Редкие металлы и сплавы на их основе. Метод определения азота

РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Метод определения азота * j
Rare metals and their alloys.
Method for the determination of nitrogen
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР
от 29 сентября 1977 г. № 2341.срок введения установлен ' < ............. . -t
' ■ ■ . • •... ■■ ■ •.■■./ . ... ' Проверен в 1983 г. Постановлением Госстандарта
от 27.07.83 Ns 3511 срок действия продлен %
о 01.01.89
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на ^иобий, тантал, ва­надий,. цирконий, гафний, молибден, вольфрам, редкоземельные металлы, сплавы ниобий—вольфрам, молибден—рений, молибден—• цирконий, цирконий—ниобий—титан, кобальт—редкоземельные металлы, нитриды циркония и галлия и устанавливает объемный метод определения азота (при массовой доле азота от 5-Ю-3% и выше). ;
При растворении пробы в соответствующих кислотах азот, на- . ходящийся в связанном виде (в форме нитридов и твердого раст­вора), переходит в раствор с образованием аммонийной Соли. По­сле проведения дистилляции аммиака из щелочного раствора (по методу Кьельдаля) определение заканчивают ацидиметрически в присутствии смешанного индикатора.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ Ь И

л ’ і
1.1. Общие требования к методу анализа—по ГОСТ 22720.0—77.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка для определения азота (см. чертеж).
Кислота серная по ГОСТ 14262—78, ос. ч. и- разбавленная 1 : 1
Издание официальное . Перепечатка воспрещена
Переиздание. Ноябрь 1983 г
.

• ч
Кислота фтористоводородная (плавиковая■кислота) по ГОСТ 10484—78. ' '
Калий сернокислый по ГОСТ 4145-^74. х '
Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929—76.
Цинк гранулированный по ГОСТ 3640—79, ч. д. а.
Медь сернокислая по ГОСТ 4165—78. ■
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.
Гидроокись натрия (натр едкий ) по ГОСТ 4328—77, ч. д? а., ра­створ; готовят следующим образом: 400 г гидроокиси натрия.ра­створяют небольшими порциями в 1000 мл воды. К полученному раствору прибавляют 2—3 Кусочка цинка и несколько кристалли­ков сернокислой мрди, перемешивают и кипятят в течение 40— 60 мин, доливая воду для поддержания первоначального объема. Приготовленный раствор хранят в плотно закрытой полиэтилено­вой посуде. \

* * \ Смешанный индикатор; готовят следующим . образом: 0,062 г метилового красного и 0,041 г метиленового синего растворяют в. 100 мл спирта и хранят в плотно закрытой склянке. ' '■ < ■ ' .. ■ Вода бидистиллированная свежеперегнанная. / * 1 I *
* а

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Собирают установку по чертежу и проверяют герметич­ность всей системы ‘(с помощью аспиратора) просасыванием воз­духа- равномерно со скоростью 3—4 пузырька *в 1 с.
т-т ' * ’ ■ • ‘ •
Перед началом работы производят очистку раствора щелочи и всей системы прибора от следов аммиака. Для этого в дистилляци­онную колбу наливают 50 мл едкого шатра и 50 мл воды. В сосуд для4улавливания аммиака наливают 25—30 мл воды и 2—Закапли смешанного индикатора. Микробюретку заполняют 0,04 н. раство­ром серной кислоты. Дистилляционную колбу с раствором едкого» натра нагревают до кипения и кипятят 5—10 мин. Полноту удале­ния аммиака контролируют по изменению окраски смешанного ин­дикатора, добавляя из бюретки по каплям 0,01 н. раствор серной
кислоты до восстановления фиолетовой окраски раствора. Очист-
если фиолетовая окраска сохраняется в • -Ч ■
течение-3—5 мин. Анализ необходимо проводить в помещении, в котором не ведутся работы с аммиаком и его солями. • t

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

"ь ’ . * •
Для определения азота в анализируемых материалах использу­ют три пробы в виде порошка, стружки или' фольпь'массой по 0,5 г; при анализе нитридов — три пробы массой по 0,05 г. Усло­вия растворения анализируемых материалов приведены в табл. 1.
* \ I 4 +
■ Таблица 1

