ГОСТ 12358-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения мышьяка

ГОСТ 12358-82
Группа В39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения мышьяка

Steels alloyed and highalloyed. Methods for the determination of arsinic

ОКСТУ 0809

Дата введения 1982-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 января 1982 г. N 382 дата введения установлена 01.07.82

Ограничение срока действия снято по протоколу N 2-92 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

ВЗАМЕН ГОСТ 12358-66

ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1998 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС 10-86)

Настоящий стандарт устанавливает непламенный атомно-абсорбционный метод определения мышьяка (при массовой доле от 0,0002 до 0,005%), фотометрический метод определения мышьяка (при массовой доле от 0,002 до 0,05%), потенциометрический метод определения мышьяка (при массовой доле от 0,05 до 0,2%) в легированных и высоколегированных сталях.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1508-79.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. НЕПЛАМЕННЫЙ АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

2.1. Сущность метода

Метод основан на измерении величины поглощения излучения свободными атомами мышьяка при =193,7 нм, образующимися при введении анализируемого раствора в графитовую кювету. Мышьяк предварительно отделяют от сопутствующих элементов стали дистилляцией в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии сернокислого гидразина и бромистого калия или осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в сернокислом растворе концентрации 0,5 моль/дмс использованием в качестве коллектора сульфида меди.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр с графитовой кюветой.

Лампа на мышьяк.

Термометр.

Аргон газообразный и жидкий по ГОСТ 10157-79.

Аппарат для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204-69.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:1.

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

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80 и разбавленная 1:1.

Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см соляной кислоты приливают 50 см азотной кислоты и перемешивают; и разбавленная 1:1; готовят непосредственно перед использованием.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 500 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 или 24147-80.

Гидроксиламин гидрохлорид по ГОСТ 5456-79.

Аммоний роданистый по ГОСТ 19522-74, раствор 50 г/дм.

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 50 г/дм.

Ксилол по ГОСТ 9949-76.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841-74.

Тиоацетамид, перекристаллизованный в ксилоле, раствор 20 г/дм.

Перекристаллизация тиоацетамида: 30 г тиоацетамида растворяют в 100 см ксилола при 85-90°С при перемешивании. Верхний слой раствора осторожно сливают в сухой стакан вместимостью 600-800 см. В стакан с остатком прибавляют 100 смксилола и снова растворяют при 85-90°С. Верхний слой раствора тиоацетамида сливают в тот же стакан вместимостью 600-800 см. Операцию повторяют 4-5 раз. Остаток отбрасывают. Полученный раствор охлаждают в проточной воде. Выпавшие кристаллы тиоацетамида отфильтровывают на воронку Бюхнера с двумя фильтрами средней плотности (белая лента). Кристаллы промывают 2-3 раза ксилолом, высушивают на воздухе.

Медь марки М00бк по ГОСТ 859-78.

Медь азотнокислая, раствор 10 г/дм: 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 15-20 см азотной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,01 г меди.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79 или по НТД.

Натрий мышьяковистокислый орто (NaAsO).

Ангидрид мышьяковистый марки "рафинированный" по ГОСТ 1973-77.

Стандартные растворы мышьяка.

Раствор А: 0,132 г ангидрида мышьяковистого растворяют в 5 см раствора гидроокиси натрия, разбавляют водой до 200 см и прибавляют серную кислоту (1:1) до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

Допускается приготовление стандартного раствора из мышьяковистокислого натрия орто: 0,256 г мышьяковистокислого натрия орто растворяют в 200 см воды и далее поступают как при приготовлении раствора из мышьяковистого ангидрида.

1 см стандартного раствора А содержит 0,0001 г мышьяка.

Раствор Б: 10 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см стандартного раствора Б содержит 0,00001 г мышьяка.

Раствор Б готовят непосредственно перед применением.

Раствор В: 10 см стандартного раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают; готовят непосредственно перед применением.

