— Все документы — ГОСТы — ГОСТ 12350-78* (СТ СЭВ 961-78) (05.07.1991) СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА


ГОСТ 12350-78* (СТ СЭВ 961-78) (05.07.1991) СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

ГОСТ 12350-78* (СТ СЭВ 961-78) (05.07.1991) СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

Утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1978 г. N 3081
Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 12350-78* (СТ СЭВ 961-78)
"СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА"

С изменениями:

(5 июля 1991 г.)

Alloyed and high-alloyed steels. Methods of chromium determination

ОКСТУ 0809
Группа B39

Срок введения установлен с 1 октября 1980 г.
Проверен в 1984 г.
Постановлением Госстандарта от 15 августа 1984 г. N 2877
срок действия продлен до 1 января 1995 г.

Ограничение срока действия снято в 1992 г.

Взамен ГОСТ 12350-66, кроме общих указаний

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения хрома (при массовых долях от 0, 01 до 0, 50 %), титриметрический метод определения хрома (при массовых долях от 0, 20 до 35, 0 %).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 961-78.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. Общие требования

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473-90.

2. Фотометрический метод определения хрома (0, 01-0, 50 %)

2.1. Сущность метода

Метод основан на окислении дифенилкарбазида хромом (VI) в сернокислой среде до окрашенного в красно-фиолетовый цвет соединения и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 546 нм.

Железо, никель, марганец и другие элементы, мешающие анализу, отделяют осаждением углекислым натрием.

2.2. Аппаратура и реактивы

Фотоэлектроколориметр и спектрофотометр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или по ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:1, 1:4.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, 1 %-ный раствор.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79, 20 %-ный раствор.

Дифенилкарбазид 0, 1 %-ный свежеприготовленный раствор, 0, 1 г дифенилкарбазида растворяют в 10 см3 уксусной кислоты, приливают 90 см3 воды и перемешивают.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, стандартные растворы А и Б.

Приготовление раствора А. 0, 2829 г свежеперекристаллизованного и высушенного при 170-180 °С до постоянной массы двухромовокислого калия растворяют в 200 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0, 0001 г хрома.

Приготовление раствора Б. 200 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0, 00002 г хрома.

2.3. Проведение анализа

Навеску стали 0, 2 г при массовой доле хрома от 0, 01 до 0, 3 % и 0, 1 г при массовой доле хрома свыше 0, 3 до 0, 5 % помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты и умеренно нагревают до растворения. Затем приливают по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и избыток 2-3 см3. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, осторожно приливают 5 см3 серной кислоты 1:1 и выпаривают до появления ее паров. По охлаждении приливают 25-30 см3 воды и нагревают до растворения солей. В горячий раствор приливают 2 см3 раствора марганцовокислого калия кипятят до полного выпадания осадка двуокиси марганца и разбавляют водой до 40-50 см3. Затем осторожно, небольшими порциями при перемешивании, приливают 30 см3 раствора углекислого натрия. Раствор с осадком нагревают до коагуляции осадка, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор отфильтровывают через два сухих фильтра "белая лента" в колбу, первые порции фильтрата отбрасывают.

Аликвотную часть раствора 50 см3 при массовой доле хрома от 0, 01 до 0, 05 % или 10 см3 при массовой доле хрома свыше 0, 05 до 0, 5 % помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и приливают 3 см3 серной кислоты 1:4. Раствор перемешивают, приливают 5 см3 раствора дифенилкарбазида, доливают водой до метки и перемешивают. Если в стали содержится ванадий, растворы после прибавления раствора дифенилкарбазида выдерживают в течение 15 мин.

Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при λ = 546 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 530-550 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм, используя в качестве раствора сравнения воду.

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. Содержание хрома определяют по градуировочному графику.

Построение градуировочного графика.

В шесть мерных колб вместимостью 250 см3 приливают последовательно 2, 0; 4, 0; 6, 0; 8, 0; 10, 0 и 12, 0 см3 стандартного раствора Б, содержащих 0, 04; 0, 08; 0, 12; 0, 16; 0, 20 и 0, 24 мг хрома. Раствор в каждой колбе доливают водой до метки и перемешивают.

