ГОСТ 22536.11-87

ГОСТ 22536.11-87 Сталь вуглецевий і чавун нелегований. Методи визначення титану (зі зміною N 1)

ГОСТ 22536.11-87

Група B09
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СТАЛЬ ВУГЛЕНИСТА І чавун НЕЛЕГОВАНИЙ

Методи визначення титану

Carbon steel and unalloyed cast iron.
Методи для визначення титанію

ОКСТУ 0809

Строк дії з 01.01.88
до 01.01.98 *
_______________________________
* Обмеження терміну дії знято
за протоколом N 7-95 Міждержавної Ради
зі стандартизації, метрології та сертифікації
(ІВД N 11, 1995 рік). - Примітка "КОДЕКС".

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством чорної металургії СРСР

ВИКОНАВЦІ

Д.К.Нестеров, канд. техн. наук; С. І. Рудюк , канд. техн. наук; Н. Н. Гриценко , канд. хім. наук (керівник теми); В. Ф. Коваленко , канд. техн. наук; С. В. Спіріна , канд. хім. наук (керівник теми); О.М.Кіржнер

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 20.02.87 N 301

3. ВЗАМІН ГОСТ 22536.11-77

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. ПЕРЕВИДАННЯ. Грудень 1987

ВНЕСЕН Зміна N 1, затверджена постановою Держстандарту СРСР від 28.03.90 N 659, введена в дію з 01.10.90 та опублікована в ІВС N 6, 1990 р.

Зміна внесена за текстом ІКС N 6, 1990 р.


Цей стандарт встановлює фотометричний (при масовій частці титану від 0,01 до 0,10%) та екстракційно-фотометричний (при масовій частці титану від 0,005 до 0,10%) методи визначення титану у вуглецевій сталі та нелегованому чавуні.

(Змінена редакція, зміна N 1).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 22536.0-87.

2. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД

2.1. Сутність методу

Метод заснований на утворенні забарвленого в жовтий колір комплексної сполуки титану з діантипірилметаном у солянокислому середовищі та вимірюванні світлопоглинання отриманого комплексу при довжині хвилі 395 нм. Вплив заліза (III) та ванадію (V) усувають додаванням аскорбінової кислоти.

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.2. Апаратура та реактиви

Фотоелектроколориметр або спектрофотометр.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 або ГОСТ 14262-78 і розведена 1:4, 1:2 та 1:20.

Кислота азотна за ГОСТ 4461-77 або ГОСТ 11125-84 .

Кислота фтористоводнева за ГОСТ 10484-84 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 або ГОСТ 14261-77 , розведена 1:1, 1:6 та 1:9.

Кислота аскорбінова за нормативно-технічною документацією, розчин з масовою концентрацією 100 г/дм , свіжоприготовлений.

Залізо карбонільне за ГОСТ 13610-79 .

Діантипірилметан з нормативно-технічної документації, розчин з масовою концентрацією 50 г/дм , свіжоприготовлений: 50 г діантипірилметану розчиняють у 300 см соляної кислоти, розведеної 1:6, фільтрують через фільтр «біла стрічка» у мірну колбу місткістю 1 дм доливають до мітки тією ж кислотою і перемішують.

Індикатор універсальний, папір.

Калій піросернокислий за ГОСТ 7172-76 .

Аміак водний за ГОСТ 3760-79 .

Титан металевий за ГОСТ 19807-74 *.
_______________
* Діє ГОСТ 19807-91 . - Примітка "КОДЕКС".

Титану діоксид з нормативно-технічної документації.

Титан сірчанокислий, стандартні розчини.

Розчин А: 0,1668 г свіжопрокаленого при 1000 °C діоксиду титану поміщають платиновий тигель і сплавляють з 2-3 г піросернокислого калію при 750-800 °С.

Після охолодження плав розчиняють 300 см сірчаної кислоти, розведеної 1:20, переводять у мірну колбу місткістю 1 дм , доливають до мітки розведеною 1:20 сірчаною кислотою і перемішують. 1 см розчину, містить А 0,0001 г титану.

