ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СС
ФЕРРОХРОМ
Методы определения хрома
ГОСТ
21600.17-83
Гс rochrome. Methods for the determination of chromium
(CT СЭВ 3610—82)
ОКП 08 4000
Взамен
ГОСТ 13400.1—74
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 апреля 19S3 г. № 2122 срок действия установлен
с 01.07.84 до 01.07.89
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический и тит-рлметрический (для феррохрома, не содержащего ванадий) ме-п>лы определения в феррохроме хрома (при массовой доле хрома м 55 до 80%).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3610—82.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75.
1.2. Лабораторная проба по ГОСТ 24991—81 и ГОСТ 23176—78 с дополнениями, указанными в табл. 1.
Таблица 1
ТО” ппа феррохрома по ГОСТ 4737—79
Приготовление пробы
i шзкоуглеродпетый, среднеуглеро-;iii - /и и азотнроиапный с массовой до.т.11 азога менее 4%
? ’породистый п азотированный с
Mi,l ' ‘' в о и долей азота 4% н более
Стружка, толщиной 0,1—0,2 мм, размельченная в агатовой ступке до крупности частиц, проходящих через сито с сеткой № 1,6 но ГОСТ 6613—73
Тонкий порошок с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 008
по ГОСТ 6613--73
Издание
официальное
★
Перепечатка воспрещена
2. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ! МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на реакции окисления трехвалентпого хрома и ч-. • ырехвалентпого ванадия падсерпокислым аммонием в серно-i i; * юй среде в присутствии катализатора — азотнокислого серебра и последующем определении суммы шестпвалентного хрома п пятивалентного ванадия методом потенциометрического титрования раствором соли Мора.
Ванадий, восстановленный до четырехвалептного, окисляют раствором марганцовокислого калия, избыток которого восстанавливают азотпетокпелым натрием и потенциометричеекп титруют раствором соли Мора.
Массовую долю хрома определяют но разности первого и второго титрования.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Прибор для потенциометрического титрования с индикаторным
платиновым и сравнительным вольфрамовым или хлорсеребряным или каломельным электродами.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1 :4 и 2 : 1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.
Аммоний падссриокислый по ГОСТ 20478—75, 40%-ный раствор.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, 2,5%-ный раствор.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435—77, 1%-ный раствор.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, 2%-ный раствор.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, 5%-ный раствор.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,25%-пый раст-
в-р.
Мочевина по ГОСТ 6691—77.
Натрий углекислый по ГОСТ 83—79.
Натрия перекись.
Калий двухромовокнелый по ГОСТ 4220—75, псрекристаллпзо-напный: 100 г двухромовокислого калия растворяют В 150 см3 кипящей воды и при энергичном перемешивании выливают раствор тонкой струей в фарфоровую чашку. После охлаждения кристаллы отфильтровывают на воронке с пористой стеклянной пластиной, с\шат в течение 2—3 ч при температуре (105±5)°С, измельчают и высушивают в сушильном шкафу при температуре (190±10)°С до постоянной массы.
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208—72, титрованный раствор: 98 г соли Мора растворяют в 300 см3 воды, содержащей 40 см3 серной кислоты, разбавляют до 1 дм3 водой и перемешивают.
Для определения массовой концентрации полученного раствора навеску двухромовокпслого калия массой 0,4000 г помещают в стакан вместимостью 400 см3, растворяют в 20Э см3 воды, прибавляют 50 см3 раствора серной кислоты (I : 4) и титруют раствором соли Мора па потенциометре до скачка потенциала, отмеченного максимальным отклонением стрелки измерительного прибора.
Массовую концентрацию раствора соли Мора (С) по хрому, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле
^ /«-0,3535 ,.
где т — масса навески двухромовокислого калия, г;
0,3535 — коэффициент пересчета двухромовокислого калия на хром;
V — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование навески двухромовокислого калия, см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску феррохрома массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 500 см3, прибавляют 20—30 см3 воды, 10 см3 серной кислоты и нагревают до полного растворения навески.
В раствор добавляют несколько капель азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора, кипятят до удаления окислов азота и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты.
