GOST 12361-2002
GOST 12361–2002 Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de dosage du niobium
GOST 12361−2002
Groupe B39
NORME INTER-ÉTATS
ACIERS ALLIÉS ET HAUTEMENT ALLIÉS
Méthodes de dosage du niobium
Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de dosage du niobium
MK 77.080.20
OKSTU 0709
Date de lancement 2003-05-01
Avant-propos
1 DÉVELOPPÉ par la Fédération de Russie, 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 21 du 30 mai 2002)
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 de la République du Bélarus |
| République du Kirghizistan | Kirghizistan |
| La République de Moldavie | Moldaviestandard |
| Fédération Russe | Gosstandart de Russie |
| La République du Tadjikistan | L'art tadjik |
| Turkménistan | Service principal de l'État "Turkmenstandartlary" |
| La République d'Ouzbékistan | Uzgosstandart |
| Ukraine | Norme d'État de l'Ukraine |
3 L'annexe A de cette norme correspond à la norme internationale ISO 9441-83 * « Acier. Détermination de la teneur en niobium. Méthode spectrophotométrique avec réactif PAR"
________________
* L'accès aux documents internationaux et étrangers mentionnés ci-après peut être obtenu en cliquant sur le lien vers shop.cntd.ru. — Note du fabricant de la base de données.
4 Par décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 11 septembre 2002 N 331-st, la norme interétatique
5 AU LIEU DE
6 RÉVISION. novembre 2005
1 domaine d'utilisation
La présente Norme internationale spécifie des méthodes photométriques pour le dosage du niobium à une fraction massique de 0,002 % à 4,00 % avec le réactif sulfonitrophénol C ou sulfochlorophénol C et de 0,01 % à 8,00 % avec le réactif PAR.
Il est permis de doser le niobium par la méthode spectrophotométrique avec le réactif PAR selon la norme internationale ISO 9441, donnée en annexe A.
2 Références normatives
Cette norme utilise des références aux normes suivantes :
GOST 3118−77 Acide chlorhydrique. Caractéristiques
GOST 3773−72 Chlorure d'ammonium. Caractéristiques
GOST 4166−76 Sulfate de sodium. Caractéristiques
GOST 4204−77 Acide sulfurique. Caractéristiques
GOST 4461−77 Acide nitrique. Caractéristiques
GOST 5456−79 Chlorhydrate d'hydroxylamine. Caractéristiques
GOST 5817−77 Acide tartrique. Caractéristiques
GOST 6552−80 Acide orthophosphorique. Caractéristiques
GOST 7172−76 Pyrosulfate de potassium
GOST 7565-81 (ISO 377-2-89) Fonte, acier et alliages. Méthode d'échantillonnage pour déterminer la composition chimique
GOST 10484−78 Acide fluorhydrique. Caractéristiques
GOST 10652−73 Sel disodique de l'acide éthylènediamine-N, N, N', N'-tétraacétique, 2-aqueux (trilon B). Caractéristiques
GOST 10929−76 Peroxyde d'hydrogène. Caractéristiques
GOST 11125−84 Acide nitrique de haute pureté. Caractéristiques
GOST 14261−77 Acide chlorhydrique de haute pureté. Caractéristiques
GOST 14262−78 Acide sulfurique de pureté particulière. Caractéristiques
GOST 16099−80 Niobium en lingots. Caractéristiques
GOST 16100−79 Niobium en barres. Caractéristiques
GOST 18289−78 Acide tungstique sodique 2-eau. 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 pour le dosage du niobium précipité par l'acide phénylarsonique avec le sulfochlorophénol C ou le sulfonitophénol C
4.1 Essence de la méthode
La méthode est basée sur la dissolution d'un échantillon dans des acides appropriés, la précipitation du niobium avec l'acide phénylarsonique, la formation d'un composé complexe coloré du niobium avec le sulfochlorophénol C ou le sulfonitrophénol C, et la mesure de la densité optique de la solution à un longueur d'onde de 650 ou 640 nm, respectivement.
L'influence du zirconium est éliminée en le liant dans un complexe avec le sel disodique de l'acide éthylènediaminetétraacétique.