Масову концентрацію стандартного розчину встановлюють так: 50 см стандартного розчину, А поміщають у склянку місткістю 200-250 см , розбавляють водою до 100 см , приливають при перемішуванні розчин аміаку до рН 8-9 по універсальному індикатору і потім надлишок 3-5 см . Розчин з осадом, що випав, нагрівають до кипіння, осад відфільтровують на фільтр «біла стрічка» і промивають 3-4 рази теплою водою, що містить в 1 дм 10 см аміаку. Фільтр з осадом поміщають попередньо прожарений до постійної маси і зважений платиновий тигель, озолюють і прожарюють при 1000-1100 °С до постійної маси. Після охолодження в ексикаторі тигель з осадом зважують.

Одночасно проводять контрольний досвід забруднення реактивів.

Масову концентрацію сірчанокислого титану , Виражену в грамах титану на 1 см розчину, обчислюють за формулою

,

де - Маса тигля з осадом діоксиду титану, г;

- Маса тигля без осаду діоксиду титану, г;

- Маса тигля з осадом у контрольному досвіді, г;

- Маса тигля без осаду в контрольному досвіді, г;

0,5996 - коефіцієнт перерахунку діоксиду титану на титан;

- Об'єм розчину сірчанокислого титану, взятий для установки титру, см .

Приготування стандартного розчину А допускається з металевого титану. Для цього 0,1 г металевого титану поміщають у склянку місткістю 200-250 см. , доливають 50 см сірчаної кислоти, розведеної 1:2, розчиняють при нагріванні. Після розчинення в склянку додають краплями азотну кислоту до знебарвлення розчину і випарюють до появи густих парів сірчаної кислоти. Розчин охолоджують, обережно змивають стінки склянки водою і випарюють знову до появи парів сірчаної кислоти. Після охолодження розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають до мітки сірчаною кислотою, розведеною 1:20, і перемішують.

Розчин Б: (Готують безпосередньо перед застосуванням): 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки сірчаною кислотою, розведеною 1:20, і перемішують.

1 см розчину містить Б 0,00001 г титану.

(Змінена редакція, Змін. N 1

).

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Наважку сталі або чавуну масою 0,5 г поміщають у склянку місткістю 250 см і розчиняють 25 см сірчаної кислоти, розведеної 1:4 при помірному нагріванні, накривши склянку годинниковим склом. Після повного розчинення навішування обережно доливають по краплях азотну кислоту до припинення спінювання і надлишок 1 см. . Розчин кип'ятять до видалення оксидів азоту, після чого випарюють до появи парів сірчаної кислоти. Вміст склянки охолоджують, обмивають стінки склянки та годинникове скло водою, доливають 30 см. води та нагрівають до розчинення солей. Охолоджений розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають до мітки водою і перемішують. При аналізі чавунів або у разі випадання в осад крем'яної кислоти розчин після розчинення солей фільтрують через фільтр «біла стрічка» з невеликою кількістю фільтробмажної маси і осад промивають і фільтр 5-6 разів гарячою водою. Фільтрат та промивні води збирають у мірну колбу місткістю 100 см.

Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, висушують, озолюють і прожарюють при 800-900 °С. Осад змочують 2-3 краплями сірчаної кислоти, розведеної 1:4, доливають 5-6 см фтористоводневої кислоти та обережно випарюють до пар сірчаної кислоти. Залишок у тиглях прожарюють протягом 5-10 хв при 800-900 ° С і сплавляють з 1 г піросернокислого калію. Плав охолоджують, розчиняють при нагріванні 20-30 см соляної кислоти, розведеної 1:9. Отриманий розчин приєднують до фільтрату у мірній колбі місткістю 100 см. . Розчин у колбі доводять до мітки водою та перемішують. Частину розчину відфільтровують через сухий фільтр суху колбу, відкидаючи перші порції фільтрату.

У дві мірні колби місткістю по 100 см поміщають аліквотні частини розчину по 25 см при масовій частці титану 0,01-0,05% та по 10 см при масовій частці титану 0,05-0,1%. Додають по 15 см розчину аскорбінової кислоти перемішують і витримують 5-7 хв. Потім додають 15 см соляної кислоти, розведеної 1:1, та в одну колбу 10 см розчину діантіпірілметану. Потім додають по 10 см соляної кислоти, розведеної 1:1, та в одну колбу 10 см розчину діантіпірілметану. Розчини в колбах доливають водою до мітки і перемішують. Через 40 хв вимірюють оптичну щільність аналізованого розчину на фотоелектроколориметр зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі 390-405 нм або на спектрофотометр при довжині хвилі 395 нм. Як розчин порівняння застосовують розчин, приготований без додавання диантипирилметана. Товщину поглинаючого шару кювети вибирають таким чином, щоб отримати оптимальне значення оптичної густини.

