Феррованадий. Методы определения хрома

■УДК 669.15’292—198 : 546.76.06 : 006.354
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР «■■■■■■■■■жжвиишаиипшжашмвванжжмаамяніпмі

ФЕРРОВАНАДИЙ

Методы определения хрома
Ferrovanadium.
'Methods for determination of chromium

ОКСТУ 0809

Срок действия с 01.07.91 до 01.07.2001
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и атом­но-абсорбционный методы определения хрома в феррованадии при массовой доле его от 0,3 до 3,0%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 27349.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде по­рошка с максимальным размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26201.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на отделении хрома, марганца и железа гид­роксидом натрия от основной массы ванадия и последующем окис­лении хрома в сернокислой среде надсернокислым аммонием до шестивалентного состояния. Определение хрома заканчивают ме­тодом обратного титрования, титруя избыток раствора двухвалент­ного железа раствором марганцевокислого калия.
2.2. Реактивы и растворы
Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 1 : 4 и 3 : 97.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20485, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой кон­центрацией 2,5 г/дм3.
Перепечатка воспрещена

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы с массовой кон­центрацией 10 г/дм3 и 250 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор с массовой концен­трацией 50 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор с массовой концен­трацией 2 г/дм3.
Фенилантраниловая кислота, раствор с массовой концентраци­ей 2 г/дм3: 0,2 г фенилантраниловой кислоты растворяют при на­гревании в 100 см3 раствора натрия углекислого.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор е С/вКгСггО?) — 0,05 моль/дм3: 2,4517 г при необходимости пере­кристаллизованного и просушенного до постоянной массы при температуре 180°С двухромовокислого калия растворяют в 150 cms бидистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают до метки той же водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,000867 г хрома.
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мо­ра) по ГОСТ 4208, раствор с (FeSO4-(NH4)2-SO4-6H2O) = =0,05 моль/дм3: 20 г соли растворяют в 800 см3 раствора серной кислоты 3 : 97 в мерной колбе вместимостью 1 дм3, после чего до­ливают до метки тем же раствором серной кислоты и перемеши­вают.
Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают по раствору двухромовокислого калия. Для этого в коническую колбу вместимостью 500 см3 помещают 25,0 см3 раствора двухро­мовокислого калия, затем прибавляют 200 см3 воды, 30 см3 раство­ра серной кислоты 1:4, 5 см3 ортофосфорной кислоты. К раство­ру прибавляют 5—6 капель фенилантраниловой кислоты и титру­ют раствором соли Мора до перехода сине-фиолетовой окраски ра­створа в изумрудно-зеленую.
Массовую концентрацию (с) раствора соли Мора, выраженную в г/см3 хрома, вычисляют по формуле
где с- — массовая концентрация раствора двухромовокислого ка­лия, выраженная в г/см3 хрома;
• i—объем раствора двухромовокислого калия, взятый для титрования, см3;
V — объем раствора соли Мора, израсходованный на титро­вание раствора двухромовокислого калия, см3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с С/5КМПО4) =0,05 моль/дм3: 1,58 г реактива растворяют в 500—• 600 см3 воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, до­ливают водой до метки и перемешивают. Раствор переливают в склянку из темного стекла,, выдерживают в течение 10 сут, а за­тем сифонируют в другую склянку из темного стекла.
Для установки соотношения между растворами марганцово­кислого калия и соли Мора в колбу вместимостью 250 см3 при­ливают из бюретки 25,0 см3 раствора соли Мора, 100 см3 воды, 50 см3 серной кислоты 1 : 4 и титруют раствором марганцовокис­лого калия до слабо-розовой окраски, устойчивой в течение 1 мин.
Соотношение растворов марганцовокислого калия и соли Мора (К) вычисляют по формуле
где V2— объем раствора марганцовокислого калия, израсходо­ванный на титрование раствора соли Мора, см3;
V3 — объем раствора соли Мора, взятый для титрования, см3.
Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (в2), выраженную в г/см3 хрома, вычисляют по формуле
где с — массовая концентрация раствора соли Мора, выражен­ная в г/см3 хрома;
• 2 — объем раствора марганцовокислого калия, израсходо­ванный на титрование раствора соли Мора, см3;
• 3 — объем раствора соли Мора, взятый для титрования, см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 40 см3 раствора серной кисло­ты 1:4, затем 2 см3 фтористоводородной кислоты, нагревают до растворения, приливают азотную кислоту до прекращения вспе­нивания раствора и еще в избыток 2 см3. Раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты.
После охлаждения соли растворяют при нагревании в 100 см3 воды. Охлаждают и нейтрализуют раствором гидроксида натрия 250 г/дм3 до желтовато-зеленого цвета и вливают при перемеши­вании в колбу вместимостью 500 см3, в которой находится 50 см3 горячего раствора гидроксида натрия 250 г/см3. Раствор с осадком кипятят 5 мин, осадок отфильтровывают на фильтр средней плот­ности, промывают 6—8 раз горячим раствором гидроксида нат­рия 10 г/дм3. Затем осадок смывают водой в колбу, в которой проводилось осаждение гидроксидов. Фильтр промывают 30 см3 горячей серной кислоты 1 : 4 и 4—5 раз горячей водой, собирая промывные воды в ту же колбу. Содержимое колбы нагревают до растворения осадка. Охлаждают и нейтрализуют раствором гид-
роксида натрия 250 г/см3 до желтого цвета. Затем раствор при перемешивании вливают в колбу вместимостью 500 см3, в которой находится 50 см3 горячего раствора гидроксида натрия 250 г/см3. Раствор с осадком кипятят 5 мин, а затем осадок отфильтровыва­ют на фильтр средней плотности и промывают 6—8 раз горячим раствором гидроксида натрия 10 г/дм3. Промытый осадок смы­вают водой в колбу, в которой проводилось осаждение. Фильтр промывают 30 см3 горячей серной кислоты 1 : 4 и 4—5 раз горя­чей водой, собирая промывные воды в ту же колбу. Фильтр от­брасывают. Содержимое колбы нагревают до растворения осадка, приливают 20 см3 раствора серной кислоты 1 :4, 5 см3 ортофос- форной кислоты, доводят объем раствора водой до 250 см3 и на­гревают до кипения.
К горячему раствору приливают 10 см3 раствора азотнокисло­го серебра, 30 см3 раствора надсернокислого аммония и умерен­но кипятят до полного окисления хрома и разложения избытка надсернокислого аммония. Колбу снимают с плитки,, осторожно приливают 10 см3 раствора хлористого натрия и кипятят раствор в течение 3—5 мин для восстановления марганцовой кислоты.
Раствор охлаждают, приливают из бюретки раствор соли Мора до перехода желтой окраски раствора в. зеленую,, после чего до­бавляют еще 5—10 см3 раствора соли Мора. Избыток соли Мора при энергичном перемешивании оттитровывают раствором марган­цовокислого калия до появления устойчивой в течение 2 мин ро­зовой окраски раствора.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле
Х= с'2' (К-^-^>100
т
где Сч — массовая концентрация раствора марганцовокислого, калия, выраженная в г/см3 хрома.;
V4—объем раствора соли Мора, добавленный к раствору пробы, см3;
Vs — объем раствора марганцовокислого калия, израсходо­ванный на титрование избытка раствора соли Мора^. см3;
К — соотношение растворов марганцовокислого калия и со­ли Мора;
т — масса навески пробы, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности опреде­ления массовой доли хрома приведены в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля ярома, %
Погреш­ность ре­зульта­тов ана­лиза, %
Допускаемые расхождения, %

