Сплавы титановые. Методы определения хрома

УДК 669.715.543.06 : 006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ

Методы определения хрома
Titanium alloys.
Methods for the determination ol chromium

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.07.92
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле от 0.1 до 12,0%) и атомно-абсорбционный (при мас­совой доле от 0.1 до 12,0%) методы определения хрома.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметиче­ское результатов двух параллельных определений.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИИ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси серной и борофто- ристоводородной кислот, окислении хрома до шестивалентного надсернокислым аммонием в прнсутстыш катализатора — азотно­кислого серебра и титровании хромовой кислоты раствором двой­ной сернокислой соли закиси железа и аммония (соли Мора) с фе- иилантраниловой кислотой в качестве индикатора.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Шкаф сушильный с терморегулятором.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3, раство­ры 1 : 1 и 1:5.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см3, раствор 1 : 1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Издание официальное
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
Кислота борофтористоводородная: к 280 см3 фтористоводород­ной кислоты при температуре (10±2)°С добавляют порциями 130г борной кислоты и перемешивают. Реактив готовят и хранят в по­лиэтиленовой посуде.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478. раствор 250 г/дм’.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор I г/дм*.
Марганец (II) сернокислый 5-водный по ГОСТ 435.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 100 г/дм3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Кислота N-фенилантравидовая по ТУ 6—09—3501, раствор 2 г/дм3: 0,2 г углекислого натрия растворяют при нагревании в 50 см* воды, добавляют 0.2 г фенилантраниловой кислоты и до­ливают водой до 100 см3.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, растворы 0.1 и 0,02 моль/дм3: 29,42 г или 5,88 г перекристаллизованного двухро­мовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в поле, доливают водой до метки и переме­шивают.
Для перекристаллизации 100 г двухромовокислого калия по­мещают а стакан вместимостью 400 см3, приливают 150 см3 воды и растворяют при нагревании. Раствор при энергичном перемеши­вании выливают тонкой струей в фарфоровую чашку, которая ох­лаждается ледяной водой. Выпавшие кристаллы отфильтровывают путем отсасывания на воровке с пористой стеклянной пластинкой, высушивают 2—3 ч при температуре (102±2)°С, измельчают и окончательно высушивают при температуре (200±5)”С в течение 10—12 ч.
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мо­ра) по ГОСТ 4208, растворы 0,1 и 0,02 моль/дм3: 39,5 г или 7,9 г соли Мора пометают в стакан вместимостью 800 см* и растворя­ют в 500 см3 воды, приливают 100 см3 раствора серной кислоты ! : 1, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора соли Моря (практическую), выраженную в г/см3 хрома (Г), вычисляют по формуле
Г~0,001733К, (1)
где 0,001733 — массовая концентрация раствора соли Мора (тео­ретическая), выраженная в г/см3 хрома;
К—соотношение между растворами двухромовокисло­го калия и соли Мора.
Устанавливают соотношение К между растворами двухромово­кислого калия и соли Мора: в три конические колбы вместимостью но 250 см1 переносят пипеткой по 10 см3 раствора двухромовокис­лого калия 0,1 или 0,02 моль/дм5, разбавляют до 100 см3 водой, приливают 20 см1 раствора серной кислоты 1 :5, перемешивают.
добавляют 5—6 капель фенилантраннловой кислоты и титруют со* огветствуюши.м раствором соли Мора до перехода сине-фиолето­вой окраски раствора в зеленую.
(2)
где У| — объем раствора двухромовокислого калия, используемый для титрования, см3,
V]—объем раствора соли Мора, израсходованный на титро­вание, см3.
Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают перед его применением.
2.3. Проведение анализа
2-3.1 Навеску пробы массой в соответствии с табл. 1 помеша­ют в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 60 см1 раствора серной кислоты I : 5, 2 см3 борофтористоводородной кис­лоты и нагревают до полного растворения.

