ГОСТ 14338.4-82

ГОСТ 14338.4-82 Молібден. Методи визначення азоту, кисню та водню

ГОСТ 14338.4-82

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

МОЛІБДЕН

Методи визначення азоту, кисню та водню

Molybdenum. Методи для визначення nitrogen, oxygen and hydrogen

Дата введення 1984-01-01

Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 30 вересня 1982 р. N 3870 термін запровадження встановлено з 01.01.84

Постановою Держстандарту СРСР від 21.04.88 N 1106 термін дії продовжено до 01.01.92*
________________
* Обмеження терміну дії знято постановою Держстандарту СРСР від 27.09.91 N 1524 (ІВД N 12, 1991 рік). - Примітка виробника бази даних.

ВЗАМІН ГОСТ 14338.4-74

ПЕРЕВИДАННЯ. Серпень 1988


Цей стандарт встановлює фотометричний метод визначення азоту (при масовій частці азоту від 0,0001 до 0,1%) та метод реакційної газової хроматографії (відновне плавлення в атмосфері інертного газу-носія аргону або гелію) для визначення азоту (при масовій частці азоту 0,0 0,1%), кисню (при масовій частці кисню 0,001-0,1%) та водню (при масовій частці водню 0,0001-0,1%) у металевому молібдені (порошок, штабик, пруток, дріт, стрічка, фольга ).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу за ГОСТ 14338.0-82.

2. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД

Фотометричний метод визначення азоту заснований на відгоні аміаку, що утворився, з лужного розчину в кварцовому апараті (за принципом К'єльдаля) з подальшим поглинанням аміаку сірчаною кислотою і визначенням азоту.

2.1. Апаратура, реактиви та розчини

Кварцовий перегінний апарат для отримання води, що бідистилює.

Кварцовий перегінний апарат для дистиляції аміаку.

Мікробюретка місткістю 5 см та бюретка місткістю 50 см за ГОСТ 1770-74 .

Мікроваги типу МВ-1 або іншого типу, що забезпечують зважування з похибкою не більше 0,00001 р.

Фотоелектроколориметри типів ФЕК-56М, ФЕК-60.

Установка визначення вмісту азоту (черт.1) складається з дистиляційної колби 1 з пришлифованной пробкою, в яку впаяна воронка 2 для вливання досліджуваного розчину; краплеуловлювача 3 ; холодильника 4 , пришліфованого до краплеуловлювача та приймача; приймача 5 з шліфованою пробкою 6 .

Чорт.1

Реактив Несслер.

Спирт етиловий, ректифікований за ГОСТ 18300-72 *.
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 18300-87 . Тут і надалі. - Примітка виробника бази даних.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 , розведена 1:1 бідистильованою водою, попередньо прокип'яченою в кварцовій посудині, і 0,02 н. розчин, виготовлений з фіксаналу.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:10.

Амоній сірчанокислий за ГОСТ 3769-78 , ос.ч., стандартний розчин: 0,01179 г солі розчиняють у бідистильованій воді в мірній колбі місткістю 1000 см . Доливають розчин бидистильованою водою до мітки і перемішують.

1 см розчину містить 0,0000025 г азоту.

Калію гідроксид розчин: 500 г гідроксиду калію розчиняють у колбі місткістю 2000 см , доливають бідистильовану воду до об'єму понад 1000 см розчин випарюють до об'єму 1000 см і охолоджують до кімнатної температури, закривають колбу пробкою, з'єднаною через отвір зі склянкою для промивання газів, що містить концентровану сірчану кислоту.

Розчин порівняння: у мірну колбу місткістю 50 см вводять 5 см 0,02 зв. розчину сірчаної кислоти, 0,5 см реактиву Несслера, доливають до мітки бідистильованою водою і перемішую

т.

2.2. Підготовка до аналізу

Зразки металевого молібдену подрібнюють, очищають від забруднень та оксидів, промиваючи їх спочатку соляною кислотою (1:10), потім бидистильованою водою та етиловим спиртом. Після промивання зразки висушують на повітрі.

2.3. Проведення аналізу

Залежно від масової частки азоту у зразку беруть навішення відповідно до табл.1.

Таблиця 1

Наважку поміщають у колбу з гідравлічним затвором, додають 10 см сірчаної кислоти (1:1) та нагрівають на відкритій електроплитці до повного розчинення. Після охолодження розчин розбавляють бидистильованою водою до 50-60 см. і переливають у дистиляційну колбу.

Дистиляційну колбу із розчином приєднують до установки. У приймач вводять 5 см 0,02 зв. розчину сірчаної кислоти і при слабкому відсмоктуванні пропускають невеликий струм пари. Потім повільно, невеликими порціями, вливають у дистиляційну колбу через лійку 80 см розчину гідроксиду калію для нейтралізації кислоти та отримання лужного середовища. Після того, як вся луг буде введена в колбу, посилюють струм пароповітряної суміші та відсмоктування.

