Алюминий. Методы определения ванадия

ГОСТ 12697.1-77

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АЛЮМИНИЙ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ

Издание официальное

ИИК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

УДК 669.71:546.881.06:006.354

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АЛЮМИНИЙ

Методы определения ванадия
Methods for determination of vanadium
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.09.77 № 2315
дата введения установлена 01.01.79
Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6—93)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения ванадия в алюминии:
• метод с применением М-бензоил-Ы'-фенилгидроксиламина (при массовой доле ванадия от 0,0005 до 0,01 %);
• метод с применением фосфорно-вольфрамовой кислоты (при массовой доле ванадия от 0,002 до 0,03 %).
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086—87.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.2. Для анализа алюминия высокой чистоты марок А995 и А99 пробу алю­миния изготовляют в виде стержней размером 5 х 20 х 130 мм и в виде стержней с размерами 0 = 6—10 мм, / = 100—130 мм.
В верхней части стержень затачивают по размеру держателя образца (см. чертеж).
1.3. Массовую долю компонентов в алюминии определяют по трем навес­кам.
1.4. Определение массовой доли компонентов в алюминии высокой чистоты должно быть выполнено в двух сериях из двух параллельных навесок в каждой серии. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух серий.
1.5. 1.4. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
1.6. Допускается применение другой аппаратуры, материалов и реактивов при условии получения метрологических характеристик, не уступающих указан­ным в соответствующих стандартах на методы анализа.
1.7. Допускается применение других методик, аттестованных по ГОСТ 8.010—90, если их метрологические характеристики не уступают характеристикам методик, включенных в настоящие стандарты.
1.8. Числовое значение результата анализа должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и нормируемый показатель марочного состава.
1.9. Для анализа алюминия высокой чистоты применяют посуду из квар­цевого стекла по ГОСТ 19908—90.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
*Переиздание (июнь 1999 г.) с Изменениями Ns 1, 2, 3, утвержденными в ноябре 1981 г., ноябре 1985 г., мае
1988 г. (ИУС 1-82, 2-86, 8-88)
© Издательство стандартов, 1977
©ИПК Издательство стандартов, 1999
1.10. По истечении гарантийного срока действия реактивов допускается производить проверку годности реактивов путем анализа стандартных образцов алюминия не реже одного раза в квартал.
1.11. .9. (Введены дополнительно, Изм. № 3).
А. Фотометрический метод определения ванадия с №бензоил-№-фенилгидроксиламином
Метод основан на образовании в сернокислом растворе 2,25 моль/дм3 окрашенного в фиоле­товый цвет комплексного соединения пятивалентного ванадия с Т4-бензоил-М'-фенилгидроксила- мином. Это соединение экстрагируется хлороформом после создания кислотности раствора 3,5 моль/дм3 по соляной кислоте.
Влияние титана устраняют добавлением фтористого натрия.
Окрашенный раствор фотометрируют при А = 526 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 3).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и раствор 4 моль/дм3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328—77, растворы с массовой долей 5 и 20 %. Хранят в полиэти­леновой посуде.
Хлороформ (трихлорметан) по ГОСТ 20015—88.
М-бензоил-М'-фенилгидроксиламин (N-фенилбензогидроксимовая кислота), раствор с массо­вой долей 0,1 % в хлороформе.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор с массовой долей 0,6 %.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76.
Ванадия пятиокись.
Растворы ванадия стандартные.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Ванадий металлический.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1785 г пятиокиси ванадия, предварительно высушен­ной при 250 °С и охлажденной в эксикаторе, растворяют в 8 см3 раствора гидроксида натрия 50 г/дм3, затем раствор подкисляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают или 0,1000 г ванадия растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг ванадия (V).
Раствор Б; готовят следующим образом: пипеткой отбирают 25 см3 раствора А в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед употреб­лением.
2 см3 раствора Б содержит 0,005 мг ванадия (V).
