ГОСТ 29117-91

ГОСТ 29117–91 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення вісмуту

ГОСТ 29117-91

Група В39

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ

Методи визначення вісмуту

Alloyed і high-alloyed steels. Методи bismuth determination

МКС 77.080.20
ОКП 0809

Дата введення 1993-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством металургії СРСР

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Комітету стандартизації та метрології СРСР від 21.10.91 N 1631

3. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. ПЕРЕВИДАННЯ. Травень 2004 р.


Цей стандарт встановлює фотометричний (при масових частках від 0,0005% до 0,01%), неполум'яний атомно-абсорбційний (при масових частках від 0,0001% до 0,01%), інверсійно-вольтамперометричний (при масових частках від 0, 0001% до 0,005%) та полярографічний (при масових частках від 0,001% до 0,01%) методи визначення вісмуту в легованих та високолегованих сталях.

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 28473 .

2. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД

2.1. Сутність методу

Метод заснований на утворенні пофарбованого в рожевий колір комплексної сполуки вісмуту з ксиленоловим помаранчевим азотною кислотою концентрацією 0,1 моль/дм і вимір його оптичної щільності в області світлопропускання з максимумом поглинання при довжині хвилі 540 нм.

Вісмут попередньо відокремлюють від супутніх елементів стали осадженням у вигляді сульфіду тіоацетамідом в аміачному розчині у присутності колектора сульфіду міді та винної кислоти як комплексоутворюючу речовину або методом іонообмінної хроматографії.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр з усім приладдям для вимірювання у видимій області спектру.

рН-метр.

Термометр із шкалою до 150 °C.

Іонообмінна колонка діаметром 1,2-1,5 см, висотою 30-40 см, заповнена аніонітом АН-31, АВ-17-8 або АВ-17-8чС -формі з висотою шару 15 см

Аніоніт АН-31 за ГОСТ 20301 .

Підготовка аніоніту до аналізу: 200 г аніоніту заливають не менш ніж п'ятикратним об'ємом насиченого розчину натрію хлористого і залишають для набухання на 24 год.

Для відділення фракції смоли з розміром зерна менше 0,4 мм завись смоли в розчині натрію хлористого виливають на сито з сіткою N 063 за ГОСТ 6613 і промивають струменем води, збираючи фракцію аніоніту, що пройшла крізь сито, разом з водою в посудину місткістю 2-3 дм. . Смолу, що залишилася на ситі, відкидають. Рідина над фракцією аніоніту, що пройшла крізь сито, декантують, а аніоніт промивають способом декантації кислотою соляною концентрацією спочатку 3 моль/дм потім 0,5 моль/дм до повного видалення Fe(III) (проба з роданистим калієм). Аніоніт промивають 10-кратною кількістю води, потім заливають на 48 год розчином гідроксиду натрію. Далі аніоніт промивають водою до нейтральної реакції універсального індикатора і зберігають під водою в скляній банці з притертою пробкою. Перед початком роботи нижню частину хроматографічної колонки поміщають тампон з поліхлорвінілової нитки або зі скляної вати, попередньо прокип'яченої в соляній кислоті (1:1) і промитою водою. Іонообмінну колонку заповнюють аніонітом на висоту шару 15 см і потім водою на її висоти. Шар аніоніту має бути рівним, без бульбашок повітря. Для переведення смоли в -форму через неї пропускають 100-150 см соляної кислоти концентрацією 3 моль/дм зі швидкістю 1 см /хв.

Аніоніт АВ-17-8 або АВ-17-8чС за ГОСТ 20301 .

