Бесплатная библиотека всех действующих ГОСТов
www.docload.spb.ru

Все стандарты, размещенные на этом сайте, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей.
Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
Это некоммерческий сайт и здесь не продаются документы. Вы можете скачать их абсолютно бесплатно!
Содержимое сайта не нарушает чьих-либо авторских прав! Человек имеет право на информацию!

 

 

Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 17 марта 1980 г. N 1172

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

ФЕРРОТИТАН

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИРКОНИЯ

 

Ferrotitanium. Methods for determination of zirconium

 

ГОСТ 14250.11-80*

 

Группа В19

 

ОКСТУ 0809

 

Взамен

ГОСТ 14250.11-71

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 марта 1980 г. N 1172 дата введения установлена с 01.07.1980.

Ограничение срока действия снято по Протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94).

Переиздание (декабрь 1998 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., ноябре 1990 г. (ИУС 7-85, 1-91).

 

Настоящий стандарт устанавливает методы определения циркония в ферротитане:

фотометрический - при массовой доле циркония от 0,01 до 2,5%;

атомно-абсорбционный - при массовой доле циркония от 0,2 до 2,5%.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4526-84.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

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

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой N 016 по ГОСТ 6613-86.

 

1а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

1а.1. Сущность метода

Метод основан на способности циркония образовывать в 0,15 - 0,2 М растворе серной кислоты с ксиленоловым оранжевым комплексное соединение пурпурно-красного цвета. Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 540 нм или фотоэлектроколориметре с светофильтром в области светопропускания от 500 до 560 нм.

Влияние железа устраняется восстановлением его аскорбиновой кислотой.

Разд. 1а. (Введен дополнительно, Изм. N 1).

 

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

 

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Муфельная печь с температурой нагревания (1000 +/- 25) °С.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:4, 1:3, 1:1.

Кислота аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Динатриевая соль этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, 0,05 М раствор.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, сухая соль и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.

Ксиленоловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3.

Железо металлическое восстановленное.

Титан электролитический.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Хлорокись циркония, стандартные растворы А и Б.

Раствор А: 3,534 г хлорокиси циркония помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 100 см3 соляной кислоты и растворяют при нагревании. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 400 см3 соляной кислоты, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г циркония.

Устанавливают массовую концентрацию стандартного раствора А: 50 см3 раствора помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 3 г хлористого аммония, аммиак до выпадения осадка гидроокиси и приливают аммиак с избытком 5 см3.

Полученный раствор нагревают до кипения, осадку дают скоагулироваться, отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 6 - 8 раз горячим раствором хлористого аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3. Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, осторожно озоляют, прокаливают в муфельной печи при температуре (1000 +/- 25) °С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.

Массовую концентрацию стандартного раствора (Т) вычисляют по формуле

 

,

 

где m - масса платинового тигля с осадком двуокиси циркония, г;

- масса платинового тигля без двуокиси циркония, г;

- масса платинового тигля с осадком контрольного опыта, г;

- масса платинового тигля без осадка контрольного опыта, г;

0,7403 - коэффициент пересчета двуокиси циркония на цирконий;

V - объем стандартного раствора А, взятый для установления титра, см3.

Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают раствор соляной кислотой (1:1) до метки.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г циркония.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

 

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

3.1. Массу навески ферротитана и аликвотную часть раствора в зависимости от массовой доли циркония определяют по табл. 1.

 

Таблица 1

 

────────────────┬──────────┬──────────────────┬───────────────────

 Массовая доля    Масса   │Вместимость мерной│ Объем аликвотной

  циркония, %   │навески, г    колбы, см3    │части раствора, см3

────────────────┼──────────┼──────────────────┼───────────────────

От  0,01 до 0,1 │0,5       │100               │10

Св. 0,1  "  0,5 │0,25      │250               │10

"   0,5  "  1,0 │0,1       │250               │10

"   1,0  "  2,5 │0,1       │250               │5

 

Навеску ферротитана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 25 см3 раствора серной кислоты 1:4 при массовой доле циркония от 0,01 до 0,1% или 50 см3 раствора серной кислоты 1:3 при массовой доле циркония св. 0,1 до 1,0% или 50 см3 раствора серной кислоты 1:1 при массовой доле циркония свыше 1,0% и растворяют при слабом нагревании. Затем прибавляют 5 см3 азотной кислоты, раствор выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки колбы обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 40 - 60 см3 воды, нагревают до растворения солей, отфильтровывают осадок кремниевой кислоты на фильтр средней плотности и промывают горячей водой 6 - 8 раз, фильтрат сохраняют (основной раствор).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 600 - 700 °С. Осадок в тигле смачивают водой, прибавляют 3 - 5 капель раствора серной кислоты 1:1, 2 - 3 см3 раствора фтористо-водородной кислоты и выпаривают досуха.

Остаток в тигле прокаливают при температуре 600 - 700 °С и сплавляют с 1 г пиросернокислого калия. Плав растворяют в горячей воде и присоединяют к основному раствору. Раствор выпаривают, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью, указанной в табл. 1, доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу. Первые порции фильтрата отбрасывают.

