ГОСТ 12351-81
Группа В39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
Методы определения ванадия
Steels alloyed and highalloyed.
Methods for the determination of vanadium
Дата введения 1981-01-07
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 7 апреля 1981 г. N 1865
Ограничение срока действия снято по протоколу N 2-92 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)
2. ВЗАМЕН ГОСТ 12351-66 в части разд. 2-4
3. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1999 г.) с Изменением N 1, утвержденным в декабре 1985 г. (ИУС 4-86)
Настоящий стандарт устанавливает титриметрические методы определения ванадия в легированных и высоколегированных сталях (при массовых долях ванадия от 0,005 до 6,0%).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 964-78.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473-90.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ 0,01-0,2 %)
МЕТОДОМ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на окислении ванадия (IV) марганцовокислым калием в сернокислой среде и амперометрическом титровании ванадия (V) раствором аммония-железа (II) сернокислого. Влияние хрома, мешающего определению ванадия, устраняют связыванием хрома (III) в комплекс с уксуснокислым натрием, соосаждением ванадия на гидроксиде железа (III) после окисления хрома (III) до хромата в аммиачной среде, отгонкой хрома в виде хлористого хромила.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Любые установки, пригодные для амперометрического титрования ванадия, обеспечивающие заданные метрологические характеристики точности определения.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и ГОСТ 11125-84.
Кислота хлорная, 57%-ная.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148-78, свежеприготовленный раствор: 2 г сернокислого железа (II) растворяют в воде, прибавляют 5 см 
серной кислоты и разбавляют раствор водой до объема 100 см
.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, растворы с массовой концентрацией 25 г/дм и с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм
.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, свежеприготовленные растворы с массовой концентрацией 20 и 2 г/дм .
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:4, 1:9 и 1:20.
Мочевина по ГОСТ 6691-77, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 100 г/дм .
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм .
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199-78, раствор с массовой концентрацией 500 г/дм .
Ванадия пятиокись, особо чистая.
Стандартные растворы ванадия.
Раствор А: 1,7852 г пятиокиси ванадия растворяют в 60 см
серной кислоты (1:9), прибавляют 5 см
азотной кислоты; раствор кипятят до удаления окислов азота и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Охлаждают, обмывают стенки стакана водой и снова выпаривают до выделения паров серной кислоты. После охлаждения прибавляют 100 см
воды и растворяют соли при нагревании. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки серной кислотой (1:9) и перемешивают.
1 см
стандартного раствора А содержит 0,001 г ванадия.
Раствор Б: 100 см
стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки серной кислотой (1:9) и перемешивают.
1 см
стандартного раствора Б содержит 0,0001 г ванадия.
Аммоний-железо (II) сернокислый (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм : 4 г соли Мора растворяют в 400 см
воды, прибавляют 50 см
серной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки водой и перемешивают.
Хром по ГОСТ 5905-79, 1 г металлического хрома помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см , растворяют при нагревании в 30 см
соляной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора содержит 0,01 г хрома.
Массовую концентрацию раствора соли Мора с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм
устанавливают по стандартному раствору ванадия: 2-5 см
стандартного раствора ванадия А помещают в стакан вместимостью 250 см
, добавляют 50 см
серной кислоты (1:4), 10 см
раствора сернокислого железа, разбавляют водой до объема 150 см
и охлаждают до температуры 20°С. К раствору прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия (25 г/дм
) до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1-2 мин, затем раствор азотистокислого натрия (20 г/дм
) до исчезновения розовой окраски и немедленно 10 см
раствора мочевины.
Полученный раствор через 3 мин титруют раствором соли Мора, устанавливая конечную точку титрования амперометрическим или потенциометрическим методом в присутствии 10 см
фосфорной кислоты, или визуально с добавлением 5-6 капель фенилантраниловой кислоты, как указано в разд. 3.
Массовую концентрацию раствора соли Мора (
), выраженную в г/см
ванадия, вычисляют по формуле
где
- массовая доля ванадия, соответствующая аликвотной части стандартного раствора ванадия, взятой для титрования, г;
- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см
.
Допускается установка массовой концентрации раствора соли Мора по калию двухромовокислому.
Аммоний-железо (II) сернокислый (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,002 моль/дм : 200 см
раствора соли Мора с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм
помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки серной кислотой (1:20) и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора соли Мора с молярной концентрацией 0,002 моль/дм
устанавливают по стандартному раствору ванадия. Для этого 5-10 см
стандартного раствора ванадия Б помещают в стакан вместимостью 250 см
, добавляют 50 см
серной кислоты (1:4), 10 см
раствора сернокислого железа (II), воды до 100 см
и охлаждают до температуры 20°С. К раствору при постоянном перемешивании прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия с молярной концентрацией 0,05 моль/дм
до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1-2 мин, раствор азотистокислого натрия (2 г/дм
) до исчезновения розовой окраски и немедленно 10 см
раствора мочевины. Полученный раствор через 3 мин титруют раствором соли Мора с молярной концентрацией 0,002 моль/дм
, устанавливая конечную точку титрования амперометрическим методом. Если сталь с массовой долей хрома более 3% и по ходу анализа требуется его удаление в виде хлористого хромила, массовые концентрации растворов соли Мора с молярными концентрациями 0,01 и 0,002 моль/дм
устанавливают: в стакан вместимостью 250 см
помещают необходимое количество стандартного раствора ванадия и добавляют туда раствор трехвалентного хрома в количествах, соответствующих содержанию хрома в анализируемых пробах, добавляют 20-30 см
соляной кислоты и 40-50 см
хлорной кислоты и проводят через весь ход анализа, как указано в п. 2.3.1.
2.3. Проведение анализа
Навеску стали 1 г - при массовой доле ванадия от 0,01 до 0,1% или 0,5 г - при массовой доле ванадия свыше 0,1 до 0,2% помещают в стакан вместимостью 400 см
и растворяют одним из указанных ниже способов в зависимости от химического состава стали.
При массовой доле хрома менее 3% и отсутствии вольфрама навеску стали растворяют в 20-30 см
соляной кислоты и 10-15 см
азотной кислоты при нагревании. Затем приливают 50 см
серной кислоты (1:4), раствор нагревают до выделения паров серной кислоты и охлаждают. Стенки стакана обмывают водой и раствор снова нагревают до выделения паров серной кислоты, охлаждают, прибавляют 40-50 см
воды и растворяют соли при нагревании.
Раствор переносят в стакан вместимостью 250 см
, разбавляют водой до объема 100 см
, добавляют 2-5 см
раствора сернокислого железа (II) и охлаждают.
