GOST 12359-99
GOST 12359–99 (ISO 4945–77) Aciers au carbone, alliés et fortement alliés. Méthodes de détermination de l'azote
GOST 12359−99
(ISO 4945-77)
Groupe B39
NORME INTER-ÉTATS
ACIERS AU CARBONE, ALLIÉS ET HAUTEMENT ALLIÉS
Méthodes de détermination de l'azote
Aciers au carbone, alliés et fortement alliés.
Méthodes de dosage de l'azote
MKS 77.040.40*
OKSTU 0709
_______________
* Dans le classificateur Interstate des normes
le code 77.040.40 n'est pas donné. - Notez "CODE".
Date de lancement 2000-07-01
Avant-propos
1 DÉVELOPPÉ par le Comité technique interétatique de normalisation MTK 145 "Méthodes de contrôle des produits métalliques"
INTRODUIT par Gosstandart de Russie
2 ADOPTÉE par le Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal N 15-99 du 28 mai 1999)
A voté pour accepter :
| Nom d'état | Nom de l'organisme national de normalisation |
| République d'Arménie | Norme d'état d'armement |
| la République de Biélorussie | Norme d'État du Bélarus |
| La République du Kazakhstan | Norme d'État de la République du Kazakhstan |
| Fédération Russe | Gosstandart de Russie |
| Turkménistan | Inspection principale d'État du Turkménistan |
| La République d'Ouzbékistan | Uzgosstandart |
| Ukraine | Norme d'État de l'Ukraine |
3 L'annexe A contient le texte authentique intégral de la norme internationale ISO 4945-77 « Steel. Détermination de la teneur en azote. Méthode spectrophotométrique"
4 Par décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 21 octobre 1999 N 360-st, la norme interétatique
5 AU LIEU DE
1 domaine d'utilisation
Cette norme établit une méthode photométrique (spectrophotométrique) pour le dosage de l'azote avec le réactif de Nessler (avec une fraction massique d'azote de 0,002 à 0,01 %) et une méthode titrimétrique pour le dosage de l'azote (avec une fraction massique d'azote de 0,005 à 0,50 %) dans les aciers au carbone, alliés et fortement alliés.
Une méthode spectrométrique de détermination de l'azote avec du nitroprussiate de sodium est autorisée selon la norme internationale ISO 4945 (annexe A).
2 Références normatives
Cette norme utilise des références aux normes suivantes :
GOST 83−79 Carbonate de sodium. Caractéristiques
GOST 3640−94 Zinc. Caractéristiques
GOST 3769−78 Sulfate d'ammonium. Caractéristiques
GOST 4145−74 Sulfate de potassium. Caractéristiques
GOST 4165−78 Sulfate de cuivre (II) 5-eau. Caractéristiques
GOST 4328−77 Hydroxyde de sodium. Caractéristiques
GOST 4463−76 Fluorure de sodium. Caractéristiques
GOST 8677−76 Oxyde de calcium. Caractéristiques
GOST 9285−78 Hydroxyde de potassium technique. Caractéristiques
GOST 14261−77 Acide chlorhydrique de haute pureté. Caractéristiques
GOST 14262−78 Acide sulfurique de pureté particulière. Caractéristiques
GOST 18300−87 Alcool éthylique technique rectifié. Caractéristiques
GOST 20490−75 Permanganate de potassium. Caractéristiques
GOST 28473−90 Fonte, acier, ferroalliages, chrome, manganèse métal. Exigences générales pour les méthodes d'analyse
3 Exigences générales
Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon
4 Méthode photométrique (spectrophotométrique) pour la détermination de l'azote
4.1 Essence de la méthode
La méthode est basée sur la dissolution de l'acier dans des acides non oxydants, la décomposition des sels d'ammonium résultants avec de l'hydroxyde de sodium, la distillation de l'ammoniac avec de la vapeur ou de l'aspiration d'air à partir d'une solution alcaline analysée et sa détermination dans un condensat avec le réactif de Nessler.
4.2 Appareillage, réactifs et solutions
L'installation de distillation de l'ammoniac à la vapeur (Figure 1) se compose d'un ballon de distillation 1, d'entonnoirs 2 et 3, d'un réfrigérateur 4, d'un ballon piège 5, d'un générateur de vapeur 7, d'un réchauffeur de générateur de vapeur 8, d'un autotransformateur de laboratoire 9, une bouteille d'eau 6 et un flacon récepteur dix.
Figure 1 - Schéma de l'installation de distillation d'ammoniac à la vapeur
Figure 1 - Schéma de l'installation de distillation d'ammoniac à la vapeur
Les installations de distillation d'ammoniac avec aspiration d'air (figures 2 et 3) sont constituées des systèmes d'épuration de l'air 1 et 2 (1 est une cuve de lavage remplie d'acide sulfurique d'une densité de 1,84 g/cm , 2 - un récipient de lavage rempli d'eau), des cuisinières électriques 7, un ballon de distillation en verre résistant à la chaleur d'une capacité de 500 ml
, équipé d'un entonnoir muni d'un robinet, 6, d'un réfrigérateur 3, d'un récipient de capture d'azote (sous forme d'ammoniac) 5, d'une microburette 4 (classe 1).