В две мерные колбы вместимостью по 50 см3 отбирают аликвотные части раствора, выбранные по табл. 1, приливают по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, доводят водой до объема 40 см3, перемешивают. Через 20 мин во вторую колбу прибавляют 2 см3 раствора ди-Nа-ЭДТА. Затем в обе колбы прибавляют по 1 см3 раствора ксиленолового оранжевого, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор второй колбы служит раствором сравнения.

Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора пробы, раствора контрольного опыта и растворов для построения градуировочного графика на спектрофотометре при длине волны 540 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 510 - 560 нм.

После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массу циркония по градуировочному графику.

3.2. Для построения градуировочного графика в конические колбы вместимостью по 250 см3 в зависимости от массовой доли циркония в пробе поочередно отбирают стандартный раствор Б в количествах:

0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3, что соответствует 0,0000; 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00020 и 0,00025 г циркония - при массовой доле циркония от 0,01 до 0,05%;

0,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 и 5,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00025; 0,00030; 0,00035; 0,00040; 0,00045 и 0,00050 г циркония - при массовой доле циркония свыше 0,05 до 0,1%;

0,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050; 0,00060; 0,00080 и 0,00100 г циркония - при массовой доле циркония свыше 0,1 до 1,0%;

0,0; 10,0; 12,5; 15,0; 17,5; 20,0 и 25,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00100; 0,00125; 0,00150; 0,00175; 0,00200 и 0,00250 г циркония - при массовой доле циркония свыше 1,0%.

Во все колбы добавляют навески железа и титана массой, соответствующей их содержанию в навеске, приливают по 25 см3 раствора серной кислоты 1:4 при массовой доле циркония от 0,01 до 0,1%, или 50 см3 раствора серной кислоты 1:3 - при массовой доле циркония свыше 0,1 до 1,0%, или 50 см3 раствора серной кислоты 1:1 при массовой доле циркония свыше 1% и растворяют при нагревании. Далее поступают, как указано в п. 3.1.

Раствор, не содержащий стандартного раствора Б, служит раствором сравнения.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым долям циркония строят градуировочный график.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

4.1. Массовую долю циркония (Х) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где m - масса циркония, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески, г.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли циркония приведены в табл. 2.

 

Таблица 2

 

─────────────────────────┬───────┬────────────────────────────────

Массовая доля циркония, %│Погреш-   Допускаемое расхождение, %

                         │ность  ├────────┬──────┬──────┬─────────

                         │резуль-│двух    двух  │трех  │резуль-

                         │татов  │средних │парал-│парал-│татов

                         │анали- │резуль- │лель- │лель- │анализа

                         │за, %  │татов   │ных   │ных   │стан-

                                │анализа,│опре- │опре- │дартного

                                │выпол-  │деле- │деле- │образца

                                │ненных в│ний   │ний   │от ат-

                                │различ-            │тесто-

                                │ных ус-            │ванного

                                │ловиях              │значения

─────────────────────────┼───────┼────────┼──────┼──────┼─────────

От  0,01 до 0,02 включ.  │0,006  │0,007   │0,006 │0,007 │0,004

Св. 0,02 "  0,05 "       │0,008  │0,010   │0,008 │0,010 │0,005

"   0,05 "  0,10 "       │0,02   │0,02    │0,02  │0,02  │0,01

"   0,1  "  0,2  "       │0,02   │0,03    │0,03  │0,03  │0,02

"   0,2  "  0,5  "       │0,03   │0,04    │0,03  │0,04  │0,02

"   0,5  "  1,0  "       │0,04   │0,05    │0,04  │0,05  │0,03

"   1,0  "  2,5  "       │0,06   │0,07    │0,06  │0,07  │0,04

 

(Измененная редакция, Изм. N 2).

 

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, распылении раствора в пламя закись азота-ацетилен и измерении атомной абсорбции циркония при длине волны 360,1 нм.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1, 1:20.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72 и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.

Калий углекислый по ГОСТ 4221-76 и раствор аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3.

Железо треххлористое по ГОСТ 4147-74.

Железо металлическое.

Раствор железа: 12,5 г металлического железа или 60,5 г треххлористого железа растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты и окисляют 4 - 6 каплями азотной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,025 г железа.

Титан металлический.

Раствор титана: 12,5 г титана растворяют при нагревании в 250 см3 раствора соляной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты и перемешивают.

1 см3 раствора титана содержит 0,025 г титана.

Алюминий металлический.

Раствор алюминия: 10 г алюминия растворяют при нагревании в 250 см3 раствора соляной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Перед применением при необходимости фильтруют.

1 см3 раствора содержит 0,02 г алюминия.

Циркония (IV) хлорокись.

Цирконий металлический.

Стандартный раствор циркония: 0,5000 г циркония помещают в платиновую чашку, приливают 5 см3 раствора фтористо-водородной кислоты и небольшими порциями 5 см3 азотной кислоты. После полного растворения раствор выпаривают досуха и выпаривание повторяют еще два раза, добавляя по 5 см3 азотной кислоты. Охлажденный остаток растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,002 г циркония;

или 8,8330 г хлорокиси циркония помещают в стакан вместимостью 400 см3, растворяют при нагревании в 250 см3 раствора соляной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 100 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит примерно 0,002 г циркония.