Из каждой мерной колбы отбирают три аликвотные части раствора по 25 см3, и помещают в мерные колбы вместимостью 100 см3. В каждую колбу приливают 3 см3 серной кислоты 1:4, 5 см3 0, 1 %-ного раствора дифенилкарбазида, перемешивают, доливают водой до метки и вновь перемешивают. Через 5 мин оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при λ = 546 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 530-550 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм.

Для приготовления раствора сравнения в мерную колбу вместимостью 100 см3 приливают 25-30 см3 воды, 3 см3 серной кислоты 1:4 и 5 см3 0, 1 %-ного раствора дифенилкарбазида, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Раствор доливают водой до метки и перемешивают.

По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им массам хрома строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле

image001.jpg,

где m - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг;

m1 - масса хрома, найденная по градуировочному графику, мг.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома указаны в таблице.

Массовая доля хрома, %

Нормы точности и нормативы контроля точности, %

d2

dk

d3

δ

От 0, 010 до 0, 025 включ

0, 004

0, 004

0, 005

0, 005

0, 003

Св 0, 025 " 0, 05 "

0, 006

0, 007

0, 008

0, 008

0, 004

" 0, 05 " 0, 12 "

0, 008

0, 008

0, 010

0, 010

0, 005

" 0, 12 " 0, 25 "

0, 016

0, 016

0, 020

0, 020

0, 010

" 0, 25 " 0, 50 "

0, 024

0, 025

0, 030

0, 030

0, 015

" 0, 50 " 1, 0 "

0, 03

0, 03

0, 04

0, 04

0, 02

" 1, 0 " 2, 0 "

0, 04

0, 04

0, 05

0, 05

0, 03

" 2, 0 " 5, 0 "

0, 06

0, 07

0, 08

0, 08

0, 04

" 5, 0 " 10, 0 "

0, 10

0, 10

0, 12

0, 12

0, 06

" 10, 0 " 20, 0 "

0, 16

0, 16

0, 20

0, 20

0, 10

" 20, 0 " 35, 0 "

0, 20

0, 20

0, 25

0, 25

0, 13

3. Титриметрический метод определения хрома (0, 20-35, 0 %)

3.1. Сущность метода

Хром (III) окисляют надсернокислым аммонием до хрома (VI) в кислой среде в присутствии азотнокислого серебра. Хромовую кислоту титруют раствором соли железа (II) и устанавливают конечную точку потенциометрически или визуально методом обратного титрования. В последнем случае избыток железа (II) оттитровывают раствором марганцовокислого калия.

Присутствующий в растворе ванадий после окисления титруют потенциометрически раствором соли железа (II) и учитывают при расчете массовой доли хрома.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Аппаратура и реактивы

Установка для потенциометрического титрования:

пара электродов: индикаторный платиновый электрод и электрод сравнения - каломельный, хлорсеребряный или вольфрамовый;

магнитная мешалка;

милливольтметр постоянного тока или рН-метр, позволяющие четко фиксировать скачок потенциала в конечной точке при титровании с выбранной парой электродов. При необходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление, которое позволяет производить измерения в пределах шкалы прибора.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или по ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:20.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Смесь кислот: к 720 см3 воды осторожно, при непрерывном перемешивании, приливают 200 см3 серной кислоты, охлаждают, приливают 80 см3 ортофосфорной кислоты и перемешивают.

Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484-78.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 0, 2 %-ный раствор.

Аммоний надсернокислый (персульфат аммония) по ГОСТ 20478-75, 25 %-ный раствор свежеприготовленный.

Марганец сернокислый по ГОСТ 435-77, 0, 5 %-ный раствор.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, 5 %-ный раствор.

Карбамид по ГОСТ 6691-77, 10 %-ный раствор, свежеприготовленный.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, 2 %-ный раствор.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, раствор 20 г/дм3, свежеприготовленный.

Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839-77, перекристаллизованный и высушенный при 105-110 °С до постоянной массы.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, перекристаллизованный и высушенный при 180-200 °С до постоянной массы.