Одночасно з виконанням аналізу проводять контрольний досвід забруднення реактивів.

Зі значення оптичної щільності кожного аналізованого розчину віднімають значення оптичної щільності контрольного досвіду. Масу титану знаходять за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандартним зразком.

(Змінена редакція,

Змін. N 1).

2.3.2. Побудова градуювального графіка

У шість склянок місткістю по 250 см поміщають по 0,5 г карбонільного заліза або сталі, близької за складом до аналізованої та не містить титану. При визначенні титану в інтервалі 0,05-0,1% п'ять з них додають стандартний розчин, А в кількості 2,5; 3,0; 4,0; 4,5; 5,0 см що відповідає 0,00025; 0,0003; 0,0004; 0,00045; 0,0005 г титану. При визначенні титану в інтервалі 0,01-0,05% п'ять склянок додають стандартний розчин Б у кількості 2,5; 5,0; 10,0; 20,0; 25,0 см що відповідає 0,000025; 0,000050; 0,000100; 0,000200; 0,000250 г титану. Шоста склянка служить щодо контрольного досвіду. Далі проводять аналіз, як зазначено у п. 2.3.1. За знайденими значеннями оптичної щільності та відповідним їм значенням маси титану будують градуювальний графік. Допускається побудова градуювального графіка координатах: оптична щільність — масова частка титану.

(Змінена редакція. Змін. N 1).

2.4. Обробка результатів

2.4.1. Масову частку титану у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса титану в аналізованій пробі, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування, р.

2.4.2. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки титану наведено у таблиці.

(Змінена редакція. Змін. N 1).

3. ЕКСТРАКЦІЙНО-ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД

3.1. Сутність методу

Метод заснований на утворенні забарвленого в жовтий колір комплексного з'єднання титану з діантіпірілметаном і хлористим оловом, екстрагування його хлороформом та вимірювання світлопоглинання отриманого екстракту при довжині хвилі 395 нм.

3.2. Апаратура та реактиви

Апаратура та реактиви за п. 2.2 з доповненням:

кислота соляна за ГОСТ 3118-77 або за ГОСТ 14261-77 та розбавлена 1:9;

хлороформ за ГОСТ 20015-74 ;

олово металеве у гранулах з нормативно-технічної документації;

олово дволористе 2-водне за ТУ-09-5393-88, свіжоприготовлений розчин: 200 г хлористого олова розчиняють у 145 см гарячої соляної кислоти. Розчин охолоджують, додають кілька гранул олова та доливають водою до 1 дм. .

Залізо карбонільне за ГОСТ 13610-79 , розчин з масовою концентрацією 20 г/дм : 2,0 г карбонильного заліза поміщають у склянку місткістю 250 см. і розчиняють 25 см сірчаної кислоти, розведеної 1:4 при помірному нагріванні. Після повного розчинення навішування обережно доливають по краплях азотну кислоту до припинення спінювання і надлишок 1 см. . Розчин кип'ятять до видалення оксидів азоту, після чого випарюють до появи парів сірчаної кислоти. Вміст склянки охолоджують, обмивають стінки склянки 50 см соляної кислоти, розведеної 1:9, нагрівають до розчинення солей. Охолоджений розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають до мітки соляною кислотою, розведеною 1:9, і перемішують.

(Змінена редакція, Змін. N 1

).