Підготовка аніоніту до аналізу: 200 см товарного аніоніту АВ-17-8 або АВ-17-8чС (випускається у вигляді суспензії у воді) двічі промивають водою способом декантації. Для відділення фракції смоли з розміром зерна менше 0,6 мм завись смоли у воді виливають на сито з сіткою N 063 за ГОСТ 6613 і промивають струменем води, збираючи фракцію аніоніту, що пройшла крізь сито, разом з водою в посудину місткістю 2-3 . Смолу, що залишилася на ситі, відкидають. Фракцію аніоніту, що пройшла крізь сито, піддають підготовці до аналізу, як смолу АН-31.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 або ГОСТ 14261 , розведена 1:1, та розчини концентрацією 3 моль/дм та 0,5 моль/дм .

Кислота азотна за ГОСТ 4461 або ГОСТ 11125 , розведена 1:1, 1:15, 1:500, та розчини концентрацією 1 моль/дм та 0,1 моль/дм .

Суміш соляної та азотної кислот: до 150 см соляної кислоти додають 50 см азотної кислоти, 200 см води та перемішують. Суміш готують безпосередньо перед використанням.

Кислота аскорбінова, розчин концентрацією 100 г/дм , свіжоприготовлений.

Кислота винна за ГОСТ 5817 , розчини концентрацією 500 г/дм та 100 г/дм .

Аміак водний за ГОСТ 3760 або ГОСТ 24147 та розбавлений 1:200.

Тіоацетамід, розчин концентрацією 20 г/дм .

Ксиленоловий помаранчевий, розчин концентрацією 1 г/дм в азотній кислоті концентрацією 0,1 моль/дм .

Натрій хлористий за ГОСТ 4233 насичений розчин.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 розчин концентрацією 50 г/дм .

Калій роданистий за ГОСТ 4139 розчин концентрацією 50 г/дм .

Мідь марки М00б згідно з ГОСТ 859 .

Мідь азотнокисла, розчин концентрацією 0,01 г/см : 1 г міді розчиняють при нагріванні 15-20 см азотної кислоти (1:1). Розчин кип'ятять для видалення оксидів азоту, охолоджують, розбавляють водою до 100 см і перемішують.

Залізо карбонильна радіотехнічна марки Пс за ГОСТ 13610 .

Універсальний індикаторний папір рН 1-10.

Вісмут марок Ві00 за ГОСТ 10928 , марок Ві000 та Ві0000 за ТУ 48−6-11*.
________________
* ТУ, згадані тут, не наводяться. За додатковою інформацією зверніться за посиланням. - Примітка виробника бази даних.

Стандартні розчини вісмуту.

Розчин А: 0,1 г вісмуту розчиняють при нагріванні 30 см азотної кислоти, кип'ятять розчин до видалення оксидів азоту, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину, містить А 0,0001 г вісмуту.

Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см азотної кислоти доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину містить Б 0,00001 г вісмуту.

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Приготування випробуваного розчину

2.3.1.1. Для сталей, що містять вольфрам, молібден, ніобій

Наважку стали масою 1 г (при масових частках вісмуту від 0,0005% до 0,002%) або 0,5 г (при масових частках вісмуту від 0,002% до 0,01%) поміщають у склянку (або колбу) місткістю 250-300 см , доливають 15-20 см соляної кислоти, 5 см азотної кислоти, накривають годинниковим склом і розчиняють навішування при нагріванні.

Розчин випарюють до об'єму приблизно 10 см , додають 30 см води, 20-30 см розчину винної кислоти концентрацією 500 г/дм та нагрівають протягом 10 хв. Розчин охолоджують, додають 20-25 см. аміаку до рН 8-10 по універсальному індикатору і знову нагрівають протягом 10 хв до розчинення вольфрамової і молібденової кислот, що виділилися. Додають 1 см розчину азотнокислої міді встановлюють рН 7,5, додаючи соляну кислоту (1:1) або аміак, використовуючи рН-метр.

Розчин розбавляють водою до 150 см , нагрівають до 85 ° C - 90 ° C, доливають 10 см розчину тіоацетаміду, витримують 10 хв при цій же температурі і знову доливають 10 см розчину тіоацетаміду Залишають розчин з осадом на 2 години при 40 °C - 50 °C.