Двойная сернокислая соль закиси железа и аммония (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартный раствор. 40 г соли Мора растворяют в 200 см3 серной кислоты 1:20, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой 1:20 и перемешивают.

0, 05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартный раствор: 500 см3 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартного раствора соли Мора переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой 1:20 и перемешивают.

Массовую концентрацию 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствора соли Мора устанавливают по двухромовокислому калию, 0, 1000-0, 2000 г двухромовокислого калия помещают в стакан вместимостью 500 см3, растворяют в 200 см3 воды, приливают 40 см3 серной кислоты 1:4 и перемешивают. В стакан с раствором погружают электроды, включают мешалку и быстро приливают раствор соли Мора до получения слабо-желтой окраски. Затем раствор соли Мора прибавляют медленно по каплям, записывая объем раствора в бюретке и показания прибора после прибавления каждой капли раствора. Объем раствора в бюретке, соответствующий максимальному изменению показаний прибора принимают за объем, пошедший на титрование.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (C), выраженную в граммах хрома, вычисляют по формуле

image002.gif,

где m - масса навески двухромовокислого калия, г;

0, 3535 - коэффициент пересчета двухромовокислого калия на хром;

V - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см3.

Калий марганцовокислый 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартный раствор. 31, 6 г марганцовокислого калия растворяют в воде, раствор переносят в бутыль из темного стекла вместимостью 10 дм3, доливают водой до объема 10 дм3, перемешивают и оставляют на 7-10 дней. Отстоявшийся раствор переливают, пользуясь стеклянным сифоном, не доходящим до дна бутыли на 10-15 мм, в другую бутыль из темного стекла.

0, 05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартный раствор. 15, 8 г марганцовокислого калия растворяют в воде и далее поступают, как при приготовлении 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 стандартного раствора.

Устанавливают соотношение между растворами марганцовокислого калия и соли Мора. Для этого в коническую колбу вместимостью 250 см3 приливают из бюретки 25 см3 раствора соли Мора, 100-120 мл серной кислоты 1:20 и титруют 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствором марганцовокислого калия до появления слабо-розовой окраски, устойчивой в течение 1 мин.

Соотношение между растворами марганцовокислого калия и солью Мора вычисляют по формуле

image003.jpg,

где V1 - объем раствора соли Мора, взятый для титрования, мл;

V2 - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия устанавливают по щавелевокислому натрию. В коническую колбу вместимостью 500 см3 помещают 200 см3 серной кислоты 1:20, нагревают до 70-75 °С и прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски. К содержимому колбы прибавляют 0, 2000 г щавелевокислого натрия и после растворения навески титруют при перемешивании раствором марганцовокислого калия до устойчивой в течение 1 мин розовой окраски. К концу титрования температура раствора должна быть не ниже 60 °С.

Массовую концентрацию 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствора марганцовокислого калия (C1), выраженную в граммах хрома, вычисляют по формуле

image004.gif,

где 0, 2 - масса навески щавелевокислого натрия, г;

0, 2588 - коэффициент пересчета щавелевокислого натрия на хром;

V - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Подготовка раствора к титрованию

Навеску стали

1 г при массовой доле хрома от 0, 2 до 2 %,

0, 5 г " " " " 2 " 5 %,

0, 25 г " " " " 5 " 10 %,

0, 2 г " " " " 10 " 35 %

помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 500-600 см3, приливают 50-70 см3 смеси серной и фосфорной кислот, нагревают до разложения навески. Приливают 3-5 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.

Если сталь не растворяется в смеси серной и фосфорной кислот, навеску растворяют в 20-30 см3 соляной кислоты, затем прибавляют 3-5 см3 азотной кислоты и продолжают нагревать до удаления окислов азота. К раствору приливают 50-70 см3 смеси серной и фосфорной кислот (при содержании в стали свыше 5 % вольфрама, приливают еще 5-10 см3 ортофосфорной кислоты) и выпаривают его до появления паров серной кислоты.

Стенки стакана обмывают водой и раствор вновь выпаривают до паров серной кислоты. Содержимое колбы охлаждают, приливают 100 см3 воды и нагревают до растворения солей.

