Методы определения бора

УДК 621.791.92.04 : 546.27.06 : 006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ НАПЛАВОЧНЫЕ

Методы определения бора
Hard-facing materials.
Methods of boron determination

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 марта 1979 г. № 982 срок введения установлен
с 01.07,80
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 13.12.84 № 4262 срок действия продлен до 01.07.90
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает объемный метод определе­ния бора (при массовой доле бора от 0,7 до 17%) и фотоколори- метрический метод определения бора (при массовой долё бора от 0,02 до 0,2%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 11930.0—79.

2. ОБЪЕМНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

2.1. С-ущность метода
Метод предназначен для анализа порошков из сплавов для наплавки, смесей порошков для наплавки и борида хрома.
Метод основан на образовании борной кислоты и ее титрова­нии раствором щелочи в присутствии маннита.
2.2. Ап пара ту р а, реактивы и растворы
Весы аналитические ВЛА-200М, АДВ-200 или любого другого типа, обеспечивающие взвешивание с погрешностью не более 0,0002 г.
pH-метр марки ЛПУ или любого другого типа.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4,
Издание официальное Перепечатка воспрещена
* Переиздание (январь 1986 г.) с Изменением № 1, утвержденным
в декабре 1984 г. (МУС 3—85).
Кислота азотная по ГОСТ4461—77.
Натрий сернокислый пиро по ГОСТ 18344—78.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 20, 10%-ные и 0,1 н. растворы.
Конго красный.
Метиловый красный.
Маннит по ГОСТ 8321—74.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску массой в соответствии с табл. 1 помещают в коническую колбу с обратным холодильником и растворяют в 40 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, или в 40 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Затем приливают 2 см3 азотной кис­лоты.
Таблица 1
Массовая доля бора, %
Масса навески, г
От 0,7 до 4
Св. 7 »9
0,5
0,2
» 9 »17
0,1

Если навеска полностью не растворилась, то раствор фильтру­ют, промывают водой фильтр (фильтрат и промывные воды со­храняют) и сплавляют навеску с пиросернокислым натрием -при 650—700°С. Плав выщелачивают водой и присоединяют к фильт­рату. Анализируемый раствор нейтрализуют 20%-ным раствором гидроокиси натрия по конго и переносят в мерную колбу вмести­мостью 250 см3, содержащую 25—30 см3 горячего раствора гидро­окиси натрия. Охлажденный раствор разбавляют водой до мет­ки и перемешивают. Содержимое колбы отфильтровывают в су­хой стакан и отбирают 150—200 см3 раствора для определения содержания бора. К раствору добавляют соляную кислоту, раз­бавленную 1:1, до перехода окраски индикатора метилового кра­сного из желтой в красную и еще 1 см3 в избыток. Для удаления углекислого газа раствор кипятят 10 мин, быстро охлаждают и нейтрализуют 10%-ным, а затем по рН-метру 0,1 н. раствором гидроокиси натрия, устанавливая pH 6,9. К раствору добавляют маннит (на 0,01 г бора расходуется 10 г маннита) и начинают титровать борную кислоту 0,1 н. раствором гидроокиси натрия до возвращения pH раствора к pH 6,9. Прибавляют еще маннит и, если pH раствора остается равным 6,9, то титрование считают за­конченным.
Одновременно через все стадии анализа проводят контроль­ный опыт на содержание бора в реактивах.
2:4. Обработка результатов
• 2.4.1. Массовую долю бора (X) в процентах вычисляют по • формуле
х_ 250 • Г(К—VaJ • 100 V т ’
гд£.Т—титр 0,1 н. раствора гидроокиси натрия, выраженный в г/см3 бора;
V — аликвотная часть анализируемого раствора, см3;
VI — объем 0,1 н. раствора гидроокиси натрия, затраченный на титрование бора, см3;
V2—объем 0,1 н. раствора гидроокиси натра, затраченный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
т — масса навески, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений при доверительной вероятности"!0 = 0,95, не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля бора, %
Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,7 до 1,0
0,05

Св. 1,0 » 4,0
0,10

» 4,0 » 17
0,15

(Измененная редакция, Изм. № 1). »