Потім розчин з осадом охолоджують до кімнатної температури, осад відфільтровують сульфідів на два фільтри середньої щільності (біла стрічка), промивають 7-8 разів холодною водою, фільтрат відкидають. Осад на фільтрі розчиняють 30-40 см (порціями по 10 см ) гарячої суміші соляної та азотної кислот і фільтр промивають 2-3 рази гарячою азотною кислотою (1:500), збираючи фільтрат і промивні води в склянку, в якому проводилося осадження. Фільтр відкидають.

2.3.1.2. Для сталей, що не містять вольфрам, молібден, ніобій

Наважку стали масою 1 г (при масових частках вісмуту від 0,0005% до 0,002%) або 0,5 г (при масових частках вісмуту від 0,002% до 0,01%) поміщають у склянку (або колбу) місткістю 250-300 см , доливають 15-20 см соляної кислоти, 5 см азотної кислоти, накривають склянку (або колбу) годинниковим склом і розчиняють навішування при нагріванні. Розчин випарюють до вологих солей. Солі розчиняють у 5-7 см соляної кислоти та знову випарюють до вологих солей. Цю операцію повторюють. Солі розчиняють у 40 см соляної кислоти концентрацією 3 моль/дм , нагріваючи до кипіння. Осад кремнієвої кислоти, що утворився, відфільтровують на два фільтри середньої щільності (біла стрічка) і промивають 3-4 рази гарячою соляною кислотою концентрацією 3 моль/дм , приєднуючи промивну рідину до основного фільтрату Фільтр із осадом відкидають.

Фільтрат пропускають через іонообмінну колонку з аніонітом, попередньо промиту 50 см соляної кислоти концентрацією 3 моль/дм зі швидкістю приблизно 0,5 см /хв. Після того, як весь випробуваний розчин перенесено в іонообмінну колонку, пропускають ще 70-100 см (порціями по 10-20 см ) соляної кислоти концентрацією 3 моль/дм для видалення супутніх елементів: нікелю, хрому, кобальту, марганцю, міді, заліза. Елюат відкидають. Коли остання порція кислоти досягне верхнього рівня аніоніту, десорбують вісмут 300 см азотної кислоти концентрацією 1 моль/дм .

2.3.2. Спектрофотометрична процедура аналізу

Випробуваний розчин, приготований за п. 2.3.1.1 або 2.3.1.2 випарюють до вологих солей, солі розчиняють в 5 см азотної кислоти та випарюють насухо.

Потім солі розчиняють 3 см азотної кислоти концентрацією 1 моль/дм при нагріванні, стінки склянки обполіскують 3-5 см води, розчин перемішують та охолоджують. Додають 2 см розчину аскорбінової кислоти, перемішують, через 5 хв доливають 1 см розчину винної кислоти концентрацією 100 г/дм та 1 см розчину ксиленолового помаранчевого, перемішуючи розчин після додавання кожного реактиву. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 25 см , доливають до мітки водою і перемішують.

Через 10 хв вимірюють оптичну щільність забарвленого розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 540 нм у кюветі з товщиною поглинаючого світло шару 1 см або на фотоелектроколориметр з зеленим світлофільтром в кюветі з товщиною поглинаючого світло шару 5 см. Розчином порівняння. Масу вісмуту в випробуваному розчині знаходять за градуювальним графіком.

2.3.3. Побудова градуювального графіка

У п'ять склянок (або колб) місткістю 250-300 см поміщають навішування карбонильного заліза 0,5-1 г відповідно до маси навішування аналізованої проби сталі. У чотири склянки (або колби) послідовно доливають 0,5; 1,0; 3,0; 5,0 см стандартного розчину Б. П'ята склянка служить щодо контрольного (холостого) досвіду.

У всі склянки додають по 20 см соляної кислоти та 5 см азотної кислоти. Далі надходять, як зазначено у п. 2.3.1 з урахуванням способу відокремлення вісмуту від основних компонентів та у п. 2.3.2.

