При определении молибдена от 0,10 до 1,00% содержание молибдена в образце соответствует найденному значению по калибровочному графику, построенному для содержания молибдена от 0,10 до 1,00%.
При определении молибдена св. 1,00 до 2,50% содержание молибдена в образце соответствует найденному значению по калибровочному графику, построенному для содержания молибдена от 1,00 до 2,50%.
■I
При определении молибдена св. 2,50 до 6,00% содержание молибдена в образце соответствует найденному значению по калибровочному графику, построенному для содержания молибдена от 2,50 до 6,00%.
ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
АНАЛИЗА
Допускаемые отклонения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 23.
Таблица 23
Содержание молибдена |
Допускаемые отклонения между крайними результатами анализа |
От 0,10 до 0,25 |
0,02 |
Св. 0,25 „ 0,50 |
0,03 |
„ 0,50 , 1,00 |
0,05 |
, 1,00 „ 2,00 |
0,06 |
,, 2,00 „ 5,00 |
0,08 |
„ 5,00 „ 6,00 |
0,11 |
АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ КОБАЛЬТА (0,10—15,00%)
Сущность метода
Двухвалентный кобальт амперометрически титруется в аммиачной среде раствором феррицианида калия до трехвалентного состояния. Титрование проводят без наложения на электроды внешнего напряжения по току восстановления феррицианида калия. Присутствие в стали марганца более 0,50% мешает определению.
Необходимые аппаратура, реактивы и раствор ы:
аппаратура:
— амперометрическая установка АУ-4 или АУ-4М;
реактивы и растворы:
кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, 40%-ный раствор;
аммиак водный по ГОСТ 3760—64;
аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72, 25%-ный раствор;
феррицианид калия, титрованный раствор готовят: 1,57 г феррицианида калия помещают в мерную колбу емкостью 1 л, приливают 300—500 мл воды, перемешивают и доливают до метки водой.Титр феррицианида калия устанавливают по стандартному образцу стали, близкому по химическому составу и содержанию кобальта к анализируемой стали и проведенному через все стадии анализа, как указано в п. 56.3.
Титр раствора феррицианида калия (Г), выраженный в г/мл кобальта, вычисляют по формуле:
Г = г/мл’
где Сст— содержание кобальта в стандартном образце, %;
Р — навеска стандартного образца, взятая для титрования, г;
V — объем раствора феррицианида калия, израсходованный на титрование, мл;
смесь А готовят: в мерную колбу емкостью 1 л приливают 500 мл воды, прибавляют 100 г хлористого аммония, раствор перемешивают, прибавляют 40 г лимонной кислоты, доливают до метки водой и тщательно перемешивают;
индикаторная бумага Конго (красная).
. Проведение анализа
Для определения содержания кобальта аликвотную часть основного раствора 25 мл при содержании кобальта от 0,10 до 2,00%; 20 мл при содержании кобальта св. 2,00 до 5,00%; 10 мл при содержании кобальта св. 5,00 до 15,00% помещают в стакан емкостью 150 мл, приливают 50 мл смеси А и перемешивают.
Полученный раствор нейтрализуют прибавлением по каплям 25 %-ного раствора аммиака 1,5—4,0 мм) по индикаторной бу
мажке Конго (сиреневая окраска), после чего в раствор прибавляют избыток раствора аммиака 10 мл и титруют кобальт раствором феррицианида калия на амперометрической установке АУ-4 или АУ-4М без наложения напряжения при чувствительности 50 мкА. Переключатель «Полярность гальванометра» на лицевой стенке панели амперометрической установки ставят в положение «Верх». После каждого титрования платиновый электрод промывают дистиллированной водой. После окончания работы платиновый электрод промывают в течение 30 с соляной кислотой, разбавленной 1:1, затем 2%-ным раствором соды и 2 раза дистиллированной водой.
. Подсчет результатов анализа
Содержание кобальта в образце вычисляют по формуле:
где V — объем миллилитров титрованного раствора феррицианида калия, израсходованный на титрование, мл;
Т — титр раствора феррицианида калия, выраженный в г/мл кобальта;
Р — навеска образца, взятая для титрования, г.
ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
АНАЛИЗА
Допускаемые отклонения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 24.