Figure 2 - Schéma de l'installation de distillation d'ammoniac avec aspiration d'air
Figure 2 - Schéma de l'installation de distillation d'ammoniac avec aspiration d'air
Figure 3 - Schéma de l'installation de distillation d'ammoniac avec aspiration d'air
Figure 3 - Schéma de l'installation de distillation d'ammoniac avec aspiration d'air
Un flacon pour dissoudre un échantillon (Figure 4).
Figure 4 - Flacon pour dissoudre l'échantillon
Figure 4 - Flacon pour dissoudre l'échantillon
Eau distillée, exempte d'ions ammonium, pour la préparation de solutions aqueuses et l'analyse. L'eau est vérifiée pour la présence d'ions ammonium avec le réactif de Nessler : à 200 cm l'eau est versée 2,5 cm
réactif de Nessler, mélanger et laisser reposer 15 minutes. Si l'eau ne jaunit pas (la densité optique de la solution mesurée sur un spectrophotomètre dans une cuvette avec une épaisseur de couche de travail de 1 cm à une longueur d'onde de 400 nm, pas plus de 0,05), elle peut être utilisée pour déterminer l'azote. Si une couleur jaune apparaît, l'eau est purifiée sur des résines échangeuses d'ions - un échangeur de cations fortement acide et un échangeur d'anions fortement basique avec une couche de résine de 0,2 m de haut, 0,025 m de diamètre, passant dans des colonnes à une vitesse de 7 à 10 cm
/minute
Pour la purification de l'eau avec du permanganate de potassium 500 cm de l'eau est placée dans un ballon à section mince, du permanganate de potassium est ajouté jusqu'à l'obtention d'une légère coloration et porté à ébullition pendant 30 minutes. Ajouter ensuite 100 g d'oxyde de calcium et faire bouillir pendant 2 heures.Connecter le ballon à un réfrigérateur et recueillir le distillat dans une bouteille munie d'un bouchon rodé.
L'eau peut également être purifiée par toute autre méthode permettant d'obtenir la densité optique de la solution colorée à une valeur de 0,05.
Sulfate de cuivre selon
Zinc métal selon
Acide chlorhydrique selon
Acide sulfurique selon
Acide sulfurique avec une concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm , préparé à partir de fixanal.
Sulfate de potassium selon
Hydroxyde de sodium selon : 200 g d'hydroxyde de sodium sont dissous dans 600 ml
l'eau et évaporée par ébullition jusqu'à 500 cm
avec l'ajout de quelques grains de zinc.
Hydroxyde de potassium selon et 15 g/100 cm
.
Fluorure de sodium selon
Permanganate de potassium selon
Oxyde de calcium selon
Sulfate d'ammonium selon
Le sulfate d'ammonium est séché à (100 ± 5) °C. Une portion de sulfate d'ammonium 4,7170 g est placée dans un verre d'une capacité de 200−400 cm , dissous dans l'eau, transvasé dans un ballon d'une capacité de 1 10
cm
, diluer au trait avec de l'eau et mélanger. 10cm
la solution est placée dans une autre fiole jaugée d'une capacité de 1 10 ml
, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.
1cm la solution résultante de sulfate d'ammonium contient 0,0000
1 g d'azote.
4.3 Préparation de l'analyse
4.3.1 Installation vapeur
Assembler l'installation (Figure 1) et la laver avant de transférer la solution échantillon dans le ballon de distillation : verser 80 cm3 dans le ballon de distillation par l'entonnoir 2 solution d'hydroxyde de sodium, à travers un entonnoir 3-100 cm
l'eau et passer la vapeur pendant 10-15 minutes. Ensuite, la solution est retirée du ballon récepteur et du ballon de distillation en versant 150 à 170 cm3 de vapeur dans le générateur.
l'eau. Dans ce cas, la solution alcaline est transférée du ballon de distillation au ballon piège et retirée.
4.3.2 Installation d'aspiration d'air
L'installation est assemblée (Figures 2 et 3) et l'étanchéité de l'ensemble du système est vérifiée à l'aide d'un aspirateur en aspirant de l'air de façon homogène à une vitesse de 3-4 bulles par seconde.
Pour nettoyer le système, 80 ml d'eau sont ajoutés au ballon de distillation. solution d'hydroxyde de sodium, 100 cm
l'eau et faire bouillir la solution pendant 5-10 minutes.
Après avoir nettoyé l'ensemble du système, éteignez la cuisinière électrique, la pompe à jet d'eau, retirez la solution du ballon de distillation et du récipient pour piéger l'azote.
4.4 Conduite d'une analyse
4.4.1 Détermination de l'azote dans une centrale à vapeur
4.4.1.1 Détermination de l'azote dans les aciers avec une fraction massique de silicium jusqu'à 0,5 %
Un échantillon de 2 g est placé dans un flacon (Figure 4). Pour le dissoudre, verser 50 cm solution d'acide sulfurique (1:4) et fermez-le avec un bouchon de sol avec un joint hydraulique, dans le réservoir dont 2-3 cm
solution d'acide sulfurique (1:4).