La méthode est applicable pour des fractions massiques de niobium de 0,002 % à 4,00 %.
4.2 Appareillage, réactifs et solutions
Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.
Four à moufle pour la fusion.
Eau du bain.
Les creusets sont en quartz.
Fer, os. heures, ne contenant pas de niobium.
Acide chlorhydrique selon
Acide sulfurique selon
Acide nitrique selon
Peroxyde d'hydrogène, solution 300 g/dm selon
Nitrate de zirconium, solution 3 g/dm dans l'acide chlorhydrique : dissoudre 0,3 g de nitrate de zirconium dans 50 ml
acide chlorhydrique (1:4). Filtrer sur filtre dense, diluer à 100 ml
arroser et mélanger.
Acide tartrique selon .
Acide phénylarsonique (C H
AsO(OH)
, solution 40 et 0,5 g/dm
.
Acide fluorhydrique selon
Pyrosulfate de potassium (disulfate de potassium) K S
O
.
Sel disodique de l'acide éthylènediaminetétraacétique, solution 50 g/dm (N / A
C
H
O
N
2H
O) (EDTA. Na
) selon
Sulfochlorophénol C [acide 2,7-bis (azo-2-hydroxy-3-sulfo-5-chlorobenzène)-1,8-dioxinaphtalène-3,6-disulfonique], solution 1 g/dm ou sulfonitrophénol C [acide 2,7-bis (azo-2-hydroxy-3-sulfo-5-nitrobenzène)-1,8-dioxinaphtalène-3,6-disulfonique], solution 1 g/dm
.
Les solutions peuvent être utilisées dans les 3 mois.
Niobium selon
Solutions étalons de niobium.
Solution A : peser 0,1 g de niobium, os. heures, avec une précision de ± 0,0001 g et placez-le dans une coupelle en platine ou une coupelle en carbone vitreux. coulé 10 cm acide fluorhydrique et 5 cm
acide nitrique, ajouter 15 cm
l'acide sulfurique et chauffé jusqu'à formation d'épaisses fumées blanches d'acide sulfurique. La solution est refroidie, quelques gouttes d'eau sont ajoutées et à nouveau évaporées en fumées épaisses d'acide sulfurique. A la solution refroidie est ajouté par petites portions 100 ml
solution d'acide tartrique et chauffée jusqu'à ce que les sels se dissolvent. La solution refroidie est transvasée quantitativement dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 l.
. Ajouter 400 cm
solution d'acide tartrique, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.
La solution est utilisable dans les 3 mois.
1cm solution étalon, A contient 0,0001 g de niobium.
NOTE Il est permis de préparer une solution étalon de niobium à partir de pentoxyde de niobium. Pour cela, 0,1431 g de pentoxyde de niobium, os. heures, avec une teneur en substance de base d'au moins 99,5%, sont fondus dans un creuset en platine avec 3 g de pyrosulfate de potassium à une température de 700 à 800 ° C jusqu'à formation d'une masse fondue transparente, refroidis, puis poursuivis comme dans la préparation de résolutionA.
Solution B : 10 cm solution étalon, A est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml
, ajouter 15cm
solution d'acide tartrique, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger; préparé avant utilisation.
1cm la solution étalon B contient 0,00001 g de niobium.
Solution B : 10 cm la solution étalon B est placée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml
, ajouter 15cm
solution d'acide tartrique, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger; préparé avant consommation.
1cm la solution étalon B contient 0,000001 g de niobium.
4.3 Conduite de l'analyse
4.3.1 Une partie de l'échantillon, selon la fraction massique de niobium, est pesée conformément au tableau 1.
Tableau 1
| Fraction massique de niobium, % | Poids de l'échantillon échantillon, g | Le volume de la partie aliquote de la solution, cm | Poids de l'échantillon correspondant à une aliquote de la solution, g | ||||||
| De | 0,002 | avant de | 0,010 | incl. | 1.0 | Dix | 0,10 | ||
| St. | 0,010 | " | 0,10 | " | 0,4 | 5 | 0,020 | ||
| " | 0,10 | " | 2.0 | " | 0,1 | 2 | 0,002 | ||
| " | 2.0 | " | 4.0 | " | 0,1 | une | 0,001 | ||
Parallèlement à la détermination, une expérience de contrôle est effectuée, effectuant toutes les étapes de l'analyse et utilisant les mêmes quantités de tous les réactifs et la même cuvette pour la mesure spectrophotométrique, mais au lieu de peser l'échantillon, du fer qui ne contient pas de niobium est utilisé .