Таблица 24
Содержание кобальта |
Допускаемые отклонения между крайними результатами анализа |
От 0,10 до 0,25 |
0,02 |
Св. 0,25 „ 0,50 |
0,03 |
„ 0,50 , 1,00 |
0,04 |
„ 1,00 „ 2,00 |
0,06 |
„ 2,00 „ 5,00 |
0,08 |
„ 5,00 „ 10,00 |
0,12 |
, 10,00 , 15,00 |
0,16 |
СПЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
содержания алюминия, молибдена, титана
в стали методом трех эталонов
при возбуждении спектра растворов
Метод трех эталонов обеспечивает возможность одновременного определения элементов в стали в следующем диапазоне концентраций:
алюминия от 0,01 до 0,50%;
молибдена от 0,05 до 0,20%;
титана от 0,02 до 0,20%.
Спектрохимическое определение предусматривает:
переведение проб в растворы;
предварительное приготовление комплексов эталонов в виде растворов под химический состав каждой анализируемой марки стали;
поступление анализируемого раствора в разрядный промежуток с помощью фильтра, помещенного на вращающийся столик, и возбуждение спектров с помощью дугового генератора переменного тока марки ДГ-2.
Необходимые аппаратура, материалы, реактивы и растворы:
аппаратура:
спектрограф СТЭ-1 или аналогичный по дисперсии;генератор дуги переменного тока ДГ-2;
микрофотометр МФ-2;
съемочный штатив ШТ-9;
трехступенчатый платиновый ослабитель;
вращающийся столик со съемным фторопластовым диском, толщиной 10 мм;
приспособление для заточки угольных электродов;
настенный шкафчик из органического стекла, подключенный к вытяжной вентиляции;
материалы:
спектральные угольные электроды, диаметром 6 мм, марки С-4 или безборные;
фильтры «синяя лента» № 390, диаметром 90 мм, производства ГДР (фильтры «синяя лента» отечественного производства не могут быть применены из-за большой толщины и крупной волокнистости);
пинцеты, концы которых покрыты краской ЭП-755 на эпоксидной основе;
фотопластинки типа ЭС, размером 13X18, чувствительностью 10 единиц по ГОСТ 5553—57;
коробка с крышками из органического стекла или другого материала для хранения угольных электродов;
чашки Петри, диаметром 100 мм, высотой ~ 20 мм, толщиной стенок ~ 2 мм;
реактивы:
кислота соляная по ГОСТ 3118—67;
кислота азотная по ГОСТ 4461—67;
,— кислота винная по ГОСТ 5817—69, 50%-ный раствор;
кислота серная по ГОСТ 4204—66;
перекись водорода по ГОСТ 177—71;
кремневокислый натрий Na2SiO3' 9Н>О по ГОСТ 4239—66;
спирт этиловый по ГОСТ 5962—67;
железо, карбонильное, особо чистое, класс А-2;
никель марки ПНК0Т1 по ГОСТ 9722—71;
алюминий марки А999 по ГОСТ 11069—74;
марганец марки МрОО по ГОСТ 6008—51;
медь марки М00 по ГОСТ 859—66;
кобальтовый порошок ПК-1 по ГОСТ 9721—71;
ванадий, хром, ниобий, титан, молибден, вольфрам, чистота металлов — 99,99 % •
Стандартные растворы металлов готовят в отдельности путем растворения стружки в минимальном количестве кислоты при нагревании. Полученные растворы охлаждают, помещают в мерные колбы, и объемы заполняют до метки водой.
При приготовлении эталонов в виде растворов навески металлического железа растворяют в соляной кислоте.
Стандартные (титрованные) растворы хрома, никеля, титана и алюминия готовят растворением навесок стружки этих металлов в соляной кислоте. Титры растворов хрома, никеля, алюминия составляют 0,1 г/мл, а титана — 0,01 г/мл.
Стандартные растворы меди, марганца и кобальта готовят растворением навесок стружки этих металлов в азотной кислоте. Титры растворов меди, марганца, кобальта составляют 0,1 г/мл.
Стандартные растворы молибдена и ванадия (титры 0,01 г/мл) готовят растворением навесок стружки этих металлов в смеси кислот (азотной и соляной). Для растворения молибдена смесь кислот готовят в отношении 1 : 1, а для ванадия 1 :3.
Стандартный раствор кремния готовят растворением навески соли кремневокислого натрия в воде при нагревании. Титр раствора — 0,001 г/мл.
После приготовления стандартного раствора кремния определяют его титр.
Стандартный раствор ниобия (титр 0,01 г/мл) готовят: навеску металлического ниобия, равную 1 г, растворяют в 30 мл концентрированной серной кислоты на горячей плите в присутствии 10 г кристаллического сульфата аммония (NH4)2SO4. После охлаждения добавляют порциями (осторожно!) 20 мл 30 %-ной перекиси водорода и доливают после охлаждения водой до 100 мл (перекись водорода вводят для связывания ниобия в комплекс и удержания его в растворе).
