ГОСТ 6689.14-92. Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения хрома

(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 18.02.1992 № 167)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Methods for the determination of chromium

1 января 1993 года

Разработан и внесен Министерством металлургии СССР.

Разработчики: В.Н. Федоров, Ю.М. Лейбов, Б.П. Краснов, А.Н. Боганова, Л.В. Морейская, И.А. Воробьева.

Утвержден и введен в действие Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 № 167.

Ссылочные нормативно-технические документы

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, раздела
ГОСТ 492-73	Вводная часть
ГОСТ 1277-75	2.2
ГОСТ 3118-77	2.2; 3.2
ГОСТ 4204-77	2.2; 3.2
ГОСТ 4208-72	2.2
ГОСТ 4220-75	2.2
ГОСТ 4233-73	2.2
ГОСТ 4461-77	2.2; 3.2
ГОСТ 4472-78	3.2
ГОСТ 5839-77	2.2
ГОСТ 5905-79	3.2
ГОСТ 6689.1-92	Разд. 1
ГОСТ 10484-78	3.2
ГОСТ 20478-75	2.2
ГОСТ 20490-75	2.2
ГОСТ 22180-76	2.2
ГОСТ 25086-87	Разд. 1; 2.4.3, 3.4.3

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и атомно-абсорбционный методы определения хрома (при массовой доле хрома от 8 до 11%) в никелевых сплавах по ГОСТ 492.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

2.1 Сущность метода

Метод основан на окислении хрома (III) до хрома (IV) надсернокислым аммонием в сернокислой среде в присутствии азотнокислого серебра в качестве катализатора, восстановлении хрома (IV) стандартным раствором соли Мора и определении избытка железа (II) потенциометрическим титрованием раствором двухромовокислого калия или титрованием раствором марганцовокислого калия с визуальной индикацией конца титрования.

2.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Потенциометр ЛПМ-60М, рН-340 или любой прибор того же класса.

Электрод платиновый ЭТПЛ-ОГМ.

Электрод сравнения ртутно-сульфатный.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Смесь кислот для растворения: смешивают одну часть азотной кислоты с тремя частями соляной кислоты.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:9.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180, раствор 10 г/дм3.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 5 г/дм3.

Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 50 г/дм3.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 250 г/дм3.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, 0,1 моль/дм3 раствор: 39,2 г соли Мора растворяют в небольшом объеме серной кислоты (1:9), переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки той же кислотой.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, 0,02 моль/дм3 раствор: готовят из фиксанала или 4,9037 г двухромовокислого калия, высушенного при 140 °С, растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.

1 см3 раствора содержит 0,001734 г хрома.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, 0,02 моль/дм3 раствор: готовят из фиксанала или 3,2 г марганцовокислого калия растворяют в стакане вместимостью 500 см3 в 250 см3 прокипяченной и охлажденной воды, дают отстояться и сливают декантацией в колбу вместимостью 1000 см3. В стакан снова добавляют 250 см3 воды, хорошо перемешивают, дают раствору отстояться и вновь его декантируют в ту же колбу. Раствор в колбе доливают до метки водой, переносят в склянку из темного стекла и оставляют на 7 — 10 дней в темном месте.

0,1 г щавелевокислого натрия, высушенного при 100 — 105 °С, помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 100 см3 горячей воды, 10 см3 серной кислоты (1:1) и титруют раствором марганцовокислого калия при постоянном перемешивании до появления слабо-розового окрашивания.

Поправочный коэффициент (К) для раствора марганцовокислого калия рассчитывают по формуле

K = \frac{m}{V \cdot 0,0067002} ,

где m — масса навески щавелевокислого натрия, г;

0,0067002 — теоретическая масса щавелевокислого натрия, соответствующая 1 см3 0,02 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия, г.

Массовая концентрация раствора (Т) марганцовокислого калия вычисляется по формуле

T = 0,001734K ,

где К — поправочный коэффициент;

0,001734 — теоретическая массовая концентрация 0,02 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия по хрому.

2.3 Проведение анализа

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 — 25 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. Стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 30 см3 серной кислоты и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана и снова упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 200 см3 воды, растворяют при нагревании, раствор переносят в коническую колбу вместимостью 500 см3, ополаскивают стакан водой и разбавляют до 300 см3. Добавляют 10 см3 раствора азотнокислого серебра, 10 см3 раствора надсернокислого аммония и кипятят до полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до полного прекращения выделения пузырьков кислорода). Если в сплаве содержится марганец, то добавляют 5 см3 раствора хлористого натрия и снова кипятят до осветления раствора. Добавляют три-четыре капли раствора щавелевой кислоты. К охлажденному раствору добавляют из бюретки раствор соли Мора до перехода зеленой окраски в голубую и еще 10 см3 избытка.

Избыток соли Мора титруют раствором марганцовокислого калия до появления бледно-фиолетового окрашивания.

При потенциометрическом титровании окисление хрома и все дальнейшие операции проводят в стакане. Избыток соли Мора титруют потенциометрическим раствором двухромовокислого калия до скачка потенциала.

В обоих случаях в оттитрованный раствор добавляют точно такое же количество соли Мора и снова титруют раствором марганцовокислого калия или двухромовокислого калия, как указано выше.

2.4 Обработка результатов

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

X = \frac{(V - V_{1})T \cdot 100}{m} ,

где V — объем раствора марганцовокислого или двухромовокислого калия, затраченный в последнем титровании добавленного раствора соли Мора, см3;

V_{1} — объем раствора марганцовокислого или двухромовокислого калия, затраченный в первом титровании избытка соли Мора, см3;

Т — массовая концентрация раствора марганцовокислого или двухромовокислого калия по хрому, г;

m — масса сплава, г.

2.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений и результатов двух анализов не должны превышать 0,12% и 0,17%, соответственно.

2.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом в соответствии с ГОСТ 25086.

2.4.4. Титриметрический метод применяется в случае разногласий в оценке качества никелевых сплавов.

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

3.1 Сущность метода

Метод основан на измерении абсорбции света атомами хрома, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух.

3.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для хрома.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

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

Хром металлический по ГОСТ 5905.

Хром сернокислый по ГОСТ 4472.

Стандартный раствор хрома: 0,1 г хрома растворяют при нагревании в 10 см3 соляной кислоты (1:1) или 0,48 г сернокислого хрома растворяют при нагревании в 10 см3 серной кислоты (1:4).

Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.

1 см3 раствора содержит 0,0001 г хрома.

3.3 Проведение анализа

3.3.1. Навеску сплава массой 0,1 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1) и 2 см3 фтористоводородной кислоты. Затем добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают и остаток растворяют в 50 см3 воды при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. Аликвотную часть раствора пробы 10 см3 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.

Измеряют атомную абсорбцию хрома в пламени ацетилен-воздух при длине волны 357,9 нм параллельно с градуировочными растворами.

3.3.2 Построение градуировочного графика

В четыре мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают 8,0; 9,0; 10,0 и 11,0 см3 стандартного раствора хрома, что соответствует 0,8; 0,9; 1,0 и 1,1 мг хрома, и доливают до метки водой. Измеряют атомную абсорбцию хрома, как указано в п. 3.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.

3.4 Обработка результатов

3.4.1 Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{C \cdot K \cdot V}{m} \cdot 100 ,

где С — концентрация хрома, найденная по градуировочному графику, г/см3;

---