Страница 7: ОСТ 5.9188-74. Сталь легированная и высоколегированная. Методы определения химического состава (81467)

Таблица 16 %

8. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
   СОДЕРЖАНИЯ НИОБИЯ (0,10—2,50%)

С СУЛЬФОХЛОРФЕНОЛОМ-С

Виннокислый комплекс ниобия в 3 н солянокислой среде обра­зует с сульфохлорфенолом-С устойчивое окрашенное соединение синего цвета. Для ускорения образования комплекса раствор по­догревается. Определению не мешает хром, никель до 20,0% каж­дого, вольфрам до 10,0%, ванадий до 5,0% и молибден до 3,0%. Цирконий, образующий с реактивом окрашенное соединение, свя­зывают комплексоном III.

• ) аппаратура:

• фотоколориметр ФЭК-М и др.;

б ) 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 1:4;

• кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—58;

• кислота винная по ГОСТ 5817—69, 20%-ный раствор, 15%-ный раствор;

• калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—65;

• — сульфохлорфенол-С 0,1%-ный водный раствор;

• стандартный раствор ниобия готовят: 0,715 г пятиокиси ниобия (ч.) сплавляют с 2—3 г пиросернокислого калия, плав выщелачивают при нагревании в 100 мл 15 %-ного раствора винной кислоты, переводят в мерную колбу ем­костью 500 мл, доводят до метки водой и тщательно пе­ремешивают.

1 мл полученного раствора содержит 0,1 мг ниобия.

Для определения содержания ниобия необходимо брать навес­ку стали:

0,25 г при содержании ниобия от 0,10 до 1,00%;

0,1 г при содержании ниобия св. 1,00 до 2,50%.

Навеску помещают в коническую колбу емкостью 100 мл, при­ливают 30 мл серной кислоты, разбавленной 1:4, и умеренно на­гревают содержимое колбы до растворения навески. Прибавляют 1—1,5 мл ортофосфорной кислоты и осторожно по каплям 1—2 мл азотной кислоты. Окисленный раствор нагревают до удаления окислов азота и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

Если сталь не растворяется в серной кислоте, разбавленной 1:4, навеску растворяют в 25 мл перегнанной соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, прибавляют 1—1,5 мл ортофосфорной кислоты и осторожно по каплям 1—2 мл азотной кислоты. Окисленный рас­твор нагревают до удаления окислов азота, охлаждают, прили­вают 12 мл серной кислоты, разбавленной 1 : 1, и выпаривают рас­твор до появления паров серной кислоты.

Содержимое колбы охлаждают, осторожно приливают 15 мл 20%-ного раствора винной кислоты и нагревают до растворения солей, снова охлаждают и количественно переводят в мерную кол­бу емкостью 100 мл, доливают водой до метки, тщательно пере­мешивают.

Аликвотную часть раствора, соответствующую 5—30 мкг нио­бия, помещают в мерную колбу емкостью 50 мл, приливают 24 мл перегнанной соляной кислоты 1:1, 1 мл 0,1 %-ного раствора суль­фохлорфенол-С, 15 мл воды и нагревают 5 мин на водяной бане при температуре 60—70 °С. Раствор в колбе охлаждают при тем­пературе 20 °С, доливают до метки водой и тщательно перемеши­вают.

Через 60 мин измеряют оптическую плотность полученного рас­твора на фотоколориметре с красным светофильтром в кювете с толщиной слоя 30 мм. Раствор сравнения готовят: навеску стали, близкую по составу к исследуемой пробе, но не содержащей нио­бия, проводят через все стадии анализа.

Содержание ниобия в образце определяют методом сравнения по стандартному образцу стали, близкому по составу и содержа­нию ниобия к испытуемой пробе и проведенному через все стадии анализа.

Содержание ниобия (Х₂) в процентах вычисляют по формуле:

где С_ст—содержание ниобия в D — оптическая плотность

D_CI— оптическая плотность

стандартном образце, %; раствора испытуемого образца; раствора стандартного образца.

8. ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
   АНАЛИЗА

   1. Допускаемые отклонения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 17.