3. НЕПЛАМЕННИЙ АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД

3.1. Сутність методу

Метод заснований на вимірюванні поглинання випромінювання вільними атомами вісмуту при довжині хвилі 223,1 або 306,8 нм, що утворюються при введенні аналізованого розчину графітової кювети.

Вісмут попередньо відокремлюють від основних компонентів стали осадженням у вигляді сульфіду тіоацетамідом в аміачному розчині в присутності колектора сульфіду міді та винної кислоти як комплексоутворюючу речовину або методом іонообмінної хроматографії.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Атомно-абсорбційний спектрофотометр з графітовою кюветою.

Лампа для визначення вісмуту.

Мікропіпетка місткістю 20 мкдм .

Аргон високої чистоти згідно з ГОСТ 10157 або суміш аргону з 5% водню.

Стандартний розчин В вісмуту: 10 см розчину Б, приготовленого за п. 2.2, поміщають у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см азотної кислоти доливають до мітки водою і перемішують. Розчин готують перед використанням.

1 см стандартного розчину містить 0,000001 г вісмуту.

Інші реактиви, розчини та апаратура за п. 2.2.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Приготування випробуваного розчину

Наважку стали масою 0,1-1 г згідно з табл.1 поміщають у склянку (або колбу) місткістю 250-300 см , доливають 15-20 см соляної кислоти, 5 см азотної кислоти, накривають склянку (або колбу) годинниковим склом і розчиняють навішування при нагріванні.

Таблиця 1

Далі надходять, як зазначено в п. 2.3.1, відокремлюючи вісмут від основних компонентів у вигляді сульфіду тіоацетамідом або методом іонообмінної хроматографії.

3.3.2. Спектрометрична процедура аналізу

Випробуваний розчин, приготований за п. 2.3.1.1 або 2.3.1.2 випарюють до вологих солей. Солі розчиняють у 5 см азотної кислоти та знову випарюють до вологих солей. Потім солі розчиняють при нагріванні 10 см азотної кислоти (1:1), накриваючи склянку годинниковим склом, та охолоджують. Розчин переносять у мірну колбу (див. табл.1), доливають водою до мітки та перемішують. Відбирають мікропіпеткою аліквотну частину розчину, що дорівнює 20 мкдм. , вводять у графітову кювету та фіксують величину поглинання випромінювання вільними атомами вісмуту при довжині хвилі 223,1 або 306,8 нм; для виміру відбирають не менше трьох аліквотних частин розчину.

Масу вісмуту знаходять за градуювальним графіком з урахуванням виправлення контрольного досвіду.

3.3.3. Підготовка приладу до виміру

Включення приладу, налаштування спектрофотометра на резонансне випромінювання, регулювання блоку управління, блоку атомізації проводять згідно з інструкцією, що додається до приладу.

Умови визначення вісмуту:

Аналітична лінія ( ) - 223,1 або 306,8 нм.

Спектральна ширина щілини – 0,2 нм.

Час висушування при 100 ° C - 10 с.

Час розкладання при 560 ° C - 15 с.

Час атоматизації при 1930 ° C - 10 с.

Режим інертного газу "газ-стоп".

3.3.4. Побудова градуювального графіка

У п'ять склянок (або колб) місткістю 250-300 см поміщають навішування карбонильного заліза у кількості, що відповідає масі навішування сталі (див. табл.1). У чотири склянки (або колби) послідовно доливають 1,0; 2,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину вісмуту. П'ята склянка (або колба) слугує для проведення контрольного досвіду.

На всі склянки (або колби) додають по 20 см соляної кислоти та 5 см азотної кислоти.

Далі надходять, як зазначено у п. 2.3.1 з урахуванням способу відокремлення вісмуту від основних компонентів та у пп.3.3.2, 3.3.3.

Зі значення оптичної щільності аналізованих розчинів віднімають значення оптичної щільності контрольного досвіду. За знайденими величинами оптичної щільності та відповідним їм мас вісмуту будують градуювальний графік.