Placer l'échantillon dans un bécher de 400 ml. , verser 30−40 cm
l'acide chlorhydrique, couvrir le bécher avec un verre de montre et dissoudre l'échantillon lorsqu'il est chauffé. Dans une solution légèrement refroidie, ajouter délicatement par petites portions de 10 cm
peroxyde d'hydrogène et continuer à chauffer jusqu'à dissolution complète de l'échantillon. Faire bouillir la solution pendant 1-2 minutes, la diluer à environ 200 ml
eau chaude et ajouter 5 cm
solution de nitrate de zirconium.
Porter la solution à ébullition et verser 25 ml de solution bouillante d'acide phénylarsonique. Faire bouillir pendant 5 minutes, ajouter une petite quantité de pâte à papier filtre, bien mélanger et laisser reposer 10 minutes. Filtrer à travers un filtre de densité moyenne avec une petite quantité de papier filtre. Les particules de sédiment des parois du bécher sont retirées avec une tige de verre avec une pointe en caoutchouc et le bécher est lavé trois fois avec de l'acide chlorhydrique chaud (1:9). Le gâteau de filtration est lavé alternativement avec de l'acide chlorhydrique chaud (1:9) et de l'acide phénylarsonique froid 0,5 g/dm
jusqu'à ce qu'il soit complètement débarrassé des sels de fer. Enfin lavé plusieurs fois avec une solution d'acide phénylarsonique froid 0,5 g/dm
. Le filtre à sédiments est placé dans un creuset en quartz, séché, le filtre est carbonisé à la température la plus basse possible et incinéré à une température de 700 à 800 °C. Refroidir, ajouter 3 à 5 gouttes d'acide sulfurique (1:1), sécher à sec et calciner le résidu pendant 1 à 2 minutes à une température de 700 à 800 °C.
2 g de pyrosulfate de potassium sont ajoutés au résidu refroidi, fondus dans un four à moufle à une température de 700 à 800 ° C jusqu'à formation d'une masse fondue transparente.
35 cm sont versés dans le bain refroidi solution d'acide tartrique et dissous par chauffage. La solution refroidie est transférée dans une fiole jaugée de 100 ml.
, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.
Dans une fiole jaugée de 50 ml placer une aliquote de la solution selon le tableau 1, ajouter 2 ml
Solution EDTA. N / A
, 24cm
acide chlorhydrique (1:1), 2 cm
solution de sulfochlorophénol C ou de sulfonitophénol C, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger. Un flacon à bouchon ouvert est chauffé au bain-marie à une température de 40 à 50 °C pendant 5 min.
La solution est refroidie à température ambiante jusqu'à ce que son niveau soit établi sur l'étiquette du flacon. La couleur de la solution est stable pendant 5 heures.
La densité optique de la solution est mesurée à une longueur d'onde de 650 nm dans le cas du sulfochlorophénol C ou à une longueur d'onde de 640 nm dans le cas du sulfonitophénol C. La solution de référence est la solution de l'expérience témoin.
4.3.2 Construction des courbes d'étalonnage
Peser un échantillon de fer avec une masse égale à la masse d'un échantillon échantillon conformément au tableau 1 et effectuer les opérations conformément à 4.3.1 jusqu'à l'obtention d'une solution fondue.
4.3.2.1 Pour les aciers ayant une fraction massique de niobium de 0,002 % à 0,01 % dans huit fioles jaugées d'une capacité de 50 ml ajouter des aliquotes de la solution obtenue selon 4.3.2 conformément au tableau 1 et ajouter la solution étalon de niobium conformément au tableau 2 à sept d'entre eux.