3. ФОТОКОЛОРИМЕТР-ИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

3.1. Сущность метода
Метод предназначен для анализа прутков для наплавки марки Пр-ВЗК-Р.
Метод основан на образовании в сернокислой среде'окрашен­ного внутрикомпдексного соединения борной кислоты с кармином.
3.2. Аппара ту р а, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметры марок ФЭК-56, ФЭК-56М или любого другого типа.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, 20%-ный раствор и раз­бавленная 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Натрий углекислый по ГОСТ 83—79, 30'%-ный раствор.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80. ,
Кислота карминовая, 0,01 %-ный раствор; готовят растворени­ем реактива в концентрированной серной кислоте.
Борная кислота по ТОСТ 9656—75, стандартный раствор бора; готовят следующим образом: 0,1425 г борной кислоты растворяют в 1000 см3 20%-ного раствора серной кислоты.
1 см3 раствора содержит 0,000025 г бора.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску массой 0,3 г растворяют в 10 см3 серной кисло­ты, разбавленной 1:4, с последующим добавлением 0,5 см3 азот­ной кислоты. Растворение проводят в конической колбе с обрат- >. ным холодильником в течение 1,5—2 ч. После разложения пробы колбы снимают, охлаждают и промывают холодильник неболь­шим количеством воды.
Раствор в колбе нейтрализуют по конго растворо^м углекисло­го натрия и вводят в избыток 2—2,5 см3. Содержимое колбы на­гревают до кипения, переливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают. Часть раст­вора отфильтровывают в сухой стакан через сухой фильтр и для оп­ределения бора отбирают аликвотную часть 2—5 см3 анализируе­мого раствора в стакан вместимостью 50 см3. Содержимое стакана выпаривают досуха, затем приливают 0,5 см3 ортофосфорной ки­слоты, 20 см3 карминовой кислоты и 4,5 см3 20%-ного раствора серной кислоты, хорошо перемешивают и оставляют для образо­вания устойчивого окрашенного комплексного соединения. Через 30 мин оптическую плотность окрашенных растворов измеряют на фотоэлектроколориметре с желтым светофильтром (Л=582нм) в кювете с толщиной поглощающего'слоя 50 мм.
Содержание бора в граммах находят по градуировочному графику.
Одновременно проводят три контрольных опыта на определе­ние содержания бора в реактивах. Раствор контрольного опыта используют в качестве раствора сравнения.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В стакан приливают по 0,5 см3 раствора ортофосфорной кисло­ты и от 0,2 до 1 см3 стандартного раствора борной кислоты с ин­тервалом 0,2 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю бора (Xj) в процентах вычисляют по формуле
v _ 50m • 100
Л і о— ,
niiV ’ где m—масса бора, найденная по градуировочному графику, г;
V— аликвотная часть анализируемого раствора, см3; /Пі — масса навески, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля бора, %
Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,02 до 0,1
. Св. 0,1 до 0,2
0,003
0,02
Изменение № Л ГОСТ 11930.9—79 Материалы наплавочные. Методы определе­ния бора
Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 20.12.89 № 3905
Дата введения 01.07.90
Пункт 2.2. Второй абзац изложить в новой редакции: «Иономер ЭВ-74 или другой прибор с пределом погрешности ±0,05 pH»;
дополнить абзацами (после второго):
«Электрод стеклянный типа ЭСЛ-41 Г-0,5
Электрод хлоросеребряный ЭВЛ-1
Магнитная мешалка
Бюретка стеклянная по ГОСТ 1770—74»;
дополнить абзацами (после шестого):
«Барий гидроокись 8-водный по ГОСТ 4108—72 с массовой долей 5 %
Кислота борная по ГОСТ 9656—75 свежеперекристаллизированная»;
седьмой абзац изложить в новой редакции: «Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, с массовой долей 20,10 % и 0,1 М (фиксанал).
При отсутствии фиксанала 0,1 М раствор натрия гидроокиси готовят сле­дующим образом: 4 г гидроокиси натрия в 1 дм3 дистиллированной воды,, добавляют 3 см3 раствора гидроокиси бария с массовой долей 5 %, перемеши­вают и дают отстояться осадку в течение суток. Раствор хранят в закрытой полиэтиленовой посуде.
Массовую концентрацию раствора гидроокиси натрия устанавливают по борному ангидриду следующим образом: перекристаллизированную борную кисло­ту прокаливают в платиновой чашке или тигле сначала при температуре 200—250 °С, затем при 800—850 °С в течение 30—40 мин до постоянной массы. Навеску образовавшегося борного ангидрида массой 3,48 г осторожно растворяют в воде при нагревании и переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют свежепрокипячепной водой до метки и пере­мешивают.
Отбирают 10 см3 стандартного раствора борного ангидрида в стакан вмес­тимостью 200 см3, приливают 150 см3 прокипяченной воды, устанавливают 0,1 М раствора гидроокиси натрия значение pH — 6,9. Приливают раствор инвертного сахара или маннита и тит.руют 0,1 М раствором гидроокиси натрия до возвращения стрелки гальванометра до значения pH — 6,9.
Массовую концентрацию 0,1 М раствора гидроокиси натрия по бору вы­числяют по формуле
3,48-0,31057
Т'ыаОН по В= Г-100 >
тде V— количество раствора гидроокиси натрия, израсходованное на титрова­ние, см3;
■0,31057— коэффициент пересчета борного ангидрида на бор»;
восьмой абзац дополнить словами: «или бумага Конго. Приготовление раствора конго красный: растворяют 0,1 г индикатора в 100 см3 воды»;
девятый абзац дополнить словами: «с массовой долей 0,1 %: 0,2 г инди­катора растворяют в смеси 60 см® этилового спирта и 40 см3 воды»;
десятый абзац изложить в новой редакции: «Маннит по ГОСТ 8321—74 или сахароза по ГОСТ 5833—75. Приготовление раствора сахарозы: растворяют 600 г сахарозы в 200 см3 свежепрокипяченной воды при осторожном нагрева­нии и перемешивании до полного просветления раствора. Горячий раствор .фильтруют через стеклянный фильтр, нагревают почти до кипения и прибав­ляю