Таблица 1
Млкоодя длин хрома. %
Масса иэьескн пробы, г

Ог 0.1 до 2,0 включ.
Св. 2.0 » 5,0 >
» 5.0 > 12.0 »
1 0.5 0.25

В раствор добавляют по каплям раствор азотной кислоты до исчезновения фиолетовой окраски и нагревают до кипения в тече­ние 3 мин. Затем осторожно приливают 100 см3 воды, 3—4 капли раствора сернокислого' марганца (II), 10 см3 раствора азотнокис­лого серебра и 30 см3 раствора надсернокислого аммония, нагре­вают содержимое колбы до кипения и кипятят до появления мали­нового окрашивания, указывающего на полноту окисления хрома. Раствор продолжают кипятить до прекращения выделения мелких пузырьков. Затем добавляют 5 см3 раствора хлористого натрия и нагревают раствор до исчезновения малиновой окраски.
Раствор охлаждают до комнатной температуры и титруют рас­твором соли Мора 0,02 моль/дм3 (при массовой доле хрома менее 0,5%) или 0,1 моль/д.м3 (при массовой доле хрома более 0,5%) с 5—6 каплями индикатора — фенилантраниловой кислоты до из­менения окраски раствора из малиновой в зеленую.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле '
Х= І±і.Ю0, (3)
т
где Т — установленная массовая концентрация раствора соли Мора,'выраженная в г/см3 хрома;
—объем раствора соли Мора, израсходованный на титро­вание хрома, см3;
т — масса пробы, г.
2.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значе­ний, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля хрома. %
Абсолютное дол ус а ас мог расхожхемже. %

регулы отав оараллелмых < пределСМИ*
результатов днзлизз
Oi 0.10 до СЬЭО включ.
0.01
0.01
Со. 0,30 » 0,75 »
0,02
0.03
> 0.75 * 1,50 >
0.05
0.06
> 1,50 > 3.00 >
0.08
0.10
> 3.00 » 6,00 »
0.15
0.20
» 6.00 * 12,00 >
0.23
0.30

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

3.1. Сущность метода
Метол основан на растворении пробы в соляной и борофтори- стоводородной кислотах и измерении атомной абсорбции хрома при длине волны 357.9 нм в пламени ацетилен — закись азота.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излуче­ния для хрома.
Ацетилен но ГОСТ 5457.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, раство­ры 2 : 1 и I : I.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота борофтористоводорощная: к 280 см3 фтористоводород­ной кислоты при температуре (10±2)вС добавляют порциями 130г борной кислоты и перемешивают. Раствор готовят и хранят в по­лк этиленовой посуде.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 100 г/дм3.
Титан губчатый по ГОСТ 177*16 марки ТГ-ІОО.
Раствор титана 10 г/дм3: 1 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 80 см3 раствора соляной кислоты 2: 1, 4 см3 борофтористоводороднон кислоты и растворя­ют при умеренном нагревании. После растворения навески добав­ляют двадцать капель азотной кислоты и кипятят раствор в тече­ние 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, пере­носят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Хром по ГОСТ 5905 марки Х00.
Стандартные растворы хрома
Раствор А: I г металлического хрома растворяют в 50 см3 со­ляной кислоты. Раствор охлаждают до комнатной температуры, пе­реводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Л содержит 0,002 г хрома.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
2 см3 стандартного раствора Б содержит 0,0002 г хрома.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой согласно табл. 3 помешают в ко­ническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора соляной кислоты 2:1. 1 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании.
Таблица 3
Массовая доля хрома. Ъ
Масса навески проби. г
Вместимость мерной колби. см*
Объем доба пл ломот о рваопря. СШ3

кислоты і : 1
хлористого аммоиип
Ог 0,1 до 1.0 включ.
0.2
1ОЭ
2
ГО
Св. 1.0 > 5.0 >
0.J
250
5
25
» 5.0 >12,0 »
0.25
250

—

После растворения пробы добавляют 3—5 капель азотной кис­лоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью согласно табл. 3, добавляют раствор соляной кислоты 1:1 и рас­твор хлористого аммония в соответствии с табл. 3, доливают во­дой до метки и перемешивают.
3.3.2. При массовой доле хрома от 5,0 до 12,0% аликвотную часть раствора, равную 20 см3, отбирают в мерную колбу вмести­мостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1, 10 см3 раствора хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.3. Раствор контрольного опыта готовят по пн. 3.3.1 н 3.3.2.
3.3.4. Пост роение градуировочного графика
3.3.4.1. При массовой доле хрома от 0,1 до 1,0%
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 20 см3 раствора титана, в пять из них отмеряют 1.0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0002; 0,0005; 0,0010; 0,0015; 0,002 г хрома.
. 3.3.4.2. При массовой доле хрома от 1,0 до 5,0%
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 10 см8 раствора титана, в пять из них отмеряют 2,0; 4,0; 6,0; 8.0; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0004; 0,0008; 0,0012. 0.0016; 0,002 г хрома.
3.3.4.3. При массовой доле хрома от 5,0 до 10,0%
В пять мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 2 см3 раствора титана, в четыре из них отмеряют 5,0; 7,5; 10,0; 12,5 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,001; 0,0015; 0,002; 0,0025 г хрома.
3.3.4.4. 4. К растворам в колбах, приготовленным по по. 3.3.4.1, 3.3.4.2 и 3.3.4.3, добавляют по 2 см3