Содержимое стакана охлаждают, прибавляют 250 см3 воды и нагревают до растворения солей. К полученному раствору прибавляют 10 см3 ортофосфорной кислоты, 10 см3 раствора азотнокислого серебра, прибавляют 50 см3 раствора падсернокислого аммония и кипятят до появления окраски марганцовой кислоты и полного разрушения персульфата аммония. При отсутствии марганца в феррохроме полноту окисления хрома по окраске марганцовой кислоты контролируют, прибавляя перед окислением 3—4 капли раствора сернокислого марганца. Затем приливают 10 см3 раствора хлористого натрия и кипятят раствор до восстановления марганцовой кислоты. Раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 60 см3 серной кислоты (1:4) и титруют потенциомет-рпчсскн раствором соли Мора. Отмечают объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование.
2.3.2. Для определения массовой доли ванадия в стакан, в котором проводили титрование, прибавляют раствор’ марганцовокислого калия до окрашивания раствора в розовый цвет, не исчезающий в течение 1 мин. Раствор перемешивают с помощью мешалки, прибавляют по каплям раствор азотистокислого натрия до исчезновения розовой окраски, 2 г мочевины, после чего титруют раствором соли Мора до резкого отклонения стрелки измеритель-
пою прибора. Израсходованное для этого количество соли Мора соответствует массовой доле ванадия в феррохроме.
2.3.3. Феррохром, трудиоразлагаемый в кислотах, сплавляют с перекисью натрия или со смесью перекись натрия — углекислый натрий.
При сплавлении с перекисью натрия навеску феррохрома массив 0,2 г помещают в железный или никелевый тигель, тщательно перемешивают с 4 г перекиси натрия, а затем засыпают еще 1 г перекиси натрия.
При сплавлении со смесью перекись натрия — углекислый натрии навеску феррохрома массой 0,2 г тщательно перемешивают в шглс с 4 г перекиси натрия и 2 г углекислого натрия.
Сплавление проводят в муфельной печи сначала при умеренном, а затем при более сильном нагревании 750—800°С в течение 4—5 мин до получения жидкой легкоподвижной массы.
После охлаждения тигель помещают в стакан вместимостью 400 см3, прибавляют 150 см3 воды и немедленно закрывают стакан часовым стеклом для предохранения от разбрызгивания. После выщелачивания плава тигель удаляют из стакана и обмывают его горячей водой. Раствор с осадком кипятят 5—6 мни до разрушения образовавшейся перекиси водорода, затем охлаждают, прибавляют 30 см3 серной кислоты (2:1) и нагревают до полного растворения осадка.
Содержимое стакана переносят в колбу вместимостью 500 см3, приливают 100 см3 воды и нагревают, после чего прибавляют 10 см3 орюфосфорной кислоты, 10 см3 раствора азотнокислого серебра, 10 см3 раствора надсернокислого аммония и продолжают анализ, как указано в пп. 2.3.1 и 2.3.2.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле
ЛГ =
С (V — Ух) т
•100,
(2)
где С — массовая концентрация раствора соли Мора по хрому, г/см3;
V — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование суммы хрома и ванадия, см3;
1C—объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование ванадия, см3;
т— масса навески, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля хрома, % | Абсолютные доп;скасмыс % | |
От 55 Св. 70 | до 70 включ. » 80 » | 0,40 0,45 |
3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
3.1. Сущность м с т ода
Метод основан па реакции окисления трехвалептиого хрома надссрпокпслым аммонием в сернокислой среде до бихромат-иона в присутствии катализатора — азотнокислого серебра н последующем титровании раствором соли Мора с применением индикатора — фенплантрапиловой кислоты.
3.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1 :4 и 2: 1.
Кислота ортофосфориая по ГОСТ 6552—80.
Кислота феннлантраниловая, 0,2%-ный раствор: 1 г фспилант-рапиловой кислоты растворяют в 500 см3 раствора углекислого натрия.
Натрий углекислый по ГОСТ 4220—75 и 0,2%-ный раствор.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, 0,25%-ный раствор.
Аммоний падсернокислыи по ГОСТ 20478—75, 40%-ныи раст вор.
Марганец сернокислый но ГОСТ 435—77, 1%-ный раствор.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,25%-ный раст
вор.
Натрия перекись.
