ГОСТ 13217.1-90 Феррованадий. Метод определения ванадия.

   

     ГОСТ 13217.1-90

(ИСО 6467-80)

 

Группа В19

 

      

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

 

 ФЕРРОВАНАДИЙ

 

 Метод определения ванадия

 

 Ferrovanadium.

Method for determination of vanadium

ОКСТУ 0809

Дата введения 1991-07-01

 

      

     

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР

 

РАЗРАБОТЧИКИ

 

В.Г.Мизин, Т.А.Перфильева, С.И.Ахманаев, Л.М.Клейнер, Г.И.Гусева

 

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 04.05.90 N 1093

 

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13217.1-79

 

4. Стандарт полностью соответствует ИСО 6467-80

 

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

 

 

 

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, приложение

ГОСТ 4197-74

2

ГОСТ 4204-77

2

ГОСТ 4208-72

2

ГОСТ 4220-75

2

ГОСТ 4461-77

2

ГОСТ 6552-80

2

ГОСТ 6691-77

2

ГОСТ 10484-78

2

ГОСТ 17260-87

Приложение (2, 6)

ГОСТ 20490-75

2

ГОСТ 26201-84

1.2

ГОСТ 28473-90

1.1

 

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1996 г.) с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1992 г. (ИУС 8-92)

 

Настоящий стандарт устанавливает потенциометрический метод определения ванадия в феррованадии при массовой доле его от 30 до 85%.

 

Метод основан на окислении четырехвалентного ванадия до пятивалентного перманганатом калия с последующим титрованием пятивалентного ванадия раствором соли Мора.

 

Допускается проводить определение ванадия по методике международного стандарта ИСО 6467-80, приведенного в приложении.

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 

 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 28473.

 

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 26201.

 

 

 2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка для потенциометрического титрования с индикаторным платиновым и сравнительным вольфрамовым, хлорсеребряным или каломельным электродами.

 

Мешалка магнитная или механическая.

 

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

 

Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 1:1, 1:2, 1:4 и 1:20.

 

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

 

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

 

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с массовой концентрацией 20 г/дм
.
 
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм
.
 
Карбамид по ГОСТ 6691 или раствор с массовой концентрацией 100 г/дм
, свежеприготовленный.
 

Вода бидистиллированная.

 

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор
(
K
Сr
О
)=0,1 моль/дм
:4,9032 г при необходимости перекристаллизованного и просушенного до постоянной массы при температуре 180 °С двухромовокислого калия растворяют в 150 см
бидистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки той же водой и перемешивают.
 
1 см
раствора соответствует 0,0050942 г ванадия.
 
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор
(FeSO
·(NH)
·6H
O)=0,1 моль/дм
:39,3 г соли Мора растворяют в 500 см
раствора серной кислоты 1:20. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки водой и перемешивают.
 
Массовую концентрацию раствора соли Мора устанавливают по раствору двухромовокислого калия. Для этого в стакан вместимостью 400 см
вводят 25,0 см
раствора двухромовокислого калия, затем прибавляют 200 см
воды, 30 см
раствора серной кислоты 1:1, 8 см
ортофосфорной кислоты и титруют раствором соли Мора до максимального изменения потенциала электрода.
 
Массовую концентрацию раствора соли Мора (
), выраженную в граммах на кубический сантиметр ванадия, вычисляют по формуле
 
,                                                                                   (1)
 
где
- массовая концентрация раствора двухромовокислого калия, выраженная в г/см
ванадия;
 

               

       
- объем раствора двухромовокислого калия, взятый для титрования, см
;
 

               

- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора двухромовокислого калия, см
.
 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

 

 3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Навеску массой 0,25 г помещают в стакан вместимостью 250-300 см
, приливают 25 см
раствора серной кислоты 1:4 и нагревают до растворения, затем приливают 2-3 см
азотной кислоты и выпаривают содержимое стакана до выделения паров серной кислоты. После охлаждения соли растворяют при нагревании в 50 см
воды.
 
Растворение навески с массовой долей кремния св. 2% проводят в платиновой или стеклоуглеродистой чашке с добавлением 3-5 см
фтористоводородной кислоты. После выпаривания до паров серной кислоты содержимое чашки охлаждают, перерастворяют соли в 30-40 см
воды при нагревании и переносят раствор в стакан вместимостью 250-300 см
.
 

