Ферротитан. Методы определения циркония

ГОСТ 14250.11-80

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОТИТАН

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИРКОНИЯ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ФЕРРОТИТАН

Методы определения циркония
Ferrotitanium.
Methods for determination of zirconium

ОКСТУ 0809

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 марта 1980 г. № 1172 дата введения установлена
с 01.07.80
Ограничение срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)
Настоящий стандарта устанавливает методы определения циркония в ферротитане: фотометрический — при массовой доле циркония от 0,01 до 2,5 %;
атомно-абсорбционный — при массовой доле циркония от 0,2 до 2,5 %.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4526—84.
(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473—90.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—86.
1а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
la.l. Сущность метода
Метод основан на способности циркония образовывать в 0,15—0,2 М растворе серной кислоты с ксиленоловым оранжевым комплексное соединение пурпурно-красного цвета. Оптическую плот­ность окрашенного раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 540 нм или фотоэ­лектроколориметре с светофильтром в области светопропускания от 500 до 560 нм.
Влияние железа устраняется восстановлением его аскорбиновой кислотой.
Разд. 1а. (Введен дополнительно, Изм. № 1).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Муфельная печь с температурой нагревания (1000125) *С.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:4, 1:3, 1:1.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
*Переиздание (декабрь 1998 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., ноябре 1990 г. (ИУС 7-85, 1-91)
© Издательство стандартов, 1980
© ИПК Издательство стандартов, 1999
Кислота аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Водорода перекись по ГОСТ 10929—76.
Динатриевая соль этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, 0,05 М раствор.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72, сухая соль и раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Ксиленоловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3.
Железо металлическое восстановленное.
Титан электролитический.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.
Хлорокись циркония, стандартные растворы А и Б.
Раствор А: 3,534 г хлорокиси циркония помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 100 см3 соляной кислоты и растворяют при нагревании. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 400 см3 соляной кислоты, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г циркония.
Устанавливают массовую концентрацию стандартного раствора А: 50 см3 раствора помешают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 3 г хлористого аммония, аммиак до выпадения осадка гидроокиси и приливают аммиак с избытком 5 см3.
Полученный раствор нагревают до кипения, осадку дают скоагулироваться, отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 6—8 раз горячим раствором аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3. Фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, осторож­но озоляют, прокаливают в муфельной печи при температуре (1000±25) °С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.
Массовую концентрацию стандартного раствора (7) вычисляют по формуле _ ((дач т,) - (т2 - mJ] • 0,7403
1 V
где т — масса платинового тигля с осадком двуокиси циркония, г;
тх — масса платинового тигля без двуокиси циркония, г;
т2 — масса платинового тигля с осадком контрольного опыта, г;
/л3 — масса платинового тигля без осадка контрольного опыта, г;
0,7403 — коэффициент пересчета двуокиси циркония на цирконий;
V— объем стандартного раствора А, взятый для установления титра, см3.
Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают раствор соляной кислотой (1:1) до метки.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г циркония.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Массу навески ферротитана и аликвотную часть раствора в зависимости от массовой доли циркония определяют по табл. 1.
Т аблица 1
Массовая доля циркония, %
Масса навески, г
Вместимость мерной колбы, см3
Объем аликвотной части раствора, см3
От 0,01 до 0,1
0,5
100
10
Св. 0,1 ► 0,5
0,25
250
10
» 0,5 » 1,0
0,1
250
10
» 1,0 » 2,5
0,1
250
5