4. ІНВЕРСІЙНО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД

4.1. Сутність методу

Метод заснований на попередньому концентруванні вісмуту на стаціонарному ртутному крапельному або ртутно-графітовому електроді при потенціалі мінус 0,5 В у соляній кислоті концентрацією 1 моль/дм з подальшою реєстрацією струму анодного розчинення вісмуту при потенціалі мінус 0,15 по відношенню до хлорсрібного електрода.

Вісмут відокремлюють від основних компонентів стали осадженням у вигляді сульфіду тіоацетамідом в аміачному розчині в присутності колектора сульфіду міді та винної кислоти як комплексоутворюючу речовину або методом іонообмінної хроматографії.

4.2. Апаратура, реактиви та розчини

Полярограф змінного струму, осцилографічний чи постійного струму.

Осередок із хлорсрібним електродом порівняння, стаціонарним ртутним краплинним електродом будь-якої конструкції або твердий дисковий електрод ( 4 мм ) з графітовмісного матеріалу будь-якого способу виготовлення, що забезпечують необхідну НТД відтворюваність аналітичного сигналу.

Потенціостат будь-якої моделі, що працює у режимі заданого потенціалу.

Ртуть марки Р0 за ГОСТ 4658 , що не містить вологи.

Азот газоподібний за ГОСТ 9293 або аргон за ГОСТ 10157 .

Фон для полярографування, що містить 1 моль/дм соляної кислоти. У разі необхідності піддається додатковому електрохімічному очищенню за схемою креслення від домішок кольорових металів з ртутним катодом протягом 4-5 годин при потенціалі мінус 1,2 В, який підтримується постійним за допомогою потенціостату.

Калій хлористий за ГОСТ 4234 насичений розчин.

Ртуть (II) азотнокисла окисна за ГОСТ 4520 розчин концентрацією 0,001 г/см в азотній кислоті (1:15).

Гальця алюмокалієві за ГОСТ 4329 , розчин концентрацією 10 г/дм .

Амоній азотнокислий за ГОСТ 22867 .

Стандартні розчини вісмуту.

Розчин Б: 10 см розчину, А (за п. 2.2) поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , додають 2 см соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину містить Б 0,00001 г вісмуту.

Розчин: 5 см розчину Б поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , додають 2 см соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину містить 0,000001 г вісмуту.

Розчин готують безпосередньо перед використанням.

Інші реактиви та розчини за п. 2.2.

4.3. Проведення аналізу

4.3.1. Приготування випробуваного розчину

Наважку сталі масою 0,5 г поміщають у склянку (або колбу) місткістю 250-300 см , доливають 15-20 см соляної кислоти, 5 см азотної кислоти, накривають склянку (або колбу) годинниковим склом і розчиняють навішування при нагріванні.

Далі надходять, як зазначено в п. 2.3.1, відокремлюючи вісмут від основних компонентів у вигляді сульфіду тіоацетамідом (п. 2.3.1.1 ) або методом іонообмінної хроматографії (п. 2.3.1.2 ).

Випробуваний розчин, отриманий за п. 2.3.1.1 , випарюють насухо, солі розчиняють у 3 см. азотної кислоти при нагріванні та розбавляють водою приблизно до 80 см . До отриманого розчину доливають 10 см розчину алюмокалієвих галунів, 0,5 г азотнокислого амонію та аміак до слабкого запаху. Вміст склянки (або колби) нагрівають протягом 1-2 хв, осад фільтрують на фільтр середньої щільності (біла стрічка) і промивають 3-4 рази гарячим розведеним (1:200) аміаком. Фільтрат відкидають. Осад на фільтрі розчиняють 10 см гарячої соляної кислоти (1:1) і фільтр промивають 2-3 рази гарячою водою, збираючи фільтрат і промивні води в склянку (або колбу), в яких проводилося осадження.