При анализе сталей, содержащих большое количество карбидов, нерастворимый остаток фильтруют на фильтр "белая лента", содержащий небольшое количество фильтробумажной массы. Фильтрат собирают в колбу вместимостью 500 см3. Осадок на фильтре промывают 5-6 раз горячей водой, собирая промывную жидкость в ту же колбу.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 900-950 °С и охлаждают.

Осадок в тигле смачивают 2-3 каплями воды, прибавляют 2-3 капли серной кислоты и 3-4 мл фтористоводородной кислоты. Содержимое тигля осторожно выпаривают досуха и прокаливают при 550-600 °С. Остаток в тигле сплавляют с 2-3 г пиросернокислого калия. Тигель охлаждают, помещают в стакан вместимостью 300 см3 и плав выщелачивают при нагревании в 30-40 см3 воды. Полученный раствор присоединяют к основному фильтрату.

При анализе сталей с массовой долей марганца, менее 0, 1 % к раствору прибавляют 1 мл 0, 5 %-ного раствора сернокислого марганца.

Раствор разбавляют водой до 250 см3, приливают 10-15 см3 0, 2 %-ного раствора азотнокислого серебра, 30-40 см3 25 %-ного раствора надсернокислого аммония и нагревают до появления малиновой окраски. Затем раствор кипятят до полного разрушения избытка надсернокислого аммония, приливают 10 см3 5 %-ного раствора хлористого натрия и осторожно кипятят до исчезновения малиновой окраски. Раствор охлаждают до комнатной температуры, перемешивают и титруют (см. пп. 3.3.2 и 3.3.3).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.3.2. Потенциометрическое титрование

В стакан с испытуемым раствором погружают электроды, включают мешалку, раствор перемешивают и быстро приливают 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствор соли Мора до получения слабо-желтой окраски. Затем раствор соли Мора прибавляют медленно по каплям, записывая объем раствора в бюретке и показания прибора после прибавления каждой капли. Объем раствора в бюретке, соответствующий максимальному изменению показаний прибора, принимают за объем, пошедший на титрование.

В присутствии ванадия вначале оттитровывают суммарное содержание хрома и ванадия, затем прибавляют по каплям 2 %-ный раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски, устойчивой в течение 2 мин. Избыток марганцовокислого калия восстанавливают 1-2 каплями 2 %-ного раствора азотистокислого натрия до исчезновения розовой окраски, прибавляют 20 см3 10 %-ного раствора карбамида, 25 см3 серной кислоты 1:1 (при этом стрелка милливольтметра возвращается в исходное положение) и титруют раствором соли Мора, прибавляя его по каплям, как указано выше. Разность в объемах раствора в бюретке между первым и вторым титрованием принимают за объем, пошедший на титрование хрома.

При массовой доле хрома в стали менее 2 % для титрования применяют 0, 05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствор соли Мора.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3.3. Визуальное титрование

В колбу с испытуемым раствором приливают из бюретки 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствор соли Мора до перехода окраски из желто-оранжевой в зеленую и избыток 7-10 см3. Ионы железа (II) оттитровывают 0, 1 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 раствором марганцовокислого калия до появления розовой окраски, устойчивой в течение 2 мин.

При массовой доле хрома в стали менее 2 % для титрования применяют 0, 05 молярной концентрации эквивалента моль/дм3 растворы соли Мора и марганцовокислого калия.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. При потенциометрическом титровании массовую долю хрома (X) в процентах в сталях, не содержащих ванадий, вычисляют по формуле

image005.gif,

где V - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование хрома, см3;

C - массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в граммах хрома;

m - масса навески, г.

Массовую долю хрома в процентах (X2) в сталях, содержащих ванадий, вычисляют по формуле

image006.gif,

где V1 - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование хрома и ванадия, см3;

V2 - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование ванадия, см3;

C - массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в граммах хрома;

m - масса навески, г.

3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли хрома указаны в таблице.

* Таблица 1 исключена.

(Измененная редакция, Изм. N 1).


Возврат к списку

(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости