Страница 3: ОСТ 5.9188-74. Сталь легированная и высоколегированная. Методы определения химического состава (81467)

Для определения содержания хрома необходимо брать навес­ки стали:

0,2 г при содержании хрома от 4,0 до 25,0;

0,1 г при содержании хрома св. 25,0 до 40,0%.

Навеску помещают в коническую колбу емкостью 100 мл, при­ливают 20 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, содержимое колбы нагревают до полного растворения навески, приливают по каплям (1—2 мл) азотную кислоту. Окисленный раствор продол­жают нагревать до удаления окислов азота, раствор охлаждают, приливают 20 мл серной кислоты и раствор выпаривают до появ­ления первых паров серной кислоты. Затем содержимое колбы ох­лаждают, осторожно приливают 50 мл воды и нагревают до рас­творения солей. Полученный раствор охлаждают и переводят в мерную колбу емкостью 100 мл, доливают до метки водой и пере­мешивают, часть раствора отфильтровывают через складчатый фильтр «белая лента» в сухую колбу (первые партии фильтрата отбрасывают) и измеряют оптическую плотность на спектрофото- (1

метре при длине волны 5800 А в кювете с толщиной слоя 50 мм при содержании хрома в стали от 4,0 до 25,0% и 30 мм при содер­жании хрома св. 25,0 до 40,0%. Раствором сравнения служит вода.

Содержание хрома в образце находят по соответствующим ка­либровочным графикам.

При определении хрома от 4,0 до 10,0% (навеска 0,2 г) содер­жание хрома в образце соответствует найденному значению по ка­либровочному графику, построенному для содержания хрома от 4,0 до 10,0%.При определении хрома от 10,0 до 40,0% (навеска 0,1 г) содер­жание хрома в образце соответствует найденному значению по ка­либровочному графику, построенному для содержания хрома от 10,0 до 40,0%.

Построение калибровочного графика производят по стандарт­ным образцам, имеющим близкое содержание по хрому с иссле­дуемым образцом, проведенным через весь ход анализа, указан­ный в п. 11.3.

8. ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
   АНАЛИЗА

   1. Допускаемые отклонения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 5.

Таблица 5

8. ОБЪЕМНЫЙ ПЕРСУЛЬФАТНО-СЕРЕБРЯНЫЙ МЕТОД
   ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ХРОМА (0,6—35,0%)

   1. Объемный персульфатно-серебряный метод определения содержания хрома (0,6—35,0%) следует производить по ГОСТ 12350—66.

9. АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
   СОДЕРЖАНИЯ ВАНАДИЯ (0,05—6,50%)

   1. Сущность метода

Метод основан на окислительно-восстановительной реакции. Титрование следует проводить стандартным раствором соли Мора; оно основано на анодном окислении двухвалентного железа при потенциале полуволны 0,9 В (нас. к. э.). Индикаторным электро­дом служит вращающийся платиновый электрод со скоростью вра­щения 800—1000 об/мин, а катодом — насыщенный коломельный электрод. Избыточные ионы двухвалентного железа, появляющие­ся в растворе после достижения точки эквивалентности, окисляют­ся, образуя анодную волну, и ток резко возрастает.

1. аппаратура:

— амперометрическая установка АУ-4 или АУ-4М;

2. реактивы и растворы:

• кислота соляная по ГОСТ 3118—67, разбавленная 1:1; — кислота азотная по ГОСТ 4461-—67;

• кислота серная по ГОСТ 4204—66, разбавленная 1:1;

• калий марганцовокислый по ГОСТ 4527—65, 0,1%-ный раствор;

• натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, 2%-ный рас­твор;

• мочевина по ГОСТ 6691—67, 20%-ный раствор;

• — двойная сернокислая соль закиси железа и аммония (соль Мора) по ГОСТ 4208—72, титрованные растворы А и Б; раствор А готовят: 9 г соли Мора помещают в мерную колбу емкостью 1 л, растворяют в 200—300 мл воды, осторожно приливают 100 мл серной кислоты, раз­бавленной 1 : 1, охлаждают, доливают раствор до метки водой и тщательно перемешивают.

Титр соли Мора устанавливают по стандартному образцу ста­ли, близкому по химическому составу и содержанию ванадия к анализируемой стали и проведенному через все стадии анализа, как указано в п. 14.3.