двух средних результатов анализа, выполнен­ных в раз­личных ус­ловиях
двух па­раллель­ных опре­делений
трех па­раллель­ных опре­делений
результатов анализа стан­дартного об­разца ст атте­стованного значения
■От 0,3 до 0,5 включ.
0,03
0,04
0,03
0,04
0,02
<jb. 0,5 >1Д >
0,04
0,05
0,04
0,05
0,02
» 1,0 » 2,0 >
0,05
0,07
0,06
0,07
0,03
» 2,0 > 3,0 >
0,08
0,11
0,09
0,11
0,05

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении атомной абсорбции хрома в пла­мени закись азота-ацетилен при длине волны 357,9 нм с предва­рительным растворением пробы в серной кислоте.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежно­стями.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы 1 :4 и 1 : 2.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Железо металлическое.
Раствор железа 10 г/дм3: 10 г железа растворяют при нагре­вании в 40 см3 соляной кислоты, приливают 5 см3 азотной кисло­ты, раствор кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают ©одой до метки и перемешивают.
Ванадия (V) оксид.
Раствор ванадия 10 г/дм3: 17,9 г оксида ванадия растворяют при нагревании в 100 см3 соляной кислоты, приливают 5 см3 азотной кислоты и кипятят до удаления оксидов азота. Охлажденный рас­твор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Хром металлический.
Стандартный раствор хрома: 1,0000 г хрома растворяют в 50 см3 раствора серной кислоты 1 : 2, окисляют азотной кислотой, выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в воде при нагревании, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовая концентрация хрома в растворе равна 0,001 г/см3.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают во фторопласто­вый стакан или чашку из платины или стеклоуглерода, прилива­ют 20 см3 раствора серной кислоты 1 : 4, затем 2 см3 фтористово­дородной кислоты, нагревают до растворения, приливают азот­ную кислоту до прекращения вспенивания раствора и еще в избы­ток 2 см3. Раствор выпаривают до выделения паров серной кисло­ты и охлаждают. Затем соли растворяют в 20 см3 воды при на­гревании и охлаждают. Раствор переносят в мерную к