После охлаждения в стакан с раствором погружают электроды и включают мешалку. Затем вводят в раствор по каплям раствор перманганата калия до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Избыток перманганата калия восстанавливают раствором нитрита натрия, добавляя его по каплям до исчезновения розовой окраски перманганата калия.

 

После этого вносят 2 г мочевины или 20 см
раствора мочевины, через 1 мин приливают 10 см
ортофосфорной кислоты, 50 см
раствора серной кислоты 1:2 и по достижении постоянного потенциала (проверяют по амперметру) титруют ванадий потенциометрически раствором соли Мора до максимального изменения потенциала электрода.
 

 4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю ванадия (
) в процентах вычисляют по формуле
 
,                                                                                               (2)
 
где
- массовая концентрация раствора соли Мора, выраженная в г/см
ванадия;
 

               

- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора пробы, см
;
 

               

- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см
;
 

              

       
- масса навески пробы, г
 

.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли ванадия приведены в таблице.

 

 

 

 

 

 

 

Массовая доля ванадия, %

Погрешность результатов анализа, %

Допускаемые расхождения, %

 

 

 

двух средних результатов анализа, выполненных

в различных условиях

двух параллельных определений

трех параллельных определений

результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения

От  30 до 50 включ.

0,3

0,4

0,3

0,4

0,2

Св. 50  "  85     "

0,4

0,5

0,4

0,5

0,3

 

     

     

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

 

      

     

ИСО 6467-80

ФЕРРОВАНАДИЙ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВАНАДИЯ.

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

             

1. Назначение и область применения

 

Настоящий международный стандарт устанавливает потенциометрический метод определения содержания ванадия в феррованадии.

 

Метод применим к сплавам с содержанием ванадия меньше или равным 84%.

               

2. Ссылка

 

ГОСТ 17260-87 "Ферросплавы, хром и марганец металлические. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа.     

 

3. Сущность

 

Растворение навески в азотной и серной кислотах. Холодное окисление ванадия (IV) до ванадия (V) перманганатом калия с небольшим избытком. Разложение избытка перманганата калия нитритом калия; избыток нитрита калия разложить мочевиной. Восстановление ванадия (V) до ванадия (IV) железом (II) методом потенциометрического титрования.

 

       

4. Реактивы

 

      

В ходе анализа используют реактивы признанного аналитического качества и воду дистиллированную или эквивалентной чистоты.

 

4.1. Мочевина.

 

4.2. Кислота азотная,
1,3-1,42 г/см
.
 

  

4.3. Кислота фосфорная.

 

4.4. Кислота серная, 50%-ный раствор, нейтрализованная по отношению к марганцовокислому калию добавлением этого реактива с небольшим избытком: к 400 см
воды осторожно приливают 500 см
серной кислоты (
1,84 г/см
), перемешивают, охлаждают, доливают водой до объема 1 дм
и вновь перемешивают.
 
4.5. Калий азотистокислый, водный раствор 10 г/см
: растворяют 10 г азотистокислого калия в воде, доливают водой до объема 1 дм
и перемешивают.
 

  

4.6. Калий марганцовокислый, водный раствор 6,3 г/см
: растворяют в воде 6,3 г марганцовокислого калия, доливают водой до объема 1 дм
и перемешивают.
 

  

4.7. Калия бихромат, эталонный раствор,
(K
Сr
О
)=0,2 моль/дм
: взвешивают с погрешностью до 0,0005 г 9,8064 г бихромата калия, предварительно высушенного в сушильном шкафу при 105 °С. Растворяют водой в мерной колбе вместимостью 1 дм
, доливают до метки и перемешивают.
 
4.8. Сульфат железа (II) и аммония, титрованный раствор
(FeSO
(NH
)
SO
)=0,2 моль/дм
.
 

4.8.1. Приготовление

 

В мерной колбе вместимостью 1 дм
растворяют 78,4 г сульфата железа (II) и аммония (FeSО
(NH
)
·6H
О) в 500 см
теплой воды.
 
Когда растворение закончится, приливают 100 см
серной кислоты, охлаждают и доливают до метки, затем перемешиваю
 

т.

4.8.2. Эталонирование

 

В химический стакан вместимостью 600 см
, содержащий 280 см
воды, 10 см
серной кислоты и 10 см
фосфорной кислоты, вводят бюреткой 40 см
бихромата калия. Титруют раствором сульфата железа (II) и аммония под потенциометрическим контролем. Конец реакции наступает, когда наблюдается максимальное падение потенциала около 100 мВ.
 