Титр раствора соли Мора (Г), выраженный в г/мл ванадия, вычисляют по формуле:

3. С_стР ,
   У-100 ^г/^мл’

где С_ст — содержание ванадия в стандартном образце, %;

Р — навеска стандартного образца, г;

V — объем раствора соли Мора, израсходованный на титро­вание, мл.

Раствор Б готовят: 18 г соли Мора помещают в мерную колбу емкостью 1 л, растворяют в 200—300 мл воды, осторожно прили­вают 100 мл серной кислоты, разбавленной 1 : 1, охлаждают, до­ливают раствор до метки водой, тщательно перемешивают и уста­навливают титр амперометрическим методом, как указано для раствора А.

Для определения содержания ванадия необходимо брать на­вески стали:

0,5 г при содержании ванадия от 0,05 до 0,10%;

0,25 г при содержании ванадия св. 0,10 до 0,50%;

0,1 г при содержании ванадия св. 0,50 до 6,50%.

Навеску помещают в стакан емкостью 100—150 мл, приливают 25 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, и умеренно нагревают содержимое стакана до растворения навески. Затем осторожно по каплям приливают 2 мл азотной кислоты. Окисленный раствор ки­пятят до удаления окислов азота, затем раствор охлаждают, осто­рожно приливают 10 мл серной кислоты, разбавленной 1 : 1, и вы­паривают раствор до появления паров серной кислоты.

Содержимое стакана охлаждают, осторожно приливают 25— 30 мл воды и нагревают до растворения солей и снова охлаждают. Далее ведут подготовку испытуемого раствора к амперометриче­скому титрованию. Для этого: на электроды установки АУ-4 (АУ-4М) налагают разность потенциалов 0,9 В, погружают плати­новый электрод в стакан с испытуемым раствором, замыкают элек­трическую цепь при помощи электролитического ключа и включают мотор. Стрелка микроамперметра должна устанавливаться вблизи нуля. После этого по каплям добавляют 0,1 н раствора марганцо­вокислого калия для окисления четырехвалентного ванадия до пя­тивалентного, окраска испытуемого раствора при этом приобретает розовый цвет, неисчезающий в течение 1 мин, и стрелка гальвано­метра. резко отклоняется влево. Избыток марганцовокислого калия разрушают 2%-ным раствором азотистокислого натрия, который добавляют по каплям до просветления раствора. Стрелка гальва­нометра отклоняется при этом почти до деления 100. Далее прили­вают 7—10 мл 20 %-ного раствора мочевины для разрушения из­бытка азотистокислого натрия, через несколько секунд стрелка микроамперметра устанавливается на определенном значении шкалы. После этого раствор титруют солью Мора, используя ти­трованный раствор А при содержании ванадия от 0,05 до 2,00 % и титрованный раствор Б при содержании ванадия свыше 2,00%. По достижении эквивалентной точки в растворе появляются ионы двухвалентного железа, которые и дают диффузионный ток в ре­зультате анодного окисления. Стрелка гальванометра при этом от­клоняется и не возвращается в исходное положение. В процессе титрования регистрируют показания гальванометра по первому скачку (зайчика) светового луча оптического приспособления.

Содержание ванадия (X) в процентах вычисляют по формуле:

% = ZL.1OO %,

V — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрова­ние ванадия, мл;

Т — титр раствора соли Мора, выраженный в г/мл ванадия; Р-—навеска, г.

8. допускаемые отклонения результатов
   АНАЛИЗА

   1. Допускаемые отклонения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 6.

Таблица 6

8. ОБЪЕМНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
   ВАНАДИЯ (0,05—6,50%) С ФЕНИЛАНТРАНИЛОВОЙ

КИСЛОТОЙ

8. 1. Объемный метод определения содержания ванадия от 0,05 до 6,50% с фенилантраниловой кислотой следует производить по ГОСТ 12351—66.

9. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
   СОДЕРЖАНИЯ НИКЕЛЯ (0,1—10,0%) В СТАЛИ,
   СОДЕРЖАЩЕЙ ДО 10,0% КОБАЛЬТА

   1. Сущность метода

Определение никеля основано на образовании растворимого комплексного соединения диметилглиоксима никеля в щелочной среде в присутствии окислителей. Интенсивность окрашивания комплекса пропорциональна содержанию никеля. Присутствие в пробе марганца более 4% мешает определению.