1 см стандартного раствора В содержит 0,000001 г мышьяка.

Универсальная индикаторная бумага, рН 1-10.

2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Определение мышьяка после предварительного отделения дистилляцией в виде треххлористого мышьяка

Таблица 1

Массу навески стали в зависимости от массовой доли мышьяка (см. табл. 1) помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см, приливают 30 см смеси соляной и азотной кислот, 10 см серной кислоты и 10 см ортофосфорной кислоты (1:1). Стакан или колбу накрывают часовым стеклом и растворяют навеску стали при умеренном нагревании. Часовое стекло ополаскивают небольшим количеством воды и выпаривают раствор до появления густых паров серной кислоты. Содержимое стакана или колбы охлаждают, осторожно добавляют 30 см соляной кислоты (1:1) и переносят раствор в колбу дистилляционного аппарата. К раствору добавляют 0,5 г бромистого калия, 0,5 г сернокислого гидразина и медленно дистиллируют треххлористый мышьяк, нагревая раствор не выше 120°С. Дистиллят собирают в стакан-приемник вместимостью 100 см, содержащий 10 см воды. Дистилляцию продолжают до тех пор, пока в приемник не перейдет 2/3 первоначального объема раствора.

К дистилляту прибавляют 10 см азотной кислоты, выпаривают раствор досуха. Остаток растворяют в 5 см горячей азотной кислоты (1:1), охлаждают, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 25 см, доливают до метки водой и перемешивают. Отбирают микропипеткой аликвотную часть полученного раствора, равную 0,05 см, вводят его в графитовую кювету и фиксируют величину поглощения излучения с помощью регистрирующего устройства. Для измерения отбирают не менее трех аликвотных частей раствора. Кювету прожигают при максимальной температуре в течение 5 с.

Одновременно с выполнением определения проводят контрольный опыт.

Массовую долю мышьяка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

2.3.2. Определение мышьяка после предварительного отделения тиоацетамидом в виде сульфида

Массу навески стали в зависимости от массовой доли мышьяка определяют по табл. 1, помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см, приливают 30 см смеси соляной и азотной кислот, накрывают стакан или колбу часовым стеклом и растворяют навеску пробы при нагревании; охлаждают. Приливают 20 см серной кислоты (1:1) и выпаривают раствор до выделения густых паров серной кислоты; охлаждают. Соли растворяют в 40-50 см воды при нагревании, приливают 10 см раствора винной кислоты, раствор нагревают в течение 5-10 мин, охлаждают, добавляют аммиака до рН 8-9 по универсальному индикатору и нагревают раствор в течение 15-20 мин при 90-95°С до полного растворения осадка, охлаждают. К раствору приливают серной кислоты (1:1) до рН 2 по универсальному индикатору и 10 см в избыток, доливают раствор водой до 180 см и нагревают до кипения. Осторожно добавляют 2-5 г солянокислого гидроксиламина и кипятят раствор до полного восстановления железа (по реакции с роданистым аммонием). Прибавляют 10 см раствора тиоацетамида, 1 см раствора азотнокислой меди, выдерживают раствор с выпавшим осадком сульфидов в течение 10-15 мин на теплом месте плиты, прибавляют 10 см раствора тиоацетамида, оставляют стоять при 85-90°С 30-40 мин и охлаждают.

Через 4 ч осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности (белая лента), промывают 6-7 раз водой, растворяют сульфиды в 30-40 см горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1) порциями по 10 см. Промывают осадок на фильтре горячей водой 3-4 раза, фильтр отбрасывают. Раствор выпаривают до влажных солей, к сухому остатку приливают 5 см азотной кислоты и вновь выпаривают до влажных солей.

Осадок растворяют в 5 см горячей азотной кислоты (1:1), переливают раствор в мерную колбу вместимостью 25 см, доливают до метки водой и перемешивают. Отбирают микропипеткой аликвотную часть раствора, равную 0,05 см, вводят в графитовую кювету и фиксируют величину поглощения излучения с помощью регистрирующего устройства. Для измерения отбирают не менее трех аликвотных частей раствора. Кювету прожигают при максимальной температуре в течение 5 с.