Калий двухромовокпелый по ГОСТ 4220—75, перекристаллизо-ваииыи: 100 г двухромовокнелого калия растворяют в 150 см3 кипящей воды и при энергичном перемещении выливают раствор топкой струей в фарфоровую чашку. После охлаждения кристаллы отфильтровывают на воронке с пористой стеклянной пластиной, сушат в течение 2—3 ч при температуре (105±5)°С, измельчают и высушивают в сушильном шкафу при температуре (190± 10) °С до постоянной массы.
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) гю ГОСТ 4208—72, титрованный раствор: 98 г соли Мора растворяют в 300 см3 воды, содержащей 40 см3 серной кислоты, разбавляют до 1 дм3 водой и перемешивают.
Для определения массовой концентрации полученного раствора навеску двухромовокнелого калия 0,4 г помещают в колбу вместимостью 500 см3, прибавляют 200 см3 воды, 60 см3 раствора серной
кислоты (1:4), 5 см3 ортофосфорной кислоты, перемешивают до-растворения навески, прибавляют шесть капель раствора фснплап-трапиловой кислоты и титруют раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски раствора в ярко-зеленую.
Массовую концентрацию раствора соли Мора (С) по хрому, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле (1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску феррохрома массой 0,2 г помещают в колбу вместимостью 500 см3, прибавляют 20—30 см3 воды, 10 см3 серной кислоты и нагревают до полного растворения. В раствор добавляют несколько капель азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора, кипятят до удаления окислов азота п выпаривают до начала выделения паров серной кислоты.
Содержимое колбы охлаждают, прибавляют 250 см3 воды, нагревают до растворения солей, приливают 10 см3 ортофосфорной кислоты и 10 см3 раствора азотнокислого серебра.
Прибавляют 50 см3 раствора падсернокислого аммония и кипятят до появления окраски марганцовой кислоты и полного разрушения персульфата аммония. При отсутствии марганца в феррохроме полноту окисления хрома по окраске марганцовой кислоты контролируют, прибавляя перед окислением 3—4 капли раствора сернокислого марганца.
К раствору прибавляют 10 см3 раствора хлористого натрия и кипятят до восстановления марганцовой кислоты.
Раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 60 см3 раствора серной кислоты (1 :4), шесть капель раствора фенил антраниловой кислоты и медленно титруют раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски раствора в зеленую.
3.3.2. Трудиоразлагаемый в кислотах феррохром сплавляют п обрабатывают как указано в п. 2.3.3, после чего продолжают анализ по п. 3.3.1.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле
х = • юо, (3)
т
где с — массовая концентрация раствора соли Мора по хрому. г/см3;
V — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см3;
т — масса навески, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.09.88 № 3198
Дата введения 01.07.89
Под наименованием стандарта заменить код: ОКП 08 4СЭ0 на ОКСТУ 0809. Вводная часть. Заменить значение: 55 на 50;
дополнить абзацем: «Стандарт соответствует ИСО 4140—79 в части потенциометрического метода».
Пункт 1.1. Заменить ссылку: ГОСТ 13020.0—75 на ГОСТ 27349—87.
Пункт 1.2. Заменить ссылку: ГОСТ 6613—73 на ГОСТ 6613—86; исключить ссылку: ГОСТ 23176—78.
Раздел 2. Заменить слова; «40 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 250 г/дм3»; «2,5 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 25 г/дм3»; «1 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией
10 г/дм3»; «2 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 20 г/дм3»; «5 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3»; «0,25 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3».
Пункт 2.4.2 изложить в новой редакции: «2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности массовой доли хрома приведены в табл. 2.
Таблица 2
Допускаемые расхождения, % | |||||
Массовая доля хрома, % | А с/ | d | d 2 | da | r , 1 д |
К | |||||
От 50 до 80 включ. | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0 5 | 0,2 |
Пункт 3.2. Заменить слова: «0,2 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 2 г/дм8» '(2 раза); «0,25 %-ный раствор» на раствор с массовой концентрацией 50 г/дн3»; «40 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 250 г/дм3»; «0,25 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3»; «1 %-ный раствор» на «раствор с массовой концентрацией 19 г/дм3».
Пункт 3.4.2 изложить в новой редакции: «3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности массовой доли хрома приведены в табл. 2».
(ИУС № 1 1989 г.)