Для установления массовой концентрации циркония от раствора в мерной колбе вместимостью 500 см3 отбирают 20 см3, помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 30 см3 воды, 3 г хлористого аммония, аммиак до выпадения осадка гидроокиси циркония и в избыток 5 см3. Раствор с осадком нагревают до кипения и через 1 ч фильтруют осадок на фильтр средней плотности, промывают 7 - 9 раз горячим раствором хлористого аммония. Фильтр с осадком помещают в прокаленный при температуре 850 - 950 °С в течение 5 - 10 мин и взвешенный платиновый тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при температуре 950 - 1000 °С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Массовую концентрацию циркония в стандартном растворе (Т), выраженную в г/см3, вычисляют как указано в разделе 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Навеску ферротитана массой 1 г растворяют в зависимости от массовой доли кремния в пробе одним из двух способов.

Способ 1. При массовой доле кремния до 5% навеску ферротитана помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты и 5 см3 азотной кислоты. После прекращения бурной реакции раствор нагревают до растворения, затем добавляют 20 см3 раствора серной кислоты 1:1.

Способ 2. При массовой доле кремния свыше 5% навеску ферротитана помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 10 см3 фтористо-водородной кислоты и небольшими порциями 5 см3 азотной кислоты. После прекращения бурной реакции раствор нагревают до растворения пробы, затем добавляют 20 см3 раствора серной кислоты 1:1.

Раствор, полученный способом 1 или 2, выпаривают до паров серной кислоты, охлаждают, стенки стакана или чашки обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. После охлаждения к раствору добавляют 40 см3 воды и нагревают до растворения солей. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности, промывают фильтр 7 - 9 раз горячей водой. Фильтрат и промывные воды помещают в стакан вместимостью 250 см3, выпаривают до объема 20 - 30 см3, охлаждают и сохраняют (основной раствор).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, затем прокаливают при температуре 700 - 800 °С в течение 5 - 10 мин. После охлаждения остаток смачивают 3 - 5 каплями раствора серной кислоты 1:1, приливают 3 - 5 см3 раствора фтористо-водородной кислоты, затем содержимое тигля выпаривают досуха и прокаливают при температуре 700 - 800 °С в течение 3 - 5 мин. После охлаждения к остатку добавляют 2 г углекислого калия и сплавляют в течение 15 - 20 мин при температуре 900 - 950 °С. Охлажденный тигель помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают примерно 40 см3 воды и выщелачивают плав при нагревании. Тигель вынимают из стакана, обмывают горячей водой и оставляют стакан с раствором в теплом месте на 5 мин, затем фильтруют раствор через фильтр средней плотности и промывают фильтр 5 - 7 раз теплым раствором углекислого калия. Фильтрат и промывные воды отбрасывают.

Фильтр с осадком помещают в тот же платиновый тигель, высушивают, озоляют, затем прокаливают при температуре 800 - 900 °С в течение 5 мин. После охлаждения в тигель добавляют 1 г пиросернокислого калия и сплавляют при температуре 900 °С. Тигель охлаждают, приливают 10 см3 раствора серной кислоты 1:20 и выщелачивают плав при нагревании. Полученный раствор присоединяют к основному раствору.

После охлаждения объединенный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

5.3.2. Для построения градуировочного графика в семь стаканов вместимостью по 250 см3 наливают по 4 см3 раствора железа и по 4 см3 раствора титана на каждые 10% их содержания в навеске, по 0,5 см3 раствора алюминия на каждый процент его содержания в навеске пробы, приливают 5 см3 азотной кислоты, по 20 см3 раствора серной кислоты 1:1, затем в шесть стаканов добавляют 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,5 см3 стандартного раствора циркония, что соответствует 0,002; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020 и 0,025 г циркония.

Все растворы выпаривают до паров серной кислоты, охлаждают, обмывают стенки стаканов небольшим количеством воды и выпаривание повторяют. После охлаждения к раствору добавляют по 40 см3 воды, по 1 г пиросернокислого калия, нагревают до растворения солей, охлаждают, переносят в мерные колбы вместимостью по 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

5.3.3. Атомную абсорбцию циркония измеряют в анализируемом растворе, растворе контрольного опыта и в растворах для построения градуировочного графика при длине волны 360,1 нм в пламени закись азота-ацетилен.

Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения атомной абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор циркония, из значений атомных абсорбций растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующим им массовым долям циркония.

После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения атомной абсорбции анализируемого раствора находят концентрацию циркония в растворе пробы по градуировочному графику.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю циркония (Zr) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где С - концентрация циркония в растворе или в аликвотной части, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V - объем анализируемого раствора, см3;

m - масса навески пробы или ее части, соответствующей аликвотной части анализируемого раствора, г.

5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли циркония приведены в табл. 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

 

 

?????? ??????????? ?????????????-?????????? ??????? ????????.??
  Copyright © 2008 - 2017, www.docload.spb.ru