Одновременно с выполнением определения проводят контрольный опыт.

Массовую долю мышьяка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

2.3.3. Проведение измерения

Включение прибора, настройку спектрофотометра на резонансное излучение при нм, регулировку блока управления, блока атомизации проводят согласно описанию, прилагаемому к прибору.

Условия определения мышьяка:

Определение проводят в минимальном потоке аргона с отключением его на 8 с на стадии атомизации.

2.3.4. Построение градуировочного графика

В шесть стаканов или колб вместимостью 250-300 см помещают по 0,5 г карбонильного железа при массовой доле мышьяка от 0,0002 до 0,001%; по 0,25 г карбонильного железа при массовой доле мышьяка свыше 0,001 до 0,002% или по 0,1 г карбонильного железа при массовой доле мышьяка свыше 0,002 до 0,005%. В пять стаканов или колб приливают последовательно 1, 2, 3, 4, 5 см стандартного раствора В мышьяка. Шестой стакан или колба служит для проведения контрольного опыта.

Во все стаканы или колбы приливают по 30 см смеси соляной и азотной кислот, накрывают стаканы или колбы часовыми стеклами и растворяют навески карбонильного железа при нагревании. Далее поступают, как указано в пп. 2.3.1 или 2.3.2. Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта.

По найденным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им значениям концентраций мышьяка строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю мышьяка в процентах вычисляют по формуле

где - масса мышьяка, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески стали, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании синего мышьяково-молибденового комплекса в результате взаимодействия пятивалентного мышьяка с молибденовокислым аммонием в присутствии восстановителя - сернокислого гидразина или аскорбиновой кислоты. Мышьяк предварительно отделяют от сопутствующих элементов стали отгонкой в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии сернокислого гидразина и бромистого калия или осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в сернокислом растворе концентрации 0,5 моль/дмс использованием в качестве коллектора сульфида меди.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.

Термометр.

Аппарат для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204-69.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или ГОСТ 14262-78, 5 н. и разбавленная 1:1.

Кислота хлорная х.ч. или ч.д.а., раствор 570 г/дм.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80 и разбавленная 1:1.

Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см соляной кислоты приливают 50 см азотной кислоты и перемешивают; и разбавленная 1:1. Готовят непосредственно перед использованием.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 500 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 или 24147-80.

Гидроксиламин гидрохлорид по ГОСТ 5456-79.

Аммоний роданистый по ГОСТ 19522-74, раствор 50 г/дм.

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 50 г/дм.

Ксилол по ГОСТ 9949-76.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67 или ГОСТ 18300-72.

Тиоацетамид, перекристаллизованный в ксилоле, раствор 20 г/дм. Перекристаллизация тиоацетамида: 30 г тиоацетамида растворяют в 100 см ксилола при 85-90°С при перемешивании.

Верхний слой раствора осторожно сливают в сухой стакан вместимостью 600-800 см. В стакан с остатком прибавляют 100 см ксилола и снова растворяют при 85-90°С. Верхний слой тиоацетамида сливают в тот же стакан вместимостью 600-800 см. Эту операцию повторяют 4-5 раз. Остаток отбрасывают. Полученный раствор охлаждают в проточной воде. Выпавшие кристаллы тиоацетамида отфильтровывают на воронку Бюхнера с двумя фильтрами средней плотности (белая лента). Кристаллы промывают 2-3 раза ксилолом и высушивают на воздухе.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный из спиртового раствора.

Перекристаллизация молибденовокислого аммония: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см воды при 70-80°С. Горячий раствор фильтруют через плотный фильтр (синяя лента) в стакан, содержащий 300 см этилового спирта. Раствор охлаждают и выдерживают в проточной воде в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера с фильтром средней плотности (белая лента). Кристаллы промывают 2-3 раза этиловым спиртом порциями по 20-30 см и высушивают на воздухе.