Таблица 17 %

8. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИИ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ НИОБИЯ (0,10—2,50%)

С 1-(2-ПИРИДИЛ-АЗО)-РЕЗОРЦИНОМ (ПАР)

Метод основан на измерении оптической плотности комплекс­ного соединения ниобия с реагентом 1-(2-пиридил-азо)-резорци­ном (ПАР) в тартратном растворе при кислотности 0,75 н соля­ной кислоты. Метод позволяет определять ниобий без его отделе­ния от других компонентов в стали, содержащей железо, хром, ни­кель, кобальт, молибден, вольфрам, титан, алюминий, цирконий.

1. аппаратура:

2. — фотоколориметр ФЭК-М и др.;реактивы и растворы:

• кислота соляная по ГОСТ 3118—67 и 1 н раствор;

• — кислота азотная по ГОСТ 4461—67;

• кислота серная по ГОСТ 4204—66;

• натрий пиросернокислый (пиросульфат натрия);

• аммоний виннокислый (тартрат аммония), 8%-ный рас­твор;

• —• трилон Б (комплексон III) по ГОСТ 10652—73, 0,025 м раствор;

• 1-(2-пиридил-азо)-резорцин (ПАР), 0,1%-ный раствор;

• раствор А, стандартный раствор ниобия готовят: 0,1 г металлического ниобия помещают в кварцевый стакан емкостью 100 мл и сплавляют с 4 г пиросульфата натрия с добавлением 2—3 мл серной кислоты при температуре 600 °С до образования прозрачного плава. Плав раство­ряют при нагревании в 50 мл 8%-ного раствора тартрата аммония, охлаждают, количественно переводят в мер­ную колбу емкостью 100 мл, доливают водой до метки и перемешивают, 1 мл стандартного раствора А должен содержать 0,001 г/мл ниобия;

• — раствор Б, стандартный раствор ниобия готовят: 10 мл раствора А помещают в мерную колбу емкостью 100 мл, приливают 45 мл 8 %-ного раствора тартрата аммония, доливают до метки водой и перемешивают.

1 мл стандартного раствора Б должен содержать 0,0001 г/мл ниобия.

Для определения содержания ниобия необходимо брать навес­ку стали 0,1 г.

Навеску помещают в кварцевый стакан емкостью 50 мл, при­ливают 8 мл соляной кислоты и 1 мл азотной кислоты и нагре­вают до растворения навески. Полученный раствор упаривают до­суха. Остаток сплавляют в том же стаканчике с 4 г пиросульфата натрия с добавлением 2—3 мл серной кислоты до образования прозрачного сплава (прекращения выделения пузырьков) при тем­пературе 600 °С. Плав растворяют при нагревании в 50 мл 8 %-ного раствора тартрата аммония, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу емкостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 5 мл при содержании ниобия от 0,10 до 1,50% и 2,5 мл при содержании ниобия 1,50 до 2,50% от­бирают в мерную колбу емкостью 50 мл и в последнем случае до­водят раствором сравнения до объема 5 мл. К полученному рас­твору приливают 1 н соляную кислоту до объема 40 мл, затем 0,5 мл 0,025 м раствора трилона Б, •! мл 0,1 %-ного раствора ПАР, доливают до метки 1 н соляной кислотой и перемешивают.

Через 60 мин измеряют оптическую плотность на фотоколори­метре с зеленым светофильтром в кювете с толщиной слоя 30 мм. Раствором сравнения служит навеска стали, близкая по составу к испытуемой пробе, не содержащая ниобия и проведенная через весь ход анализа. Параллельно с испытуемой пробой анализируют стандартный образец, который проводят через весь ход анализа.

Содержание ниобия в образце находят по калибровочному гра­фику.

Для построения калибровочного графика в ряд мерных колб емкостью 50 мл отбирают 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 мл стандартного раствора с содержанием 100 мкг/мл ниобия. В каждую колбу при­бавляют по 5 мл раствора холостой пробы, до 40 мл 1 н соляной кислоты, 0,5 мл 0,025 м раствора трилона Б, 1 мл 0,1 %-ного рас­твора ПАР и доводят до метки 1 н соляной кислотой. Через 60 мин измеряют оптическую плотность растворов, как указано в п. 42.3.

8. ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
   АНАЛИЗА

   1. Допускаемые отклонения результатов анализа не должны, превышать величин, указанных в табл. 18.