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску алюминия массой 2 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 или в никелевую чашку с крышкой вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 раствора гидрооксида натрия 200 г/дм2 накрывают стакан часовым стеклом. После окончания бурной реакции обмывают стекло и стенки стакана водой и нагревают до растворения навески. К охлажденному раствору приливают 50 см3 воды, а затем раствор 4 моль/дм3 серной кислоты в количестве, необходимом для перевода 2 г алюминия в сернокислый (27,8 см3) и для нейтрализации гидроксида натрия. Расход кислоты на нейтрализацию гидроксида натрия устанавливают титрованием раствора гидроксида натрия раство­ром 4 моль/дм3 серной кислоты в присутствии метилового оранжевого.
Серную кислоту следует прибавлять осторожно, чтобы избежать разбрызгивания раствора. Раствор нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3 и разбавляют водой до метки.
Отбирают пипеткой 25—50 см3 раствора в зависимости от предполагаемой массовой доли ванадия в делительную воронку вместимостью 200 см3. Разбавляют водой до 50 см3. Приливают 17,5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, окисляют ванадий до пятивалентного, прибавляя по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски. Через 5 мин в делитель­ную воронку' прибавляют 10 см3 раствора ?4-бензоил-1Ч’-фенилгидроксиламина, затем 32 см3 соля­ной кислоты. Соляную кислоту добавляют непосредственно перед экстракцией цветного комплекса. Раствор встряхивают в течение 1 мин и после разделения фаз хлороформную фазу переводят в сухую мерную колбу вместимостью 50 см3, не допуская попадания водной фазы.
Экстрагирование повторяют с 10 см3 хлороформа, сливая хлороформную фазу в ту же мерную колбу. Экстракт в мерной колбе доливают до метки хлороформом и перемешивают. В мерную колбу для получения прозрачного раствора можно добавить 1 г сернокислого натрия и встряхнуть.
Если в пробе массовая доля титана больше массовой доли ванадия в 10 раз, что заметно по коричневой окраске хлороформных экстрактов, то перед окислением ванадия марганцовокислым калием добавляют 0,3 г фтористого натрия.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре или на спектрофото­метре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 385 нм.
Раствором сравнения служит хлороформ.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого в мерную колбу вместимостью 200 см3 помещают раствор 4 моль/дм3 серной кислоты в количестве на 27,8 см3 меньше, чем для испытуе­мого раствора, осторожно вливают 50 см3 раствора гидроксида натрия 200 г/дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Отбирают аликвотную часть раствора, соответствующую аликвотной части испытуемого раствора, в делительную воронку вместимостью 200 см3 и анализ проводят, как указано выше.
Массу ванадия определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
3.2. Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 200 см3 из микробюретки приливают 0, 1,2, 4, 6, 8, 10 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050 мг ванадия.
В каждую делительную воронку приливают 17,5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, доли­вают водой до 70 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 3.1.
Раствором сравнения служит раствор, в который ванадий не добавлялся. По полученным значениям оптической плотности растворов и известным массам ванадия строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 3).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю ванадия (А) в процентах вычисляют по формуле
у т ■ У- 100
И] • /И] • 1000 ’
где т — масса ванадия, найденная по градуировочному графику, мг;
V— общий объем раствора, см3;
К, — объем аликвотной части раствора, см3;
т1 — масса навески алюминия, г.
4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля ванадия, %
Допускаемое расхождение, %

СХОДИМОСТИ, отн.
воспроизводимости, отн.
От 0,0005 до 0,003 включ.
30
45
Св. 0,003 до 0,01 »
20
30
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
Б. Фотометрический метод определения ванадия с применением фосфорно-вольфрамовой кислоты
Метод основан на образовании желтого комплексного соединения с фосфорно-вольфрамовой кислотой. Окрашенный раствор фотометрируют при X = 430 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 3).

5. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328—77, раствор с массовой долей 25 %.
Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289—78, раствор 0,5 моль/дм3.
Ванадия пятиокись.
Ванадий металлический.
Растворы ванадия стандартные.
Раствор А; 0,1785 г пятиокиси ванадия, предварительно высушенной при 250 °С и охлажденной в эксикаторе, растворяют