Аммоний молибденовокислый, раствор: 10 г молибденовокислого аммония растворяют в 1 дм раствора серной кислоты концентрации 2,5 моль/дм.

Реакционная смесь: в мерную колбу вместимостью 1 дм приливают 100 см раствора молибденовокислого аммония, разбавляют водой до объема 900 см, добавляют 10 см раствора сернокислого гидразина, доливают водой до метки и перемешивают; смесь растворов готовят непосредственно перед использованием.

Хлорномолибдатный реактив: 5 г молибденовокислого аммония растворяют в 100 см воды при нагревании, охлаждают. Затем в стакан вместимостью 1 дм приливают 500 см воды, 278 см хлорной кислоты ч.д.а. или 230 см хлорной кислоты х. ч. и постепенно при перемешивании вводят раствор молибденовокислого аммония. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают; готовят перед применением.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841-74 и раствор 1,5 г/дм.

Кислота аскорбиновая пищевая, раствор 5 г/дм.

Медь марки М00бк по ГОСТ 859-78.

Медь азотнокислая, раствор 10 г/дм: 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 15-20 см азотной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,01 г меди.

Железо карбонильное марки ПС по ГОСТ 13610-79.

Ангидрид мышьяковистый марки "рафинированный" по ГОСТ 1973-77.

Натрий мышьяковистокислый орто (NaAsO).

Стандартные растворы мышьяка

Раствор А: 0,132 г ангидрида мышьяковистого растворяют в 5 см раствора гидроокиси натрия, разбавляют водой до 200 см и прибавляют серную кислоту (1:1) до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

Допускается приготовление стандартного раствора из мышьяковистокислого натрия орто: 0,256 г мышьяковистокислого натрия орто растворяют в 200 см воды и далее поступают, как указано выше, при приготовлении раствора из мышьяковистого ангидрида.

1 см стандартного раствора А содержит 0,0001 г мышьяка.

Раствор Б: 10 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают; готовят перед применением.

1 см стандартного раствора Б содержит 0,00001 г мышьяка.

Индикатор универсальный, бумага.

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

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Определение мышьяка после предварительного отделения отгонкой в виде треххлористого мышьяка

Массу навески стали: 1 г при массовой доле мышьяка от 0,002 до 0,005%; 0,5 г при массовой доле мышьяка свыше 0,005 до 0,01%; 0,25 г при массовой доле мышьяка свыше 0,01 до 0,02%; 0,1 г при массовой доле мышьяка свыше 0,02 до 0,05% помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см, приливают 30 см смеси соляной и азотной кислот, 10 см серной кислоты и 10 см ортофосфорной кислоты (1:1). Стакан или колбу накрывают часовым стеклом и растворяют навеску пробы при умеренном нагревании.

Часовое стекло ополаскивают небольшим количеством воды и выпаривают раствор до появления густых паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают, осторожно добавляют 30 см соляной кислоты (1:1) и количественно переносят раствор в колбу дистилляционного аппарата. К раствору добавляют 0,5 г бромистого калия, 0,5 г сернокислого гидразина и медленно дистиллируют треххлористый мышьяк, нагревая раствор не выше 120°С. Дистиллят собирают в стакан-приемник вместимостью 100 см, содержащий 10 см воды.

Дистилляцию продолжают до тех пор, пока в приемник не перейдет 2/3 первоначального объема раствора.

К дистилляту прибавляют 10 см азотной кислоты, нагревают до кипения и кипятят раствор в течение 5 мин, раствор выпаривают досуха. Сухой остаток выдерживают 40-60 мин при 120-130°С, охлаждают и проводят определение мышьяка с молибденовокислым аммонием (реакционная смесь) или с хлорномолибдатным реактивом.