Навеску ферротитана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 25 см3 раствора серной кислоты 1:4 при массовой доле циркония от 0,01 до 0,1 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:3 при массовой доле циркония св. 0,1 до 1,0 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:1 при массовой доле циркония свыше 1,0 % и растворяют при слабом нагревании. Затем прибавляют 5 см3 азотной кислоты, раствор выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки колбы обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 40—60 см3 воды, нагревают до растворения солей, отфильтровывают осадок кремниевой кислоты на фильтр средней плотности и промывают горячей водой 6—8 раз, фильтрат сохраняют (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 600—700 °С. Осадок в тигле смачивают водой, прибавляют 3—5 капель раствора серной кислоты 1:1, 2—3 см3 раствора фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха.
Остаток в тигле прокаливают при температуре 600—700 °С и сплавляют с 1 г пиросернокислого калия. Плав растворяют в горячей воде и присоединяют к основному раствору. Раствор выпаривают, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью, указанной в табл. 1, доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу. Первые порции фильтрата отбрасывают.
В две мерные колбы вместимостью по 50 см3 отбирают аликвотные части раствора, выбранные по табл. 1, приливают по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, доводят водой до объема 40 см3, перемешивают. Через 20 мин во вторую колбу прибавляют 2 см3 раствора ди-Ха-ЭДТА. Затем в обе колбы прибавляют по 1 см3 раствора ксиленолового оранжевого, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор второй колбы служит раствором сравнения.
Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора пробы, раствора контрольного опыта и растворов для построения градуировочного графика на спектрофотометре при длине волны 540 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 510—560 нм.
После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы находят массу циркония по градуировочному графику.
3.2. Для построения градуировочного графика в конические колбы вместимостью по 250 см3 в зависимости от массовой доли циркония в пробе поочередно отбирают стандартный раствор Б в количествах: ,«
0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3, что соответствует 0,0000; 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00020 и 0,00025 г циркония — при массовой доле циркония от 0,01 до 0,05 %.
0,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 и 5,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00025; 0,00030; 0,00035; 0,00040; 0,00045 и 0,00050 г циркония — при массовой доле циркония свыше 0,05 до 0,1 %;
0,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050; 0,00060; 0,00080 и 0,00100 г циркония — при массовой доле циркония свыше 0,1 до 1,0 %;
0,0; 10,0; 12,5; 15,0; 17,5; 20,0 и 25,0 см3, что соответствует 0,0000; 0,00100; 0,00125; 0,00150; 0,00175; 0,00200 и 0,00250 г циркония — при массовой доле циркония свыше 1,0 %.
Во все колбы добавляют навески железа и титана массой, соответствующей их содержанию в навеске, приливают по 25 см3 раствора серной кислоты 1:4 при массовой доле циркония от 0,01 до 0,1 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:3 — при массовой доле циркония свыше 0,1 до 1,0 % или 50 см3 раствора серной кислоты 1:1 при массовой доле циркония свыше 1 % и растворяют при нагревании. Далее поступают, как указано в п. 3.1.
Раствор, не содержащий стандартного раствора Б, служит раствором сравнения.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым долям циркония строят градуировочный график.
3.3. 3.2. (Измененная редакция, Изм. Xs 1, 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю циркония (X) в процентах вычисляют по формуле Х= т ’ ЮР
где т — масса циркония, найденная по градуировочному графику, г;
/п1 — масса навески, г.
4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли циркония приведены в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля циркония, %
Погрешность результатов анализа, %
Допускаемое расхождение, %

двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях
двух параллельных определений
трех параллельных определений
результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения
От 0,01 до 0,02 включ.
0,006
0,007
0,006
0,007
0,004
Св. 0,02 » 0,05 »
0,008
0,010
0,008
0,010
0,005
» 0,05 »0,10 »
0,02
0,02
0,02
0,02
0,01
» 0,1 ► 0,2 »
0,02
0,03
0,03
0,03
0,02
» 0,2 » 0,5 ►
0,03
0,04
0,03
0,04
0,02
» 0,5 » 1,0 »
0,04
0,05
0,04
0,05
0,03
» 1,0 » 2,5 »
0,06
0,07
0,06
0,07
0,04
(Измененная редакция, Изм. № 2).

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

5.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, распылении раствора в пламя закись азота-ацетилен и измерении атомной абсорбции циркония при длине волы 360,1 нм.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:20.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 74'72—76.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний хлорис