Анализируемый металл
Условия растворения

Навеску помещают в кЬническуїо колбу вме­стимостью 100 мл, добавляют 3 г сернокислого калия, Ю мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см3, колбу закрывают воронкой и нагревают - в тече­ние 20 мин до растворения ниобия и обильного выделения паров серной кислоты. После охлажде­ния содержимое колбы растворяют в 50 мл водьг
W

Продолжение табл. 1
*
Анализируемый металл
I

Навеску помещают в коническую колбу вме­стимостью 100 мл, добавляют 3 г сернокислого калия и 10 мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см3. Колбу закрывают воронкой и нагре­вают до полного растворения сплава в течение 20 мин при обильном выделении паров серного ангидрида. После охлаждения содержимое кол­бы растворяют в 50 мл воды
Навеску помещают в платиновую чашку, сма­чивают 5 мл воды и осторожно приливают не­большими порциями фтористоводородную кисло­ту (около 5 мл). Растворение сначала ведут без нагревания, во избежание бурной реакции, а за­тем слабо нагревают до полного растворения сплава. После охлаждения содержимое чашки разбавляют 50 мл воды
Навеску помещают в коническую колбу вме­стимостью 100 мл, добавляют 7 г сернокислого калия, 15 мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см3, колбу закрывают воронкой и нагре­вают до полного растворения пробы и обильного выделения паров серной кислоты. К охлажденно­му раствору добавляют 50 мл воды
Навеску помещают в коническую колбу вме­стимостью 100 мл, смачивают 5 мл воды, осто­рожно приливают 10 мл серной кислоты плотно­стью 1,84 г/см3, добавляют 5—7 г сернокислого калия, закрывают колбу воронкой и нагревают в течение 20 мин до полного растворения пробы, раствор охлаждают и приливают к нему 50 мл воды

В дистилляционную колбу, в которой предварительно была про­изведена очистка щелочи и всей системы прибора от следов амми­ака (см. разд. 3), переносят.анализируемый раствор, полученный в соответствии с требованиями, указанными в табл. 1. Кран ворон­ки закрывают и содержимое колбы тщательно перемешивают. По­догревают раствор и в течение 45 мин производят дистилляцию ам­миака, поддерживая непрерывное кипение раствора. По мере от­гонки аммиака окраска смешанного индикатора изменяется из фи­олетово-красной в зеленую. Сразу же после появления зеленой ок­раски добавляют из бюретки по каплям 0,01 н. раствор серной ки­слоты до восстановления фиолетово-красной окраски раствора. Отгонку заканчивают, когда окраска смешанного индикатора в сосуде для улавливания аммиака продолжает сохранять слабый

фиолетово-красный цвет в течение б мин. Ё полученные результа­ты вводят поправку контрольного опыта на загрязнение реакти­вов, я I*
♦■г -

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Массовую долю азота (X) в процентах вычисляют по фор­муле
v 0,00014 (V—Vi) 100 А — .
т * ~
%
где V— объем раствора серной кислоты (плотностью 1,84 г/см3), израсходованный на титрование аммиака, мл;
Vj — объем раствора серной кислоты, израсходованный на титрование раствора при проведении контрольного опы­та, мл;
т — масса образца, г.
5.2. Абсолютные допускаемые расхождения между результата­ми двух параллельных определений при доверительной вероятно­сти Р=0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2. Для промежуточных значений массовых долей азота допускае­мые расхождения определяют линейной интерполяцией.
Таблица 2

Изменение і ГОСТ 22720.4—77 Редкие металлы и сплавы на их основе. Метод определения азота
СССР по стандартам от 02.03.88 № 427
Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 1709.
По всему тексту стандарта заменить единицы: мл на см3.
Раздел 2. Третий абзац изложить в новой редакции: «Кислота серная кон­центрации 0,05 моль/дм3 (0,1 н.) и 0,005 моль/дм3 (0,01 н.)>.
(ИУС № 5 1988 г.)