Стандартный раствор вольфрама (титр 0,01 г/мл) готовят: 1 г металлического вольфрама растворяют в 20—30 мл 30%-ного раствора перекиси водорода. После растворения навески вольфрама в раствор добавляют 30 мл 50 %-ного раствора винной кислоты, затем раствор переливают в мерную колбу на 100 мл и доливают до метки водой.
При приготовлении синтетических эталонов стандартные растворы при необходимости разбавляют.
Стандартные растворы с титрами меньше 0,01 г/мл не хранят, а после одноразового применения выливают.
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Подготовка угольных электродов
Концы угольных электродов следует затачивать на специальном приспособлении на выпуклую полусферу и хранить завернутыми в кальку в коробке с крышкой.Подготовка штатива к работе с растворами
При работе с кислыми растворами внутренние части штатива должны быть защищены от действия паров кислот. С этой целью (заранее) внутренние стенки штатива и те части электродержателей, которые могут быть покрыты, следует покрывать краской на эпоксидной основе, а механизмы перемещения держателей после каждой съемки протирать и смазывать машинным маслом.
Подготовительные работы, выполняемые непосредственно перед съемкой спектрограмм:
растворы эталонов и проб в мерных колбах помещают в навесной настенный шкафчик из органического стекла, подключенный к вытяжной вентиляции. Сюда же помещают две чашки Петри, фильтры, два пинцета. Поблизости от штатива должен находиться стакан с дистиллированной водой и фильтровальная бумага для протирки диска столика, а также стакан с водопроводной водой для помещения остатков фильтров после съемки спектров;
в кассету спектрографа помещают фотопластинку;
вращающийся столик и электрододержатёли штатива протирают спиртом. После этого столик вставляют в штатив и закрепляют в нижнем его электрододержателе.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЭТАЛОНОВ
Комплекты синтетических эталонов необходимо приготовлять (периодически) в виде растворов. Основной химический состав комплекта эталонов должен соответствовать химическому составу анализируемой марки стали.
Определяемые элементы — алюминий, молибден, титан следует вводить в эталоны в следующих концентрациях (в процентах в расчете на металл):
алюминий 0; 0,01; 0,03; 0,09; 0,20; 0,50%
молибден 0; 0,05; 0,08; 0,12; 0,20%
титан 0,005; 0,01; 0,02; 0,04; 0,08; 0,20%
Указанные элементы вводить в эталоны в том сочетании, в котором они находятся в анализируемой марке стали.
Пример химического состава эталона приведен в табл. 25.
При приготовлении комплектов синтетических эталонов соответствующих низко- и среднелегированной стали все компоненты необходимо вводить в составы эталонов в виде титрованных растворов, за исключением железа, которое следует вводить в виде навесок металлического порошка.
При приготовлении комплекта синтетических эталонов соответствующей высоколегированной стали, кроме железа в навесках металла, еще вводят хром и никель, остальные компоненты — в виде титрованных растворов.
|
аваемое ^ржание лентов в іоне,, % |
Содержание элементов, г |
га _ і Qu 1=3 i s |
о ° о 2 и У ~ х ь ( г- ° |
|||
Состав эталонов |
в 1 г эта- |
в 8 г эта- |
) ста 'НОГО за, г/ |
м И O ? М СП |
|||
|
R ф га О Ч н СО О СП со |
лона |
лона |
н Он О л га cq Н Ч ь |
5 га 5 и га Ьо О 0,00 |
||
Кремний |
0,300 |
0,00300 |
0,0240 |
— |
|||
Марганец |
1,000 |
0,01000 |
0,0800 |
0,100 |
0,80 |
||
Хром |
1,000 |
0,01000 |
0,0800 |
0,100 |
0,80 |
||
Никель |
3,000 |
0,03000 |
0,2400 |
0,100 |
2,40 |
||
Медь |
1,500 |
0,01500 |
0,1200 |
0,100 |
1,20 |
||
Алюминий |
0,500 |
0,00500 |
0,0400 |
0,010 |
4,00 |
||
Титан |
0,005 |
0,00005 |
0,0004 |
0,001 |
0,40 |
||
Молибден |
0,120 |
0,00120 |
0,0096 |
0,010 |
0,96 |
||
Железо |
92,575 |
0,92575 |
7,4660 |
— |
— |