L'échantillon est dissous à une température ne dépassant pas (85 ± 5) ° C jusqu'à l'arrêt complet du dégagement d'hydrogène. Le flacon contenant la solution est refroidi, la solution du réservoir du verrou hydraulique est ajoutée à la solution principale et le verrou est lavé 2 à 3 fois avec de l'eau. La solution est évaporée jusqu'à apparition de vapeur d'acide sulfurique et refroidie. 5 g de sulfate de potassium, 1 g de sulfate de cuivre sont ajoutés à la solution, 20 cm acide sulfurique et chauffer le contenu du ballon jusqu'à l'apparition de vapeurs épaisses d'acide sulfurique (température de la solution - au moins 340 ° C).
En l'absence de nitrures de chrome dans l'acier, il est permis de dissoudre un échantillon dans de l'acide sulfurique (1: 4) sans ajouter d'acide sulfurique concentré, de sulfate de potassium, de sulfate de cuivre et de chauffage jusqu'à l'apparition de vapeur d'acide sulfurique.
Pour les aciers peu solubles, il est permis d'utiliser d'autres acides qui assurent la dissolution complète de l'échantillon.
4.4.1.2 Dosage de l'azote dans les aciers à fraction massique de silicium supérieure à 0,5 %
L'échantillon est dissous avec un chauffage modéré dans 50 cm solution d'acide chlorhydrique (1:1) jusqu'à ce que la libération de bulles d'hydrogène s'arrête complètement. Après dissolution de l'échantillon, la solution (2−3 cm
de l'acide chlorhydrique 1:1) du réservoir du joint hydraulique est ajouté à la solution principale et le joint est lavé 2 à 3 fois avec de l'eau. 1 à 1,5 g de fluorure de sodium sont ajoutés à la solution sous agitation par petites portions, après quoi le ballon est à nouveau fermé avec un bouchon rodé avec un joint hydraulique et le chauffage est poursuivi. La fusion avec du sulfate de potassium et du cuivre est réalisée selon la méthode ci-dessus.
Il est permis d'utiliser de l'acide fluorhydrique au lieu du fluorure de sodium pour dissoudre l'échantillon.
Dans un ballon récepteur volumétrique (Figure 1) d'une capacité de 250 ml verser 30 cm
solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm
, dans le ballon à distiller par l'entonnoir 2 verser 80 cm
hydroxyde de sodium (une solution d'hydroxyde de potassium peut être utilisée), à travers l'entonnoir 3 - solution d'échantillon, en lavant le ballon pour la décomposition de l'échantillon et l'entonnoir avec de petites portions d'eau, en l'empêchant de s'écouler jusqu'au bout. Augmentez le chauffage du générateur de vapeur et effectuez la distillation jusqu'à ce que le volume de distillat atteigne 150 ml.
.
Dans une fiole jaugée munie d'un réfrigérant, sous agitation, verser 4 ml réactif de Nessler. Diluer le contenu du flacon avec de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.
t.
4.4.2 Détermination de l'azote dans une unité d'aspiration d'air
La dilution de l'échantillon est effectuée comme décrit
30cm solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm
, dans le ballon de distillation à travers un entonnoir versez 80 ml
solution d'hydroxyde de sodium (la solution d'hydroxyde de potassium est autorisée), à travers un entonnoir avec un robinet - une solution d'échantillon, laver le ballon pour la décomposition de l'échantillon et les parois de l'entonnoir avec de petites portions d'eau, l'empêchant de s'écouler jusqu'au bout. Fermez le robinet de l'entonnoir, allumez la pompe à jet d'eau et la cuisinière électrique et chauffez la solution pendant 40 minutes. Le distillat est versé sur le bord inférieur du récipient de piégeage de l'azote dans une fiole jaugée de 250 ml.
, refroidir, verser lentement 4 cm
réactif de Nessler. Le contenu du flacon est dilué avec de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélangé.
Après 20 min, la densité optique de la solution est mesurée dans la gamme de longueurs d'onde de 395 à 405 nm, en utilisant l'eau comme solution de référence.
Dans les mêmes conditions, une expérience témoin est réalisée pour déterminer la fraction massique d'azote dans les réactifs.
La détermination de l'azote est effectuée à l'intérieur en l'absence d'ammoniac, de sels d'ammonium et d'acide nitrique.
4.4.3 Construction d'une courbe d'étalonnage
Cinq flacons sont remplis de 4.0 ; 8,0 ; 12,0 ; 16,0 ; 20,0 cm solution standard de sulfate d'ammonium, qui correspond à 0,002 ; 0,004 ; 0,006 ; 0,008 ; 0,010 % d'azote avec un poids d'échantillon de 2 g et passer par toutes les étapes d'analyse comme indiqué en 4.3.1
4.5 Traitement des résultats
4.5.1 La fraction massique d'azote, compte tenu de la correction de l'expérience témoin, est déterminée selon la courbe d'étalonnage.
4.5.2 Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour la détermination de la fraction massique d'azote sont indiquées dans le tableau 1.