1 - робочий ртутний електрод; 2 - платиновий контакт; 3 - магнітна мішалка; 4 - допоміжний електрод із спектрального вугілля; 5 - хлорсрібний електрод порівняння; 6 - поліетиленовий посуд; 7 - кришка; 8 - скляна трубка для підведення азоту; 9 - сифон для зливу електроліту

4.3.2. Інверсійно-вольтамперометрична процедура аналізу

Випробуваний розчин, отриманий за п. 4.3.1 після відокремлення вісмуту від основних компонентів, випарюють насухо. Солі розчиняють у 5 см соляної кислоти і знову випарюють насухо. Потім солі розчиняють при нагріванні 4 см соляної кислоти, накриваючи склянку годинниковим склом, та охолоджують. Розчин розбавляють водою і переносять у мірну колбу місткістю 50 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

При роботі зі стаціонарним ртутним краплинним електродом у полярографічний осередок заливають 20-25 см фонового електроліту, через який попередньо протягом 5 хв продують азот або аргон, додають відповідно до табл.2 аліквотну частину випробуваного розчину, 0,01-0,02 г аскорбінової кислоти і перемішують.

Таблиця 2

Встановлюють на полярографі потенціал мінус 0,5 і проводять концентрування вісмуту на стаціонарному ртутному краплинному електроді в безперервно перемішується розчині протягом 2-3 хв. Після закінчення часу накопичення припиняється перемішування, і розчин заспокоюється протягом 15-20 с, після чого знімається анодна поляризаційна крива при лінійно змінному потенціалі електрода від мінус 0,5 до мінус 0,05 В, реєструючи пік вісмуту при потенціалі мінус 0,15 .Для кожного вимірювання отримують нову краплю ртуті.

При роботі з твердими електродами в режимі ртутно-графітового в полярографічний осередок заливають 20-25 см фонового електроліту, через який попередньо протягом 5 хв продують азот або аргон, додають 3-4 краплі розчину азотнокислої ртуті (II) (150-200 мкг), додають відповідно до табл.3 аліквотну частину випробуваного розчину, 0,01-0 0,02 г аскорбінової кислоти і перемішують.

Таблиця 3

Встановлюють на полярографі потенціал мінус 0,5 В і проводять концентрування вісмуту на ртутно-графітовому електроді в розчині, що безперервно перемішується, протягом 1-2 хв. Після закінчення часу накопичення припиняється перемішування, розчин заспокоюється протягом 15-20 с, після чого знімається анодна поляризаційна крива при лінійно змінному потенціалі електрода від мінус 0,5 до плюс 0,2 В. При фіксованому значенні потенціалу плюс 0,2 В очищається електрод електрохімічно в розчині, що перемішується, протягом 30 с після кожної реєстрації поляризаційної кривої. Реєстрацію кривих проводять три рази, їх перший вимір у розрахунках не враховується. Максимальний струм іонізації вісмуту (пік вісмуту) реєструється при потенціалі мінус 0,15.

Чутливість приладу при реєстрації вольтамперограм в обох випадках вибирають так, щоб висота піку, що реєструється, була не менше 10 мм.

4.3.3. Працюючи зі стаціонарним ртутним краплинним електродом зміст вісмуту знаходять по градуировочному графіку з урахуванням контрольного досвіду.

Для побудови градуювального графіка п'ять склянок (або колб) місткістю 250-300 см поміщають по 0,5 г карбонільного заліза і доливають по 20 см соляної кислоти та 5 см азотної кислоти. У чотири склянки (або колби) доливають стандартний розчин вісмуту У зростаючих кількостях з таким розрахунком, щоб маса вісмуту в випробуваній пробі сталі була приблизно в середині графіка (див. табл.3). П'ята склянка (або колба) слугує для проведення контрольного досвіду.

Далі надходять, як зазначено у пп.2.3.1 та 4.3.1 з урахуванням обраного способу відокремлення вісмуту від основних компонентів та п. 4.3.2.