3.3.1.1. Определение мышьяка с молибденовокислым аммонием

К сухому остатку добавляют 20 см реакционной смеси, стакан накрывают часовым стеклом и помещают на водяную кипящую баню на 10 мин. Раствор охлаждают до температуры около 20°С, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см. Стенки стакана и часовое стекло ополаскивают реакционной смесью и содержимое мерной колбы доливают той же смесью до метки и перемешивают. По истечении 30 мин после заполнения колбы измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 840 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 600 до 710 нм и от 710 до 900 нм (при наличии соответствующего светофильтра в фотоколориметре) с толщиной слоя не менее 20 мм. В качестве раствора сравнения используют воду. Массовую долю мышьяка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

3.3.1.2. Определение мышьяка с хлорномолибдатным реактивом

К сухому остатку прибавляют 20 см хлорномолибдатного реактива, 1 см раствора сернокислого гидразина или 1 см раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают и нагревают раствор на кипящей водяной бане в течение 10-15 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают до метки хлорномолибдатным реактивом и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при =840 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 600 до 710 нм и от 710 до 900 нм (при наличии соответствующего светофильтра в фотоколориметре) с толщиной слоя не менее 20 мм. В качестве раствора сравнения используют воду. Массовую долю мышьяка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

3.3.2. Определение мышьяка после предварительного отделения тиоацетамидом в виде сульфида

Навеску стали массой: 1 г при массовой доле мышьяка от 0,002 до 0,005%; 0,5 г при массовой доле мышьяка свыше 0,005 до 0,01%; 0,25 г при массовой доле мышьяка свыше 0,01 до 0,02% и 0,1 г при массовой доле мышьяка свыше 0,02 до 0,05% помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см, приливают 30 см смеси соляной и азотной кислот, накрывают стакан или колбу часовым стеклом и растворяют навеску пробы при нагревании, охлаждают. Приливают 20 см серной кислоты (1:1) и выпаривают до выделения густых паров серной кислоты, охлаждают. Соли растворяют в 40-50 см воды при нагревании, приливают 10 см раствора винной кислоты, раствор нагревают в течение 5-10 мин, охлаждают, приливают раствор аммиака до рН 8-9 по универсальному индикатору и нагревают раствор в течение 15-20 мин при 90-95°С до полного растворения осадка, охлаждают. К раствору приливают серной кислоты (1:1) до рН 2 по универсальному индикатору и 10 см в избыток, доливают раствор водой до 180 см и нагревают до кипения. Осторожно добавляют 2-5 г солянокислого гидроксиламина и кипятят раствор до полного восстановления железа (по реакции с роданистым аммонием). Прибавляют 10 см раствора тиоацетамида, 1 см раствора азотнокислой меди, выдерживают раствор с выпавшим осадком сульфидов в течение 10-15 мин на теплом месте плиты, прибавляют 10 см раствора тиоацетамида, оставляют стоять 30-40 мин при 85-90°С и охлаждают.

Через 4 ч осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности (белая лента), промывают 6-7 раз водой, растворяют сульфиды в 30-40 см горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1) порциями по 10 см. Промывают остаток на фильтре горячей водой 3-4 раза, фильтр отбрасывают. Раствор выпаривают до 3-5 см, добавляют 2 см хлорной кислоты х.ч. или 2,5 см хлорной кислоты ч.д.а. Обмывают стенки стакана водой и выпаривают до выделения паров хлорной кислоты.

После этого выпаривание до паров хлорной кислоты повторяют. Далее поступают, как указано в пп. 3.3.1.1 или 3.3.1.2.

3.3.1.1-3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3.3. Построение градуировочного графика

В шесть стаканов или колб вместимостью 250-300 см помещают по 1,0 г карбонильного железа при массовой доле мышьяка от 0,002 до 0,005%; по 0,5 г при массовой доле мышьяка свыше 0,005 до 0,01%; по 0,25 г при массовой доле мышьяка свыше 0,01 до 0,02%; по 0,1 г при массовой доле мышьяка свыше 0,02 до 0,05%.