Tableau 1
| Écarts admissibles, % | |||||
| Fraction massique d'azote, % | Erreur de résultats d'analyse, % | deux moyennes de résultats d'analyses effectuées dans des conditions différentes | deux définitions parallèles | trois définitions parallèles | les résultats de l'analyse de l'échantillon standard et la valeur certifiée |
| De 0,002 à 0,005 inclus | 0,0011 | 0,0014 | 0,0011 | 0,0014 | 0,0007 |
| » 0,005 « 0,01 « | 0,0015 | 0,0019 | 0,0016 | 0,0020 | 0,0010 |
| » 0,01 « 0,02 « | 0,002 | 0,003 | 0,002 | 0,003 | 0,001 |
| » 0,02 « 0,05 « | 0,004 | 0,005 | 0,004 | 0,005 | 0,002 |
| » 0,05 « 0,1 « | 0,005 | 0,006 | 0,005 | 0,006 | 0,003 |
| » 0,1 « 0,2 « | 0,007 | 0,009 | 0,007 | 0,009 | 0,004 |
| » 0,2 « 0,5 « | 0,011 | 0,014 | 0,011 | 0,014 | 0,007 |
5 Méthode titrimétrique pour le dosage de l'azote
5.1 Essence de la méthode
La méthode est basée sur la dissolution de l'acier dans des acides non oxydants et la décomposition des sels d'ammonium résultants avec de l'hydroxyde de sodium.
L'absorption de l'ammoniac dégagé lors de l'analyse sur une unité d'aspiration d'air est réalisée avec une solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm , dosage de l'ammoniac - par titrage en retour de l'excès d'acide sulfurique avec une solution d'hydroxyde de sodium d'une concentration molaire équivalente de 0,01 mol / dm
.
L'absorption d'ammoniac lors de l'aspiration d'air est également réalisée avec une solution de l'indicateur Tashiro et un titrage avec de l'acide.
5.2 Appareillage, réactifs et solutions
Installation de distillation de l'ammoniac à la vapeur (Figure 1).
Unités de distillation d'ammoniac avec aspiration d'air (Figures 2 et 3).
Un flacon pour dissoudre un échantillon (Figure 4).
Indicateur Tashiro : 0,03 g de rouge de méthyle et 0,01 g de bleu de méthylène sont dissous dans 100 ml alcool éthylique. En milieu alcalin, l'indicateur est vert, en milieu acide il est violet-rouge.
Acide sulfurique selon
Acide sulfurique avec une concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm , préparé à partir de fixanal.
Pour régler le facteur de conversion pour la solution d'acide sulfurique préparée avec une concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm dissoudre 0,02 g de carbonate de sodium dans 30−40 cm
eau distillée (eau ordinaire). Ajouter 1 à 2 gouttes de méthylorange à la solution et titrer jusqu'à ce que la couleur jaune de la solution vire à l'orange. Pour éliminer l'acide carbonique résultant, la solution est bouillie pendant 2 minutes, refroidie et titrée jusqu'à ce que la couleur jaune vire à l'orange.
Facteur de conversion de la solution d'acide sulfurique avec une concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
calculé selon la formule
où — poids de l'échantillon, g ;
- le volume d'une solution d'acide sulfurique de concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
, consacré au titrage, cm
;
0,00053 est la quantité de carbonate de sodium correspondant à 1 cm solution d'acide chlorhydrique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm
.
Carbonate de sodium selon
Hydroxyde de sodium selon .
Le coefficient de normalité est déterminé par titrage d'une solution d'hydroxyde de sodium à une concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm solution d'acide sulfurique de même concentration.
Eau distillée, exempte d'ions ammonium, pour la préparation de solutions aqueuses et l'analyse. L'eau est purifiée et testée pour la présence d'ions ammonium avec le réactif de Nessler comme spécifié en 4.2.
Acide chlorhydrique selon
Fluorure de sodium selon
Hydroxyde de sodium selon .
200 g d'hydroxyde de sodium sont dissous dans 600 ml l'eau et évaporée par ébullition jusqu'à 500 cm
avec l'ajout de quelques grains de zinc.
Rouge de méthyle.
Orange de méthyle.
bleu de méthylène.
Alcool éthylique rectifié selon
Sulfate de potassium selon
Hydroxyde de potassium selon .
Sulfate de cuivre selon
Zinc métal selon GOST
3640.
5.3 Préparation de l'analyse
Assembler l'installation (Figure 1) et la laver avant de transférer la solution échantillon dans le ballon de distillation : verser 80 cm3 dans le ballon de distillation par l'entonnoir 2 solution d'hydroxyde de sodium, à travers un entonnoir 3 - 100 cm
l'eau et passer la vapeur pendant 10-15 minutes.
Ensuite, la solution est retirée du ballon récepteur et du ballon de distillation en versant 150 à 170 cm3 de vapeur dans le générateur. l'eau. Dans ce cas, la solution alcaline est transférée du ballon de distillation au ballon piège et retirée.
5.3.1 Installation d'aspiration d'air
Les installations sont assemblées (Figures 2 et 3), l'étanchéité de l'ensemble du système est vérifiée à l'aide d'un aspirateur en aspirant de l'air de façon homogène à une vitesse de 3-4 bulles par seconde.
Avant de transférer la solution analysée dans le ballon de distillation, l'installation est lavée : 80 ml de solution d'hydroxyde de sodium, 100 cm
l'eau et faire bouillir la solution pendant 5-10 minutes.
