, охлаждают и доводят до метки водой.

Через 10—15 мин растворы доводят до метки водой и изме­ряют их оптическую плотность на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при дли­не волны ~510 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к одновременно приготовленному «ну­левому» раствору, содержащему все реактивы за исключением стандартного раствора железа.

Одновременно с анализом серии проб через все стадии анали­за проводят контрольный опыт (для контроля загрязнения реак­тивов). Значение оптической плотности раствора контрольного опыта не должно превышать 0,03, в противном случае следует поменять реактивы.

Из значения оптической плотности раствора пробы, содержа­щего 1,10-фенантролин, вычитают значение оптической плотности раствора пробы, не содержащего 1,10-фенантролин, и значение эптической плотности раствора контрольного опыта.

Массу железа находят по градуировочному графику по вы­численному значению оптической плотности.

В мерные колбы вместимостью 50 см³ вводят из микробюрет- си 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см³ стандартного раствора желе- іа (раствора А₃ или Б₂), что соответствует 5, 10, 20, 30, 40, 50 і 60 мкг железа. Приливают по 1 см³ раствора гидроксил амин а, ю 5 см³ воды и раствор уксуснокислого натрия до изменения краски индикаторной бумаги «конго» из синей в сиренево-розо- ую. Приливают 10 см³ раствора 1,10-фенантролина, через ІОімин сводят водой до метки (окрашенные растворы устойчивы дли- ельное время).

Измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроко- ориметре, используя светофильтр с максимумом светопропуска-

ния при длине волны ~510 нм и кювету с толщиной поглощаю-^ щего свет слоя 30 мм по отношению к одновременно приготовлен- І

ному «нулевому» раствору, содержащему все реактивы, за исклю­чением стандартного раствора железа.

По найденным значениям оптической плотности и соответ­

ствующим им массам железа строят градуировочный график.

Ш' V₂- 10¹²

где nti — масса железа, найденная по градуировочному гра­фику, мкг;

Vi — объем мерной колбы, ом³;

V₂— объем аликвотной части раствора, взятый для опреде­ления, см³;

т — масса навески анализируемой пробы, г.

Таблица 2

Массовая доля железа, %

Допускаемое расхождение, %

0,1

0,5

1

3

Микробюретка вместимостью 5 см³ с ценой деления 0,02 см³.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 100 ом³.

Воронки стеклянные конические диаметром 30 мм.

Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» диамет­ром 70 мм.

Стаканы химические стеклянные вместимостью 400 см³.

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

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1 : 1.

Кислота сульфосалициловая 2-водная по ГОСТ 4478'—78, раствор концентрацией 200 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1.

Стандартный раствор железа, содержащий 0,1 мг/см³ (100 мкг/см³) железа, раствор А₂ или Б_ь готовят по п. 2.1.

Навеску анализируемой пробы массой 0,5—1 г помещают в стакан вместимостью 400 см³, приливают 30 см³ азотной кисло­ты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения пробы, прили­вают 20 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, продолжая нагре­вание до выделения паров серной кислоты в течение 1—2 мин.

К охлажденному раствору по стенкам колбы приливают 100— 150 см³ воды и нагревают до растворения солей.

Р

рильтр средней плотно-

аствор с осадком фильтруют через

сти «белая лента», помещенный в коническую воронку, промы­вают осадок с фильтром несколько раз горячей водой. Фильтрат

и промывные воды собирают в мерную колбу вместимостью 250 см³, охлаждают и доводят до метки водой (основной раст­вор).

Осадок используют (при необходимости) для определения кремния по ГОСТ 26473.4—85. Основной раствор используют (при необходимости) для определения молибдена по ГОСТ 26473.6—85, титана по ГОСТ 26473.8)—85, ванадия и хрома по ГОСТ 26473.10—85, циркония и алюминия по ГОСТ 26473.11—85.