Таблица 18

8. ВЕСОВОЙ СЕРНОАЗОТНОКИСЛЫЙ МЕТОД
   ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КРЕМНИЯ (0,05—5,00%)
   В СТАЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ДО 1,0% ВОЛЬФРАМА

   1. Сущность метода

Метод основан на растворении навески в смеси соляной и азот­ной кислот. Образовавшуюся кремневую кислоту выделяют в оса­док выпариванием раствора с серной кислотой досуха. Определе­ние кремния заканчивают весовым методом.

• кислота соляная по ГОСТ 3118—67 и разбавленная 1 :50;

• кислота серная по ГОСТ 4204—66, разбавленная 1:1, 1:5;

• кислота азотная по ГОСТ 4461—67;

• кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484—73;

• аммоний роданистый по ГОСТ 3768—64, 5%-ный раствор.

Для определения содержания кремния необходимо брать на­вески стали:

2 г при содержании кремния от 0,05 до 0,50%;

1. г при содержании кремния св. 0,50 до 2,00%;

0,5 г при содержании кремния св. 2,00 до 3,00%;

0,25 г при содержании кремния св. 3,00 до 5,00%.

Навеску помещают в стакан емкостью 250 мл, приливают 30 мл соляной кислоты, содержимое колбы нагревают 5—7 мин. Затем небольшими порциями приливают 10 мл азотной кислоты и раствор осторожно упаривают до сиропообразного состояния.

Раствор охлаждают, приливают 20 мл серной кислоты, разбав­ленной 1 : 5, и выпаривают до образования корочки, снова охлаж­дают, приливают 15 мл соляной кислоты, нагревают в течение 2 — 3 мин, добавляют 100 мл горячей воды и нагревают содержимое до растворения солей.

Кремневую кислоту вместе с выпавшими в осадок соединениями вольфрама, ниобия и других легко гидролизующихся элементов отфильтровывают на два фильтра «белая лента». Осадок промы­вают 8—10 раз горячей соляной кислотой, разбавленной 1:50, до отрицательной реакции промывных вод на железо (по реакции с роданистым аммонием) и затем 2—3 раза горячей водой.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высуши­вают, озоляют и прокаливают при 1000—1100 °С до постоянного веса.

Затем тигель с осадком охлаждают в эксикаторе и взвеши­вают. Осадок смачивают 2—3 каплями воды, добавляют 6—7 ка­пель серной кислоты, разбавленной 1 : 1 (при наличии в осадке вольфрама, ниобия, тантала серной кислоты добавляют 12—15 ка­пель), 3—5 капель фтористоводородной кислоты и, не давая рас­твору кипеть, осторожно выпаривают содержимое тигля до удале­ния паров серной кислоты. Тигель прокаливают при 1000—1100 °С (при наличии в осадке примеси трехокиси вольфрама тигель про­каливают при 750—800 °С) до постоянного веса. Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Содержание кремния (Х₂) в процентах вычисляют по формуле:

х₂ =

где Pi — масса тигля с осадком двуокиси кремния с примесями, г;

Р₂— масса тигля с осадком после обработки фтористоводо­родной кислотой, г;

Рз— масса тигля с осадком, полученным из контрольного опы­та, г;

Рз — масса тигля с осадком контрольного опыта после обра­ботки фтористоводородной кислотой, г;

0,4672 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний;

Р — навеска, г.

8. ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
   АНАЛИЗА

   1. Допускаемые отклонения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 19.

Таблица 19 %

8. ВЕСОВОЙ СОЛЯНОАЗОТНОКИСЛЫЙ МЕТОД
   ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КРЕМНИЯ
   (0,05—5,00%) В СТАЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ СВЫШЕ

1,0% ВОЛЬФРАМА

8. 1. Весовой соляноазотнокислый метод определения содержа­ния кремния (0,05—5,00%) встали, содержащей свыше 1,0% воль­фрама, следует производить по ГОСТ 12346—66.

9. УСКОРЕННЫЕ МЕТОДЫ ОДНОВРЕМЕННОГО
   ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТИТАНА, НИКЕЛЯ, МЕДИ,
   МОЛИБДЕНА И КОБАЛЬТА

   1. П о д г о т о в к а пробы к анализу