Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ

И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА

ГОСТ 12349—83

(СТ СЭВ 1507—79)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москв
а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ

И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения вольфрама
Alloyed and high-alloyed steels.
Methods Ifor determination of tungsten

ОКСТУ 0809

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 янва­ря 1983 г. № 240 срок введения установлен
с 01.06.83
Постановлением Госстандарта от 14.09.87 № 3513
срок действия продлен до 01.01.98
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает методы определения воль­фрама в легированных и высоколегированных сталях:
экстракционно-фотометрический — при массовой доле вольфра­ма от 0,002 до 0,5%; фотометрический — при массовой доле воль­фрама от 0,1 до 6,0%; фотометрический на фоне сопутствующих элементов — при массовой доле вольфрама от 0,3 до 18,0%;
гравиметрический — при массовой доле вольфрама от 3 до 20%.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 1507—79 в части фотометри­ческого метода при массовой доле вольфрама от 0,1 до 3% и гра­виметрического метода.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 20560— —81 со следующим дополнением.
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104—80 вто­рого класса точности с наибольшим пределом взвешивания до 200 г или другие любые весы, отвечающие указанному ГОСТ 24104—80 по своим точностным характеристикам.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
* Переиздание (декабрь 1988 г.) с Изменением № 1, утвержденным в сентябре 1987 г. (ИУС 12—87).
© Издательство стандартов, 1989

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

(ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ВОЛЬФРАМА ОТ 0,002 ДО 0,5%)

2.1. Сущность метода
Экстракционно-фотометрический метод основан на образова­нии ионного ассоциата роданидного комплекса вольфрама (V) с триметилцетиламмонием (или с цетилпиридинием), экстракции его хлороформом и последующем измерении оптической плот­ности экстракта при длине волны 400 нм.
Масса вольфрама составляет 10—100 мкг в 25 см3 экстракта. Оптимальная кислотность водной фазы 8 моль/дм3 по соляной кис­лоте.
Влияние железа и молибдена устраняется введением в раствор восстановителей: треххлористого титана и двухлористого олова; влияние ниобия — промыванием экстракта бифторидом калия.
2.2. А п п а р а ту р а, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принад­лежностями.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1: 1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1 и 2: 1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.
Олово двухлористое 2-водное по ТУ 6—09—5384—88, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3. 10 г двухлористого олова раст­воряют в 100 см3 соляной кислоты при слабом нагревании.
Титан треххлористый (раствор) по ГОСТ 311—78: 5 см3 раст­вора титана треххлористого смешивают с 45 см3 соляной кисло­ты, разбавленной 2:1, прибавляют 2 гранулы металлического цинка до просветления фиолетового окрашивания раствора.
Или приготовленный раствор титана треххлористого: 0,5 г ме­таллического титана по ГОСТ 19807—74 растворяют в 20 см3 со­ляной кислоты. Раствор охлаждают и сохраняют в склянке из темного стекла с притертой пробкой. Перед употреблением раствор разбавляют в отношении 1 : 5 соляной кислотой и добавляют 2 гра­нулы металлического цинка до просветления фиолетового окраши­вания раствора.
Цинк гранулированный.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор с массовой кон­центрацией 440 г/дм3.
Ниобий металлический по ГОСТ 16099—80 или ГОСТ 16100—79.
Раствор ниобия с массовой концентрацией 0,001 г/см3: 0,25 г ниобия сплавляют с 2—3 г калия углекислого — натрия углекис­лого при 1000°С. Тигель с плавом помещают в стакан, плав выщелачивают в воде при нагревании. Раствор фильтруют в мер­ную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и пе­ремешивают.
Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289—78,
Стандартные растворы вольфрама
Раствор А: 1,7942 г вольфрамовокислого натрия растворяют в 50 см3 воды, прибавляют 50 см3 раствора гидроокиси натрия с массовой концентрацией 440 г/дм3, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация вольфрама в растворе А равна 0,001 г/см3. Раствор хранят в посуде из полиэтилена. Массовую кон­центрацию вольфрама в растворе А проверяют по п. 4.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация вольфрама в растворе Б равна 0,0001 г/см3.
Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация вольфрама в растворе В равна 0,00001 г/см3.
Растворы Б и В готовят перед употреблением и хранят в поли­этиленовой посуде.
Хлороформ технический по ГОСТ 20015—74.
Триметилцетиламмоний бромистый с молярной концентрацией раствора 0,01 моль/дм3: 0,369 г триметилцетиламмония растворя­ют в 100 см3 воды при слабом нагревании или N-цетилпиридиний хлористый с молярной концентрацией раствора 0,01 моль/дма: 0,339 г цетилпиридиния растворяют в 100 см3 воды без нагрева­ния.
Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627—74, раствор в хлороформе с массовой концентрацией 0,65 г/дм3: 0,65 г гидро­хинона растворяют при перемешивании в 80 см3 этилового спир­та, прибавляют 920 см3 хлороформа и перемешивают.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.
Калий фтористый кислый (бифторид).
Железо карбонильное радиотехническое марки ПС по ГОСТ 13610—79.
Калий роданистый по ГОСТ 4139—75, раствор с массовой кон­центрацией 200 г/дм3.
Калий углекислый — натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Дробную навеску стали (табл. 1) помещают в коничес­кую колбу или стакан вместимостью 250 см3, прибавляют 20 см3 соляной кислоты, 1 cms азотной кислоты и нагревают до полного растворения навески. Прибавляют 10 см3 разбавленной серной кислоты, 5 см3 ортофосфорной кислоты и дважды выпаривают до паров серной кислоты, охлаждают, соли растворяют в 15—20 см3 воды.
В случае определения содержания вольфрама в диапазоне массовых долей от 0,01 до 0,5% (табл. 1), раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности.
Т а б л и ц а 1
Массовая доля вольфрама, %
Масса навески, г
Аликвотная часть раствора, см3
0,002—0,005
1
Вся навеска
0,005—0,010:
0,5
Вся навеска
0,01—0,05
1
10
0,05—0,1
0,5
10
0,1—0,2
0,5
5
0,2—0,5
0,3
5