Après avoir nettoyé l'ensemble du système, allumez la cuisinière électrique, la pompe à jet d'eau, retirez la solution du ballon de distillation et du récipient pour piéger l'azote.
5.4 Conduite de l'analyse
5.4.1 Détermination de l'azote dans une centrale à vapeur
Un échantillon pesé de 2 g avec une fraction massique d'azote de 0,005 à 0,05% ou 0,5 g - avec une fraction massique d'azote supérieure à 0,05% est placé dans un ballon pour dissolution. Lors de la détermination de la teneur en azote dans les aciers avec une fraction massique de silicium jusqu'à 0,5%, un échantillon d'échantillon est placé dans un ballon, 50 cm solution d'acide sulfurique (1:4) et fermez-le avec un bouchon de sol avec un joint hydraulique, dans le réservoir dont 2-3 cm
solution d'acide sulfurique (1:4).
L'échantillon est dissous à une température de (85±5) °C jusqu'à ce que l'évolution des bulles d'hydrogène s'arrête complètement. Le flacon contenant la solution est refroidi, la solution du réservoir du verrou hydraulique est ajoutée à la solution principale et le verrou est lavé 2 à 3 fois avec de l'eau. La solution dans le ballon est évaporée jusqu'à apparition de vapeur d'acide sulfurique et refroidie. 5 g de sulfate de potassium, 1 g de sulfate de cuivre sont ajoutés à la solution, 20 cm l'acide sulfurique et chauffer le contenu du ballon jusqu'à l'apparition de vapeur d'acide sulfurique (température de la solution - au moins 340 ° C).
En l'absence de nitrures de chrome dans l'acier, il est permis de dissoudre un échantillon dans de l'acide sulfurique (1: 4) sans ajouter d'acide sulfurique concentré, de sulfate de potassium, de sulfate de cuivre et de chauffage à la vapeur d'acide sulfurique.
Pour les aciers peu solubles, il est permis d'utiliser d'autres acides qui assurent la dissolution complète de l'échantillon.
Lors de la détermination de la teneur en azote dans les aciers contenant plus de 0,5% de silicium, un échantillon est dissous avec un chauffage modéré dans 50 cm solution d'acide chlorhydrique (1:1) jusqu'à ce que la libération de bulles d'hydrogène s'arrête complètement. Après dissolution de l'échantillon, la solution du réservoir du verrou hydraulique est ajoutée à la solution principale et le verrou est lavé 2 à 3 fois avec de l'eau.
1 à 1,5 g de fluorure de sodium sont ajoutés à la solution sous agitation par petites portions, après quoi le ballon est à nouveau fermé avec un bouchon rodé avec un joint hydraulique et le chauffage est poursuivi. La fusion avec du sulfate de potassium et du cuivre est réalisée selon la méthode ci-dessus.
Dans le ballon à distiller de la plante lavée, 80 cm solution d'hydroxyde de sodium, concentration massique 40 g/100 cm
(l'hydroxyde de potassium est autorisé), à travers l'entonnoir 3 - solution d'échantillon, laver le ballon pour la décomposition de l'échantillon et l'entonnoir avec de petites portions d'eau, en l'empêchant de s'écouler jusqu'au bout. Augmentez le chauffage du générateur de vapeur et effectuez la distillation jusqu'à ce que le volume de distillat atteigne 150 ml.
. L'ammoniac est capté par un ballon récepteur rempli de 25 cm
solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm
et 25cm
eau distillée. A la fin de la distillation, 1 cm3 est ajouté à la solution dans le récepteur.
indicateur Tashiro, titrer l'acide sulfurique en excès avec de l'hydroxyde de sodium avec une concentration molaire de l'équivalent de 0,01 mol / dm
jusqu'à ce que le voyant devienne vert. Dans les mêmes conditions, une expérience témoin est réalisée sur la teneur en azote dans la réaction
tiwah.
5.4.2 Détermination de l'azote dans une unité d'aspiration d'air
La dilution de l'échantillon est effectuée comme décrit
Dans la cuve de piégeage de l'azote en cas de titrage direct verser 25 ml Solution indicatrice Tashiro, en cas de titrage en retour - 25 ml
solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm
, 25cm
eau distillée et 1 cm
Indicateur Tashiro.
De plus, dans les deux cas, 80 cm solution d'hydroxyde de sodium concentration massique 40 g/cm
(l'hydroxyde de potassium peut être utilisé) et la solution d'échantillon, en lavant le ballon pour la décomposition de l'échantillon et l'entonnoir avec de petites portions d'eau, en l'empêchant de s'écouler jusqu'au bout. Fermez le robinet de l'entonnoir, allumez la pompe à jet d'eau, la cuisinière électrique et chauffez la solution pendant 40 minutes.
Dans un titrage direct, lorsque l'ammoniac s'écoule du ballon de distillation dans le récipient du piège à azote, la couleur de l'indicateur Tashiro passe du rouge violet au vert. A la fin de la distillation, le liquide dans la cuve est titré avec une solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm jusqu'à ce qu'une couleur rouge pourpre soit stable pendant 5 minutes.
Dans le cas du titrage en retour, en fin de distillation, l'excès d'acide sulfurique est titré par une solution de soude de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm à une couleur stable de l'indicateur. Dans les mêmes conditions, une expérience témoin est réalisée pour déterminer la teneur en azote des réactifs.