1. аппаратура:

— фотоколориметр ФЭК-М и др.;

2. реактивы и растворы:

• кислота соляная по ГОСТ 3118—67, разбавленная 1:1; — кислота азотная по ГОСТ 4461—67;

• кислота серная по ГОСТ 4204—66, разбавленная 1:1;

• калий-натрий виннокислый (сегнетова соль) по ГОСТ 5845—70, 20%-ный раствор;

• калия гидрат окиси (кали едкое) по ГОСТ 4203—65, 10%-ный раствор;

• аммоний надсернокислый, 3%-ный раствор;

• диметилглиоксим по ГОСТ 5828—67, 1%-ный раствор, приготовленный на 5 %-ном растворе едкого калия.

Для определения содержания никеля необходимо брать навес­ку стали 0,1 г. Навеску помещают в коническую колбу емкостью 100 мл, приливают 25 мл соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, и умеренно нагревают содержимое колбы до растворения навески. Затем осторожно по каплям приливают 2 мл азотной кислоты. Окисленный раствор нагревают до удаления окислов азота, затем охлаждают, осторожно приливают 10 мл серной кислоты, разбав­ленной 1:1, и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

Содержимое колбы охлаждают, осторожно приливают 25— 30 мл воды и нагревают до растворения солей, снова охлаждают и количественно переводят в мерную колбу емкостью 100 мл, до­ливают до метки водой, тщательно перемешивают.

Аликвотную часть раствора 5 мл при содержании никеля от 0,10 до 3,00% и 2,5 мл при содержании никеля св. 3,00 до 10,00% по­мещают в две мерные колбы емкостью 100 мл каждая, приливают 10 мл 20 %-ного раствора сегнетовой соли, 10 мл 10 %-ного раство­ра едкого калия, 10 мл 3 %-ного раствора персульфата аммония. После каждого реактива растворы в колбе перемешивают. Спустя 5 мин к раствору в одной из колб приливают 10 мл 1 %-ного рас­твора диметилглиоксима. Через 7—10 мин растворы в обеих кол­бах доливают до метки водой и перемешивают. Раствор во второй колбе служит в качестве раствора сравнения.

Оптическую плотность полученного раствора измеряют на фо­токолориметре с зеленым светофильтром (область пропускания 500—550 нм):

в кювете с толщиной слоя 50 мм при содержании никеля от 0,10 до 1,50;

в кювете с толщиной слоя 20 мм при содержании никеля св. 1,50 до 3,00;

в кювете с толщиной слоя 10 мм при содержании никеля св. 3,00 до 10,00%.

Содержание никеля в образце находят по соответствующему калибровочному графику, построенному по стандартным образцам стали, близким по составу и содержанию никеля к испытуемой стали и проведенным через все стадии анализа.

При определении никеля от 0,10 до 1,50 содержание никеля в образце соответствует найденному значению по калибровочному графику, построенному для содержания никеля от 0,10 до 1,50%.

При определении никеля св. 1,50 до 3,00% содержание никеля в образце соответствует найденному значению по калибровочному графику, построенному для содержания никеля от 1,50 до 3,00%.

При определении никеля св. 3,00 до 10,00% содержание никеля в образце соответствует найденному значению по калибровочному графику, построенному для содержания никеля от 3,00 до 10,00%.

8. ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
   АНАЛИЗА

   1. Допускаемые отклонения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 7.

Таблица 7 %

8. ВЕСОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ НИКЕЛЯ (0,10—45,00%) ОСАЖДЕНИЕМ

ДИМЕТИЛГЛИОКСИМОМ В ОТСУТСТВИИ КОБАЛЬТА

Никель осаждается в слабоаммиачной среде дйметилглиокси- мом в виде комплексной соли красного цвета диметилглиоксимата. Мешающее влияние никеля, железа, марганца, хрома устраняется комплексообразованием лимонной или винной кислотой вышеука­занных элементов

• кислота соляная по ГОСТ 3118—67 и разбавленная 1:1, 1 :100;

• кислота азотная по ГОСТ 4461—67;

• аммиак водный по ГОСТ 3760—64;

• кислота винная по ГОСТ 5817—69, 25%-ный раствор;

• кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, 25%-ный раствор;

• диметилглиоксим по ГОСТ 5828—67, 0,9%-ный раствор; го­товят: 9 г диметилглиоксима растворяют при нагревании в 600 мл аммиака, приливают 300 мл воды и тщательно перемешивают.