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку сталі або чавуну масою 1 г (при масовій частці титану від 0,005 до 0,01%) і 0,5 г (при масовій частці титану від 0,01 до 0,1%) поміщають у склянку місткістю 250 см і розчиняють 25 см сірчаної кислоти, розведеної 1:4 при помірному нагріванні, накривши склянку годинниковим склом. Після повного розчинення навішування обережно доливають по краплях азотну кислоту до припинення спінювання і надлишок 1 см. . Розчин кип'ятять до видалення оксидів азоту, після чого випарюють до появи парів сірчаної кислоти. Вміст склянки охолоджують, обмивають стінки склянки та годинникове скло водою, доливають 30 см. соляної кислоти, розведеної 1:9, нагрівають до розчинення солей. Охолоджений розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають до мітки соляною кислотою, розведеною 1:9, і перемішують. При аналізі чавунів розчин фільтрують через фільтр «біла стрічка» у мірну колбу місткістю 100 см. і промивають 5-6 разів соляною кислотою, розведеною 1:9.

Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, висушують, озолюють і прожарюють при 800-900 °С. Осад змочують 2-3 краплями сірчаної кислоти, розведеної 1:4, доливають 5-6 см фтористоводневої кислоти та обережно випарюють до пар сірчаної кислоти. Залишок у тиглях прожарюють протягом 5-10 хв при 800-900 ° С і сплавляють з 1 г піросернокислого калію. Плав охолоджують, розчиняють при нагріванні 20-30 см соляної кислоти, розведеної 1:9, отриманий розчин приєднують до фільтрату в мірній колбі місткістю 100 см . Розчин у колбі доводять до мітки соляною кислотою, розведеною 1:9, і перемішують.

Аліквотну частину розчину, що дорівнює 20 см (при масовій частці титану від 0,005 до 0,05%) та 10 см (при масовій частці титану від 0,05-0,1%), поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають 15 см розчину аскорбінової кислоти та перемішують. Через 5 хв доливають 15 см соляної кислоти, розведеної 1:9, 10 см діантипірилметану і знову перемішують розчин. Через 40 хв розчин переводять у ділильну вирву місткістю 200 см. обмиваючи стінки склянки соляною кислотою, розведеною 1:9, доливають 5 см розчину хлористого олова, перемішують та доливають 20 см хлороформу.

Ділительну вирву струшують протягом 1 хв і після поділу шарів органічний шар зливають у мірну колбу місткістю 50 см. . Екстракцію повторюють двічі, додаючи по 5 см хлороформу та збираючи органічні шари в ту ж колбу. Екстракт у колбі доливають до мітки хлороформом, перемішують і фільтрують через сухий фільтр суху колбу, яку закривають пробкою. Вимірюють оптичну щільність забарвленого екстракту на фотоелектроколориметр зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі 390-405 нм або на спектрофотометр при довжині хвилі 395 нм. Як розчин порівняння застосовують хлороформ.

Товщину поглинаючого шару кювети вибирають таким чином, щоб отримати оптимальне значення оптичної густини.

Одночасно з виконанням аналізу проводять контрольний досвід забруднення реактивів.

Зі значення оптичної щільності кожного аналізованого розчину віднімають значення оптичної щільності контрольного досвіду.

Масу титану знаходять за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандартним зразком.

(Змінена редакція

ія, Изм. N 1).

3.3.2. Побудова градуювального графіка

У шість склянок поміщають по 10 см (При масовій частці титану 0,005-0,01%) або по 5 см (При масовій частці титану 0,01-0,05%) або по 2,5 см (при масовій частці титану 0,05-0,1%) розчину карбонильного заліза, п'ять з них послідовно доливають 1; 2; 3; 4; 5 см стандартного розчину Б титану, що відповідає 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г титану. Шоста склянка служить щодо контрольного досвіду.

До розчинів у склянках доливають по 15 см. розчину аскорбінової кислоти та перемішують. Через 5 хв доливають 15 см соляної кислоти, розведеної 1:9, 10 см розчину діантіпірілметану і знову перемішують. Далі розчин готують до екстракції, як зазначено у п. 3.3.1. При вимірі світлопоглинання як розчин порівняння використовують екстракт шостої склянки, що не містить титану. За знайденими значеннями оптичної щільності та відповідним їм значенням маси титану будують градуювальний графік. Допускається побудова градуювального графіка координатах: оптична щільність — масова частка титану.

(Змінена редакція, Змін. N 1)

.

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку титану ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса титану в аналізованій пробі, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування проби, що відповідає аліквотній частині розчину, г.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.4.2. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки титану наведено у таблиці.

(Змінена редакція, зміна N 1).