Аликвотную часть раствора (табл. 1) помещают в стакан вме­стимостью 100 или 250 см3 и разбавляют водой приблизительно до 20 см3.
Затем в раствор аликвотной части или в весь раствор пробы добавляют 12 см3 соляной кислоты (для получения кислотности по соляной кислоте 8 моль/дм3), 15 см3 раствора двухлористого олова и 10 см3 раствора треххлористого титана. Раствор кипятят в течение 5 мин, охлаждают и переносят в делительную воронку вместимостью 100—200 см3, смывая стенки стакана 10 см3 разбав­ленной соляной кислоты (1 : 1). К раствору в делительной воронке прибавляют 1 см3 раствора триметилцетиламмония бромистого (или цетилпиридиния хлористого) и 2 см3 раствора роданистого калия.
Экстрагируют ионный ассоциат в течение 1 мин, прибавляя 25,0 см3 хлороформа, содержащего гидрохинон. Экстракт фильтру­ют через слой ваты в кювету и измеряют оптическую плотность экстракта на спектрофотометре при длине волны 400 нм или фо­тоэлектроколориметре в области светопропускания от 390 до 420 нм, используя в качестве раствора сравнения хлороформ, содержащий гидрохинон.
Если образец стали содержит ниобий, экстракт сливают в по­лиэтиленовый сосуд, прибавляют 1 г бифторида калия и встряхи­вают в течение 30 с. Экстракт фильтруют через вату и измеряют оптическую плотность, как указано выше.
Одновременно с проведением анализа, в тех же условиях, про­водят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
В зависимости от массовой доли вольфрама отбирают равные аликвотные части анализируемой пробы и контрольного опыта, указанные в табл. 1.
Значение оптической плотности контрольного опыта вычита­ют из значения оптуической плотности анализируемого раствора.
Массу вольфрама находят по градуировочному графику.
2.3.2. Для построения градуировочного графика в стаканы вме­стимостью 250 см3 помещают навеску карбонильного железа 0,5 г и прибавляют 1,0; 2,0; 5,0; 8,0 см3 раствора В вольфрама при массовой доле менее 0,01 % или 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0 см3 раство­ра Б вольфрама при массовой доле 0,01—0,5%, приливают раствор ниобия, если он присутствует в пробе в количестве, соответствую­щем его массе в навесках проб, и далее поступают, как описано в п. 2.3.1. Аликвотная часть раствора при построении градуировоч­ного графика 10 см3.
В качестве раствора сравнения применяют хлороформ, содер­жащий гидрохинон.
Градуировочный график строят по найденным значениям оп­тических плотностей и соответствующим им массам вольфрама.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю вольфрама (X) в процентах вычисляют по формуле
V mi-100
где mi — масса вольфрама, найденная по градуировочному графи­ку, г;
т — масса навески, соответствующая аликвотной части раст­вора, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных оп­ределений не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля вольфрама, %
Абсолютное допускаемое расхождение, %
От 0,002 до 0,005
0,002
Св. 0,005 » 0,010
0,003
■» 0,010 » 0,020
0,006
» 0,020 » 0,050
0,010
» 0,05 »- 0,10
0,015
» 0,10 » 0,20
0,020
» 0,20 » 0,50
0,030

Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

(при массовой доле вольфрама от 0,1 до 6,0 %)
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании в солянокислой среде окрашен­ного в зеленовато-желтый цвет комплексного соединения пятива­лентного вольфрама с роданистым аммонием в присутствии восста­новителя треххлористого титана и измерении оптической плотности раствора на спектро