Поправочный коэффициент
получают из выражения
, где
-  объем раствора сульфата железа (II) и аммония, использованный для опыта, см
.
 

Концентрация этого раствора сульфата железа (II) и аммония меняется, ее проверяют перед каждой серией определен

ий.

5. Оборудование

 

      

5.1. Химический стакан вместимостью 400 см
.
 

 

5.2. Потенциометр для точных измерений.

5.2.1. Электроды

 

Индикаторный электрод: платиновый электрод.

 

Электрод с известным потенциалом: электрод Hg/Hg
/K
(насыщенный).
 

5.2.2. Контроль системы измерения

 

В период бездействия электрод с известным потенциалом погружают в насыщенный раствор сульфата калия.

 

Платиновый электрод периодически проверяют в стабильном окислительно-восстановительном буферном растворе. Например, можно использовать эквиионный раствор солей церия (III) и церия (IV):

 

или
.
 
Буферный раствор готовят, растворяя в дистиллированной воде 0,330 г Ce(SО
)
и 0,280 г Ce
(SО
)
. Приливают серной кислоты так, чтобы после помещения ее в мерную колбу вместимостью 1 дм
получить кислотность, соответствующую кислотности молярного раствора серной кислоты. Реакция платинового электрода действительна, если при соединении его с электродом с известным потенциалом на милливольтметре получают значение 710-740 мВ.
 

5.3. Магнитная мешалка.

 

6. Проба

 

      

Используют порошок, проходящий через сито с размером отверстий 2,50 мм, приготовленный в соответствии с ГОСТ 17260.

 

7. Ход анализа

 

      

7.1. Навеска

 

Берут навеску массой (0,5±0,0002) г.

 

7.2. Холостой опыт

 

Проводят холостой опыт параллельно определению, следуя тому же ходу анализа и используя те же реактивы.

 

7.3. Контрольный опыт

 

Надежность выполнения методики проверяют, анализируя параллельно опыту одну или несколько проб с известным содержанием ванадия.

 

7.4. Определение

 

7.4.1. В химическом стакане вместимостью 400 см
растворяют навеску, приливают 10 см
воды, 10 см
азотной кислоты и 50 см
серной кислоты; выпаривают до выделения обильных белых серных паров, затем дают остыть.
 
7.4.2. Вновь приливают 100 см
воды, осторожно наливая воду на край стакана, доводят до кипения, чтобы растворить соли, дают остыть и разводят водой до объема примерно 200 см
.
 

  

7.4.3. Помещают химический стакан на магнитную мешалку, погружают электроды и помешивают, добавляют раствор перманганата калия из бюретки вместимостью 50 см
до получения максимального потенциала, выдерживают 15 мин (стабилизация потенциала наступает при (700±50) мВ).
 

 

7.4.4. Разлагают избыток перманганата калия раствором азотистокислого калия, добавляя по капле каждые 30 с под потенциометрическим контролем. Прекращают добавку, когда падение потенциала достигнет порядка 200 мВ. Быстро добавляют приблизительно 0,2 г мочевины, затем 10 см
фосфорной кислоты, выдерживают 5 мин для стабилизации потенциала.
 

 

7.4.5. Титруют раствором сульфата железа (II) и аммония из бюретки вместимостью 50 см
, пока не произойдет максимальное падение потенциала - около 100 мВ.
 

8. Обработка результатов

 

      

Содержание ванадия, выраженное в процентах массы пробы, вычисляют по формуле

 

,
 
где
- постоянная 0,01019, т.е. масса ванадия, эквивалентная 1 см
раствора сульфата железа (II) и аммония при концентрации раствора точно 0,2 моль/дм
, г;
 

              

       
- объем раствора сульфата железа (II) и аммония, использованный для опыта, см
;
 

               

       
- объем, использованный для холостого опыта, см
;
 

           

       
- поправочный коэффициент раствора сульфата железа (II) и аммония;
 

               

       
- масса навески,
 

 г.

9. Воспроизводимость

 

      

Пределы доверительного интервала при уровне вероятности 95% составляют ±0,20%.

 

10. Протокол опыта

 

      

Протокол должен содержать:

 

а) ссылку на использованную методику;

 

б) результаты и форму их выражения;

 

в) особенности, выявленные в ходе опыта;

 

г) операции, не предусмотренные настоящим международным стандартом или рассматриваемые как необязательные.

 

Приложение. (Введено дополнительно, Изм. N 1).

 

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:

официальное издание

М.: ИПК Издательство стандартов, 1997

Вверх