В пять стаканов или колб приливают последовательно 1, 2, 3, 4, 5 см стандартного раствора Б мышьяка. Шестой стакан или колба служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы или колбы приливают по 30 см смеси соляной и азотной кислот, накрывают стаканы или колбы часовыми стеклами и растворяют навески карбонильного железа при нагревании. Далее поступают, как указано в пп. 3.3.1 или 3.3.2.

Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта.

По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им значениям концентраций мышьяка строят градуировочный график.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю мышьяка () в процентах вычисляют по формуле

где - масса мышьяка, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески стали, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.2.

3.4.1, 3.4.2. (Измененная редакция. Изм. N 1).

4. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

4.1. Сущность метода

Метод основан на дистилляции треххлористого мышьяка (III) из солянокислого раствора стали в присутствии бромистого калия и сернокислого гидразина и потенциометрическом титровании раствором бромноватокислого калия до получения скачка потенциала.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Аппарат для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204-69.

Установка для потенциометрического титрования с гальванометром чувствительностью 2·10 А (см. чертеж) состоит из индикаторного платинового электрода 1; мешалки 2 (с числом оборотов 200-300 в минуту); каломельного электрода сравнения 3 со встроенным ключом тока; переменного сопротивления 4 (подбирают опытным путем в зависимости от типа милливольтмикроамперметра с таким расчетом, чтобы обеспечить нормальное положение стрелки в пределах шкалы); милливольтмикроамперметра 5.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или ГОСТ 14262-78.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80 и разбавленная 1:1.

Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см соляной кислоты приливают 50 см азотной кислоты и перемешивают. Реактив готовят непосредственно перед применением.

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841-74.

Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457-74, 0,01 н. раствор: 0,2784 г предварительно перекристаллизованного из водного раствора и высушенного при 150-180°С бромноватокислого калия растворяют в 100-120 см воды, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор допускается готовить из фиксанала.

4.3. Проведение анализа

Навеску стали массой 2 г помещают в стакан или колбу вместимостью 600 см, приливают 60 см смеси соляной и азотной кислот и 25-30 см серной кислоты. Если сталь содержит вольфрам, добавляют 30 см ортофосфорной кислоты (1:1). Стакан или колбу накрывают часовым стеклом. Растворение проводят сначала при комнатной температуре, а затем умеренно нагревают до полного растворения навески. Часовое стекло ополаскивают небольшим количеством воды и выпаривают раствор до появления густых паров серной кислоты. Содержимое стакана или колбы охлаждают, осторожно добавляют 100 см соляной кислоты (1:1) и количественно переносят раствор в колбу дистилляционного аппарата вместимостью 250 см. К раствору добавляют 1 г бромистого калия, 3 г сернокислого гидразина и медленно дистиллируют треххлористый мышьяк, нагревая раствор не выше 120°С. Дистиллят собирают в стакан-приемник вместимостью 400 см, содержащий 40 см воды. Дистилляцию продолжают до тех пор, пока в приемник не перейдет 2/3 первоначального объема раствора.

Стакан с дистиллятом помещают в прибор для потенциометрического титрования, опускают мешалку и электроды, мешалку приводят во вращение и перемешивают раствор в течение 0,5-1 мин. Затем, не выключая мешалку, раствор титруют, добавляя по каплям раствор бромноватокислого калия из микробюретки до получения скачка потенциала.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю мышьяка () в процентах вычисляют по формуле

где - объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см;

- объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см;

0,000375 - массовая концентрация точно 0,01 н. раствора бромноватокислого калия, выраженная в граммах мышьяка, г/см;

- масса навески стали, г.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности не должны превышать значений, указанных в табл.2.

4.4.1, 4.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Электронный текст документа

и сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 1999