Після появи перших крапель конденсату перегонку ведуть ще 15 хв. Аміак, що виділяється, захоплюється парою, поглинається в приймачі 0,02 н. розчином сірчаної кислоти. Зазвичай збирається конденсат разом із кислотою 30-40 см. .

Після закінчення зазначеного часу відключають вакуум, швидко відкривають кран вирви, випускають повітря в дистиляційну колбу і потім вимикають пару.

Від'єднують холодильник і переносять отриманий конденсат у мірну колбу місткістю 50 см . Холодильник і приймач обмивають водою бідистильованою, застосовуючи мінімальну кількість води. Промивну рідину збирають у мірну колбу з конденсатом, додають у колбу 0,5 см. реактиву Несслера доливають розчин до мітки бідистильованою водою і перемішують. Розчин залишають на 30 хв для утворення комплексної сполуки аміаку з реактивом Несслера. Потім вимірюють оптичну щільність аналізованих розчинів і розчинів порівняння на фотоколориметрі з синім світлофільтром N 4 (довжина хвилі 440 нм) у кюветі з товщиною шару, що поглинає світло, 50 мм.

Одночасно з пробою проводять контрольний досвід на забруднення реактивів, проводять його через усі стадії аналізу, використовуючи ті ж реактиви і в таких же кількостях, що при аналізі випробуваного зразка

.

2.4. Побудова градуювального графіка

У мірні колби місткістю по 50 см вводять 5 см 0,02 зв. розчину сірчаної кислоти, потім від 0,4 до 5,0 см (з інтервалом 0,2 см та від 5,0 до 40 см з інтервалом 5 см ) стандартного розчину сірчанокислого амонію та 0,5 см реактиву Несслер.

Розчини доливають до мітки бідистильованою водою і перемішують. Розчини витримують 30 хв, після чого вимірюють оптичні щільності забарвлених розчинів і розчину порівняння на фотоколориметрі з синім світлофільтром N 4 (довжина хвилі 440 нм) у кюветі з товщиною шару, що поглинає світло, 50 мм.

Як розчин порівняння при вимірі оптичної щільності використовують розчин, що містить всі застосовувані реактиви.

За знайденими значеннями оптичних щільностей та відповідним їм концентраціям азоту будують градуювальні графіки

.

2.5. Обробка результатів

2.5.1. Масову частку азоту ( ) у відсотках обчислять за формулою

,

де - кількість азоту в зразку, знайдене за градуювальним графіком, г;

- кількість азоту в розчині контрольного досвіду, знайдене за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування зразка, р.

2.5.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень при довірчій ймовірності 0,95 не повинні перевищувати величин, зазначених у табл.2.

Таблиця 2

3. МЕТОД РЕАКЦІЙНОЇ ГАЗОВОЇ ХРОМАТОГРАФІЇ

Метод реакційної газової хроматографії заснований на виділенні водню, азоту та кисню (незалежно від форми їх знаходження) та газову фазу у вигляді молекулярних водню та азоту, та окису вуглецю, відповідно, в умовах короткочасного (імпульсного) нагріву до ~3500 °С у графітовій капсулі з подальшим транспортуванням аргоном і гелієм газової суміші колонку газового хроматографа.

3.1. Апаратура, реактиви та розчини

Установка (чорт.2) складається з балона з аргоном або гелієм 1 ; газового хроматографа типу ЛХМ-8МД (модель 1), ЛХМ-72 або будь-якого іншого, що не поступається за своїми параметрами, зазначеними вище, 2 ; самописного потенціометра типу КСП-4 (комплектується з газовим хроматографом) 3 ; пневматичної імпульсної печі опору (для аналізу) 4 ; балона з аргоном або гелієм 5, 6 ; пневматичної імпульсної печі опору (для попередньої дегазації капсул) 7 ; схеми живлення імпульсних печей 8 (чорт.3).

Чорт.2

Чорт.3

Схема живлення імпульсних печей складається з автоматичного пускача типу АП 50-3М 1 ; автотрансформатора типу АОМН 40-250-75-У4 2 ; вольтметра типу Е-378, 0 250 3 ; магнітного пускача типу ПМЕ- 2224 ; трансформатора типу ОСУ-20/05 або будь-якого іншого аналогічного типу до 5 кВт 5 ; амперметра типу Е-378, 1000/5 6 ; трансформатора струмового типу ТШ-40, 1000/57; імпульсної печі 8 ; реле часу 9 типу ПЛ 27У4 (що забезпечує витримку від 0 до 10 с), реле проміжного типу ПЕ-21 (для включення реле часу); кнопки пускової типу КМЗ-2 10 .

Примітка. Для схеми живлення імпульсної печі допускається використання іншого електрообладнання, що забезпечує струм навантаження (навантаженням є графітова капсула) 500-600 А при безпечній напрузі 10-12, в імпульсному режимі 4-5 с, з інтервалом 2-2,5 хв.