Lors de la détermination du point final du titrage, il est possible d'utiliser des méthodes instrumentales
vo.
5.5 Traitement des résultats
5.5.1 Fraction massique d'azote , %, en cas de titrage en retour est calculé par la formule
où - le volume d'une solution d'acide sulfurique de concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
utilisé pour capturer l'ammoniac de l'échantillon d'essai, cm
;
- facteur de conversion pour la solution d'acide sulfurique préparée avec une concentration molaire équivalente de 0,01 mol / dm
;
- le volume de solution de soude de concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
, utilisé pour le titrage de l'excès d'acide sulfurique de l'échantillon d'essai, cm
;
- coefficient de normalité de la solution d'hydroxyde de sodium avec une concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
;
- le volume d'une solution d'acide sulfurique de concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
utilisé pour capturer l'ammoniac dans l'expérience de contrôle, cm
;
- le volume de solution de soude de concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
, utilisé pour le titrage de l'excès d'acide sulfurique de l'expérience témoin, cm
;
0,00014 - la quantité d'azote correspondant à 1 cm solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm
, G;
- poids de l'échantillon, g.
Fraction massique d'azote , %, dans le cas du titrage direct est calculé par la formule
où - le volume d'une solution d'acide sulfurique de concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
, consacré au titrage de l'ammoniac, cm
;
- le volume d'une solution d'acide sulfurique de concentration molaire équivalente à 0,01 mol/dm
, consacré au titrage de l'ammoniac de l'expérience de contrôle, cm
;
- facteur de conversion pour la solution d'acide sulfurique préparée avec une concentration molaire équivalente de 0,01 mol / dm
;
0,00014 - la quantité d'azote correspondant à 1 cm solution d'acide sulfurique de concentration en équivalent molaire de 0,01 mol/dm
, G;
- poids de l'attelage,
G.
5.5.2 Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour déterminer la fraction massique d'azote ne doivent pas dépasser les valeurs spécifiées dans le tableau 1.
ANNEXE A (obligatoire). Acier. Détermination de la teneur en azote. Méthode spectrophotométrique ISO 4945-77
ANNEXE A
(obligatoire)
A.1 Champ d'application
Cette norme spécifie une méthode spectrophotométrique pour le dosage de l'azote dans les aciers non alliés et faiblement alliés à sa fraction massique de 0,002 à 0,050 % avec une fraction massique de silicium inférieure à 0,6 %.
A.2 Références normatives
Dans cette norme, il est fait référence à la norme suivante :
GOST 7565−81 Fonte, acier et alliages. Méthodes d'échantillonnage pour l'analyse chimique
A.3 Essence de la méthode
La méthode est basée sur la dissolution de l'acier dans des acides non oxydants, la décomposition des sels d'ammonium résultants avec de l'hydroxyde de sodium, la distillation de l'ammoniac avec de la vapeur ou de l'aspiration d'air à partir d'une solution alcaline et son accumulation dans un environnement acide. Le composé complexe de couleur bleue résultant est mesuré par spectrophotométrie à une longueur d'onde de 640 nm.
A.4 Réactifs
A.4.1 Eau distillée ou déminéralisée, exempte de composés azotés, purifiée par re-passage sur des résines échangeuses d'ions.
A.4.2 Sulfate de potassium, anhydre ( 
A.4.3 Acide sulfurique, = 1,84 g/cm
, solution à 96 % (en poids).
A.4.4 Acide sulfurique, = 1,21 g/cm
, solution à 29 % (en poids).
200cm l'acide sulfurique (A.4.3) est ajouté par petites portions pendant le refroidissement à 700 ml
l'eau (A.4.1). Amener le volume à 1000 cm3 avec de l'eau.
et mélanger.
A.4.5 Hydroxyde de sodium, environ 12 N la solution.
480 g d'hydroxyde de sodium sont dissous dans 700 ml eau, chauffée et bouillie pendant 10 minutes. Refroidir, diluer à 1000 ml avec de l'eau
et mélanger. Stocké dans un récipient en plastique.
A.4.6 Acide sulfurique, 1 N la solution.
30cm de l'acide sulfurique (A.4.3) est ajouté à 700 ml
l'eau, après refroidissement, porter le volume avec de l'eau à 1000 ml
et mélanger.
A.4.7 Acide sulfurique, 0,04 N la solution.
40cm la solution d'acide sulfurique (A.4.6) est diluée avec de l'eau jusqu'à un volume de 1000 ml
et mélanger.
A.4.8 Hydroxyde de sodium, 0,2 N la solution.
30cm solution d'hydroxyde de sodium à 250 g/dm
, diluer avec de l'eau, porter le volume avec de l'eau à 1000 ml
et mélanger.
A.4.9 Phénolate de sodium : 5 g de phénol sont ajoutés sous agitation et refroidissement à un mélange de 10 ml 250 g/dm
solution d'hydroxyde de sodium et 80 cm
l'eau. Amener le volume avec de l'eau à 100 cm
et mélanger.
Préparer la solution au moment de l'utilisation.
A.4.10 Phosphate de sodium 12-concentration molaire aqueuse 0,1 mol/dm .