Зі значень висоти піку аналізованих розчинів віднімають значення висоти піку контрольного досвіду. За знайденими величинами висоти та відповідним їм масам вісмуту будують градуювальний графік.

Працюючи з ртутно-графитовым електродом зміст вісмуту знаходять методом стандартних добавок.

Аліквотну частину стандартного розчину В вісмуту додають у випробуваний розчин у полярографічному осередку, перемішують, далі проводять інверсійно-вольтамперометричні вимірювання (п. 4.3.2) як при визначенні вісмуту в випробуваному розчині.

Величину стандартної добавки вибирають так, щоб висота піку вісмуту після введення добавки збільшилася в 1,5-2 рази.

5. ПОЛЯРОГРАФІЧНИЙ МЕТОД

5.1. Сутність методу

Метод заснований на здатності вісмуту відновлюватися на ртутному електроді, що капає, в соляній кислоті концентрацією 1 моль/дм при потенціалі мінус 0,15 по відношенню до хлорсрібного електрода.

Вісмут відокремлюють від основних компонентів стали осадженням у вигляді сульфіду тіоацетамідом в аміачному розчині в присутності сульфіду міді та винної кислоти як комплексоутворюючу речовину або методом іонообмінної хроматографії.

5.2. Апаратура, реактиви та розчини

Полярограф змінного струму, осцилографічний чи постійного струму.

Осередок з ртутним краплинним електродом.

Реактиви та розчини за пп.2.2 та 4.2.

5.3. Проведення аналізу

5.3.1. Приготування випробуваного розчину

Проводять як зазначено у п. 4.3.1.

5.3.2. Полярографічна процедура аналізу

Випробуваний розчин, отриманий (п. 4.3.1) після відокремлення вісмуту від основних компонентів, випарюють насухо. Солі розчиняють у 5 см соляної кислоти і знову випарюють насухо. Потім солі розчиняють при нагріванні 4 см соляної кислоти, накриваючи склянку годинниковим склом, та охолоджують. Розчин розбавляють водою і переносять у мірну колбу місткістю 50 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

Розчин після продування інертним газом заливають у комірку і полярографують, реєструючи максимальний струм відновлення вісмуту в межах прикладеної напруги від 0,05 до 0,3 відносно хлорсрібного електрода або ртутного дна.

Чутливість приладу під час реєстрації вольтамперограм вибирають так, щоб висота піку була не менше 10 мм.

5.3.3. Побудова градуювального графіка

У п'ять склянок (або колб) місткістю 250-300 см поміщають по 0,5 г карбонільного заліза і доливають по 20 см соляної кислоти та 5 см азотної кислоти. У чотири склянки (або колби) доливають стандартний розчин вісмуту Б у зростаючих кількостях з таким розрахунком, щоб маса вісмуту в випробуваній пробі сталі була приблизно в середині графіка. П'ята склянка (або колба) слугує для проведення контрольного досвіду.

Далі надходять, як зазначено у пп.2.3.1 та 4.3.1, з урахуванням обраного способу відокремлення вісмуту від основних компонентів та у п. 5.3.2.

Зі значень висоти піку аналізованих розчинів віднімають значення висоти піку контрольного досвіду. За знайденими величинами висоти та відповідним їм масам вісмуту будують градуювальний графік.

6. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

6.1. Масову частку вісмуту ( ) у відсотках обчислюють за формулами:

- При розрахунку за градуювальним графіком

,

де - Маса вісмуту, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування сталі, г;

- при розрахунку методом добавок

,

де - Висота піку вісмуту при полярографуванні випробуваного розчину, мм;

- Висота піку вісмуту при полярографуванні контрольного досвіду, мм;

- Висота піку вісмуту після введення в комірку стандартної добавки, мм;

- Обсяг стандартної добавки, см ;

- Концентрація стандартного розчину, г/см ;

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

6.2. Норми точності та нормативи контролю точності визначення масової частки вісмуту наведено в табл.4.

Таблиця 4