Цеоліт синтетичний 5 А (СаА), зернистість 0,25-0,5 мм.

Ефір етиловий за ГОСТ 8981-78 , х.ч.

Спирт етиловий ректифікований за ГОСТ 18300-72 .

Ацетон за ГОСТ 2603-79 , х.ч. або ч.д.а.

Бензин авіаційний за ГОСТ 1012-72 .

Вуглець чотирихлористий за ГОСТ 20288-74 , х.ч. або ч.д.а.

Бязь бавовняна.

Колонки хроматографічні з нержавіючої сталі (4х0,5; 6х1,0; 8х1,0 завдовжки 1,5 3,0 м).

Манометр типу МТ-60, 0,16-0,25 МПа (1,6-2,5 атм).

Дросель голчастий для тонкого регулювання типу УХ-6.

Мікроваги МВ-1 або будь-якого іншого типу, що дозволяють зважувати з похибкою не більше 0,00001.

Регулятор тиску РДФ-31 або будь-який інший аналогічний тип, здатний забезпечити установку стабільним тиском у підйомнику пневматичної печі в межах 0,15-0,25 МПа (1,5-2,5 атм.).

Секундомір за ГОСТ 5072-79 .

Скоба з відліковим пристроєм типу СРО-25 за ГОСТ 11098-75 .

Капсула графітова марки С-2 чи С-3 (чорт.4).

Примітки:

1. Кришка повинна щільно прилягати до корпусу, не утворюючи тріщин.

2. Торцеві поверхні зібраної капсули повинні бути строго паралельними.

3. Довжина капсули з кришкою (20,65±0,05) мм

Чорт.4

Касета з оргскла для капсул.

Гачок із нержавіючої сталі для чищення внутрішньої камери печі.

Ротаметр загальнопромисловий РМ за ГОСТ 13045-81 .

Аргон газоподібний високої чистоти балонний за ГОСТ 10157-79 .

Гелій газоподібний високої чистоти.

Стандартні зразки: сталь СГ-1 (N 81-71 за Держреєстром), сталь СГ-3 (N 577-74 за Держреєстром), сталь СГ-2 (N 416-73 за Держреєстром). Допускається використовувати стандартні зразки категорії ВЗГ, СОП, у яких атестований вміст компонента не відрізняється від аналізованого більш ніж удвічі.

3.2. Підготовка до аналізу

Зразки металевого молібдену попередньо зачищають від окисної плівки, промивають у бензині або чотирихлористому вуглеці та висушують ацетоном. Порошок металевого молібдену використовують для аналізу без попередньої підготовки.

Для навішування беруть шматочки діаметром від 2,0 до 2,8 мм, тобто шматочки повинні проходити при просіванні в отвір сита 2,8 мм і не проходити в отвір сита 2,0 мм. Порошковий матеріал завантажують у капсулу за допомогою невеликого шпателя.

Підбирають капсули за довжиною з допуском 0,05 мм (за важелем) і дегазують їх при температурі ~3500 °С. Для аналізу проб відбирають капсули без тріщин, капсули з невеликою тріщиною можна використовувати для контрольних дослідів.

3.3. Проведення аналізу

Включають хроматограф та встановлюють оптимальний режим хроматографування.

Встановлюють графітову капсулу з аналізованим зразком.

Залежно від масової частки азоту, водню, кисню у зразку беруть навішення зразка відповідно до табл.3.

Таблиця 3

Всувають ручку крана-дозатора до упору і одночасно включають секундомір та пускову кнопку живлення печі.

Через 30 з ручку крана-дозатора повертають у колишнє положення і після виходу водневого піку на самописці перемикають ручку «вихід ДТП» на необхідний діапазон визначеного елемента.

Через 2 хвилини замінюють відпрацьовану капсулу на нову.

Після закінчення роботи, щоб уникнути попадання повітря до хроматографа, його слід «законсервувати» — закрити регулятор на балоні з аргоном для хроматографа. Коли тиск аргону в обох колонках наблизиться до нуля, встановлюють дуже слабкий потік газу-носія в приладі за пінним витратоміром і вимикають кнопку живлення хроматографа.

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку азоту, водню, кисню ( ) у відсотках розраховують за формулою

,

де — градуювальний коефіцієнт, який обчислюють для кожного елемента, що визначається, при градуюванні приладу за стандартними зразками;

- Висота піку визначається елемента за вирахуванням піку, отриманого в контрольному досвіді, мм;

- Маса навішування, р.

Градуювальний коефіцієнт слід перевіряти та коригувати, особливо після ремонту, різних регулювань: зміни балонів, що живлять хроматограф та піч для аналізу та після тривалої бездіяльності установки.

3.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень при довірчій ймовірності 0,95 не повинні перевищувати величин, зазначених у табл.4.

Таблиця 4

3.4.3. Метод застосовують при розбіжності щодо оцінки якості молібдену.