36 g 12-eau phosphate de sodium secondaire ( 
et mélanger.
A.4.11 Ferrate de pentacyanonitrosyle (II) de sodium dihydraté secondaire (nitroprussiate de sodium), 
.
10 g de nitroprussiate de sodium sont dissous dans l'eau, le volume est ajusté avec de l'eau à 1000 ml et mélanger.
Avant définition 25 cm cette solution est diluée avec de l'eau à 1000 ml
et mélanger.
A.4.12 Hypochlorite de sodium, 0,1 N solution (0,3 % en poids).
Conserver cette solution à une température ne dépassant pas 10 °C.
A.4.13 Solution d'azote, concentration massique 0,1 g/dm .
Peser 0,4716 g de sulfate d'ammonium sec à 0,1 mg près, dissoudre dans l'eau, transférer la solution dans un flacon de 1000 ml , diluer au trait avec de l'eau et mélanger. 1cm
de cette solution correspond à 100 mg d'azote.
A.4.14 Solution d'azote, concentration massique 0,002 g/dm .
20cm la solution de sulfate d'ammonium est transférée dans un flacon d'une capacité de 1000 ml
, diluer au trait avec de l'eau et mélanger. 1cm
de cette solution contient 0,2 µg d'azote. Préparer la solution au moment de l'utilisation.
A.4.15 Solution de rouge de méthyle, concentration massique 0,1 g/l .
0,1 g de rouge de méthyle est dissous dans l'eau, la solution est transvasée dans un flacon de 100 ml diluer au volume avec de l'eau et mélanger.
A.5 Appareillage
A.5.1 Un schéma de l'appareillage pour la distillation sans vapeur d'eau est représenté sur la Figure A.1.
Figure A.1 - Disposition des appareils pour la distillation sans vapeur
1 - chauffage 300 W ; 2 - ballon à fond rond d'une capacité de 500 ml ; 3 - fiole jaugée avec
col poli d'une capacité de 100 cm
Figure A.1 - Disposition des appareils pour la distillation sans vapeur
A.5.2 Un schéma de l'appareil de distillation à la vapeur est présenté à la Figure A.2.
Figure A.2 - Schéma d'installation de l'appareil de distillation à la vapeur
1 - générateur de vapeur avec dispositif de chauffage; 2 - ballon d'une contenance de 1000 cm3 ; 3 - entonnoir; 4 - flacon d'une contenance
500cm éliminer le distillat ; 5 - réservoir de vidange; 6 - ballon d'une contenance de 1000 cm3
; 7 - collecte (navire) pour
capture d'azote
Figure A.2 - Schéma d'installation de l'appareil de distillation à la vapeur
A.5.3 Spectrophotomètre
A.6 Échantillonnage et préparation
Échantillonnage et préparation des échantillons - conformément à
A.7 Conduite de l'analyse
A.7.1 Pesée de l'échantillon pour essai
Les prises d'essai pesant 1 et 2 g sont pesées à 0,001 g près.
A.7.2 Préparation de la solution d'essai
Les échantillons sont placés dans un flacon d'une capacité de 150 ml , ajouter 30 cm
solution d'acide sulfurique (A.4.4), couvrir d'un verre de montre et dissoudre à une température de (85 ± 5) °C jusqu'à ce que l'hydrogène soit complètement libéré.
Après cessation du dégagement d'hydrogène, retirer le verre de montre et chauffer le ballon jusqu'à l'apparition de fumées blanches d'acide sulfurique. Ajoutez-y ensuite 5 cm acide sulfurique (A.4.3) et 1 g de sulfate de potassium (A.4.2).
Le mélange est chauffé pendant 2 heures à une température supérieure à 300°C afin qu'il reste liquide.
Refroidir, ajouter 10 cm l'eau et chauffé jusqu'à ce que la plupart des sulfates soient dissous.
A.7.3 Distillation
La distillation est effectuée avec ou sans vapeur.
A.7.3.1 Distillation sans vapeur
Le schéma d'installation est illustré à la Figure A.1.
Pour recueillir le distillat 5 cm la solution d'acide sulfurique (A.4.6) est transvasée dans un ballon à col de verre de 100 ml.
. Le prolongement tubulaire du réfrigérateur rétréci par un cône est introduit dans le ballon pour qu'il soit immergé dans une solution d'acide sulfurique.
La solution analysée est transférée dans un ballon à distiller, lavée avec 60 ml eau, ajouter 50 cm
solution d'hydroxyde de sodium (A.4.5) et rincer le col du ballon de 30 ml
l'eau. Le volume final de la solution doit être de 160-165 cm
.
Après addition d'hydroxyde de sodium, le ballon est fixé à un réfrigérateur. Distillation 80cm solution est effectuée pendant 25 minutes.
Après distillation, rincer le tube immergé à l'eau en recueillant les résidus dans un flacon. Le contenu du flacon est dilué avec de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélangé.
Obtenir des solutions pour 1 g d'échantillon et
pour 2 g d'échantillon. La même opération est répétée pour chaque échantillon à analyser.
NOTE Pour ajuster l'ébullition lors de la distillation dans l'appareil représenté à la Figure A.1, il est conseillé d'ajouter quelques morceaux de céramique poreuse. Ces pièces sont prétraitées comme prototype et récupérées après distillation. Ensuite, ils sont lavés avec une solution d'acide sulfurique (A.4.6) jusqu'à neutralité, puis avec de l'eau et séchés.
A.7.3.2 Distillation à la vapeur
Le schéma d'installation est illustré à la Figure A.2.
Pour recueillir le distillat 5 cm la solution d'acide sulfurique (A.4.6) est transvasée dans un bécher d'une capacité appropriée, l'extension tubulaire du réfrigérateur rétrécie en cône y est insérée afin qu'elle soit immergée dans la solution d'acide sulfurique (A.4.7).
La solution analysée est transférée dans un ballon de distillation à l'aide d'un entonnoir. Rincer un flacon Kjeldahl de 60 cm eau, ajoutée par un entonnoir de 50 cm
solution d'hydroxyde de sodium (A.4.5) et rincer l'entonnoir de 30 ml
l'eau. Le volume de la solution doit être de 160-165 cm
.
Le générateur de vapeur doit être préchauffé pour démarrer la distillation immédiatement après l'ajout d'hydroxyde de sodium. Distillation 80cm solution est effectuée pendant 25 minutes. Après distillation, rincer le tube immergé à l'eau en recueillant les résidus dans un bécher.
La solution a été transférée dans un flacon de 100 ml. diluer au volume avec de l'eau et mélanger. Obtenir des solutions
pour 1 g d'échantillon et
pour 2 g d'échantillon.
Ces opérations sont répétées pour chaque échantillon à analyser.
A.7.4 Développement de la couleur
Conformément à la teneur en azote proposée, prélever des échantillons aliquotes appropriés de solutions et
:
- 10,0cm — pour une teneur en azote de 0,020 à 0,050 % ;
- 25,0 cm — pour une teneur en azote de 0,010 à 0,020 % ;
- 50,0 cm - pour une teneur en azote de 0,002 à 0,010 % et les transférer dans trois fioles jaugées d'une capacité de 100 ml
chaque.
Amenez des volumes jusqu'à 50 cm avec de l'eau . Ajouter une goutte de solution de rouge de méthylène et neutraliser avec une solution d'hydroxyde de sodium (A.4.8.). Ajouter dans les flacons à la pipette dans l'ordre suivant : 5,0 ml
solution de phénolate de sodium, 5,0 cm
solution de phosphate de sodium secondaire, 10,0 cm
solution de nitroprussiate de sodium et 5,0 cm
l'hypochlorite de sodium. Les solutions en flacons sont diluées avec de l'eau jusqu'à 100 ml.
et secouez-les de temps en temps en les retournant (au moins 10 fois). La couleur de la solution devient sombre en 1 h à température ambiante.
REMARQUE Les aliquotes indiquées dépendent de la teneur en azote. Teneur en azote dans un flacon de 100 ml pour la mesure spectrophotométrique doit être pour l'échantillon
de 10 à 50 mcg, pour
- de 20 à 100 mcg, et leur différence devrait être de 10 à 50 mcg.
A.7.5 Mesures spectrophotométriques
Solutions colorées et
homogénéiser et mesurer la densité optique de la solution
dans une cuvette d'une épaisseur de couche absorbant la lumière de 1 cm à une longueur d'onde de 640 nm par rapport à l'absorbance nulle de la solution
.
A.7.6 Tracé d'une courbe d'étalonnage
A.7.6.1 Dans six flacons de 100 ml chaque lieu 0,0* ; 5,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 et 25,0 cm
solution standard de sulfate d'ammonium (concentration massique d'azote 0,002 g / dm
), ce qui correspond à 0 ; Dix; trente; 40 et 50 microgrammes d'azote.
___________
* Solution de compensation.
Ajouter à chaque flacon 5 cm sulfurique (A.4.7) et diluer à 50 ml avec de l'eau
. Ajouter une goutte de solution de rouge de méthylène, neutraliser avec de l'hydroxyde de sodium (A.4.8) et poursuivre le mode opératoire décrit en A.7.4.
A.7.6.2 Mesures spectrophotométriques
Les solutions colorées sont homogénéisées et les densités optiques des solutions sont mesurées conformément à A.7.5 à une longueur d'onde de 640 nm dans une cuvette avec une épaisseur de couche absorbant la lumière de 1 cm par rapport à l'absorbance nulle de la solution de compensation.
A.7.6.3 Calcul de la pente de la courbe d'étalonnage
Sur la base des résultats de mesure de la densité optique et de la teneur en azote (µg), un graphique d'étalonnage est construit.
Angle d'inclinaison la droite construite caractérise la densité optique de 1 μg d'azote dans 100 cm
.
A.8 Traitement des résultats
La teneur en azote, unités de masse relative, est calculée par la formule
où - le rapport de l'absorbance spectrale des solutions colorées, correspondant à 1 et 2 g d'échantillon, à l'absorbance nulle de la solution ;
est l'angle d'inclinaison, inverse de microgrammes, calculé par rapport à une longueur de trajet optique de 1 cm ;
— volume d'échantillons aliquotes de solutions
et
prises à partir de réactions colorées, cm
;
— différence de masse entre les échantillons expérimentaux
et
, G.