Tableau 2
Solution étalon de niobium B, cm |
Concentration correspondante de niobium, µg/cm | Fraction massique correspondante de niobium, % |
| 0 | 0 | 0 |
| une | 0,02 | 0,001 |
| 2 | 0,04 | 0,002 |
| 3 | 0,06 | 0,003 |
| 5 | 0,1 | 0,005 |
| Dix | 0,2 | 0,010 |
| quinze | 0,3 | 0,015 |
| vingt | 0,4 | 0,020 |
La solution du huitième flacon sert de solution de référence. Procéder ensuite comme indiqué
4.3.2.2 Pour les aciers dont la fraction massique de niobium est supérieure à 0,01 % en dix fioles jaugées d'une contenance de 50 ml ajouter des aliquotes de la solution préparée selon 4.3.2 selon le tableau 1 et à 9 d'entre elles ajouter la solution étalon de niobium selon le tableau 3.
Tableau 3
Solution étalon de niobium B, cm | Solution étalon de niobium B, cm | Concentration correspondante de niobium, µg/cm | Fraction massique correspondante de niobium, %, pour des aliquotes de la solution, cm | ||
| 5 | 2 | une | |||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | - | 0,04 | 0,01 | 0,10 | 0,2 |
| 3 | - | 0,06 | 0,015 | 0,15 | 0,3 |
| 5 | - | 0,1 | 0,025 | 0,25 | 0,5 |
| Dix | - | 0,2 | 0,05 | 0,5 | 1.0 |
| - | 1.5 | 0,3 | 0,075 | 0,75 | 1.5 |
| - | 2.0 | 0,4 | 0,10 | 1.0 | 2.0 |
| - | 2.5 | 0,5 | 0,125 | 1.25 | 2.5 |
| - | 3.0 | 0,6 | 0,15 | 1.5 | 3.0 |
| - | 4.0 | 0,8 | 0,2 | 2.0 | 4.0 |
La solution du dixième flacon sert de solution de référence. Procéder ensuite comme indiqué
Sur la base des valeurs trouvées de la densité optique des solutions et des fractions massiques correspondantes de niobium, un graphique d'étalonnage est construit.
4.4 Traitement des résultats
4.4.1 Fraction massique de niobium , %, calculé par la formule
où est la masse de niobium dans une aliquote de la solution analysée, trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;
est le poids de l'échantillon échantillon correspondant à une partie aliquote de la solution analysée, g.
4.4.2 Les normes de contrôle opérationnel de la convergence, de la reproductibilité et de la précision de la détermination de la fraction massique de niobium sont données dans le tableau 4.
Tableau 4
En pourcentage
| Fraction massique de niobium | Limiter l'erreur des résultats d'analyse | Norme pour le contrôle opérationnel de la convergence | Norme pour le contrôle opérationnel de la convergence | La norme pour le contrôle opérationnel de la reproduction |
Norme de contrôle de la précision opérationnelle | ||||||
| De | 0,002 | avant de | 0,005 | incl. | 0,0012 | 0,0012 | 0,0015 | 0,0015 | 0,0008 | ||
| St. | 0,005 | " | 0,010 | " | 0,0024 | 0,0025 | 0,0030 | 0,0030 | 0,0016 | ||
| " | 0,010 | " | 0,02 | " | 0,0044 | 0,0046 | 0,0056 | 0,0055 | 0,0029 | ||
| " | 0,02 | " | 0,05 | " | 0,007 | 0,007 | 0,009 | 0,009 | 0,004 | ||
| " | 0,05 | " | 0,10 | " | 0,011 | 0,012 | 0,014 | 0,014 | 0,007 | ||
| " | 0,10 | " | 0,20 | " | 0,018 | 0,018 | 0,022 | 0,022 | 0,012 | ||
| " | 0,20 | " | 0,5 | " | 0,029 | 0,03 | 0,036 | 0,036 | 0,019 | ||
| " | 0,5 | " | 1.0 | " | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,026 | ||
| " | 1.0 | " | 2.0 | " | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,07 | 0,036 | ||
| " | 2.0 | " | 5.0 | " | 0,09 | 0,09 | 0,11 | 0,11 | 0,06 | ||
| " | 5.0 | " | 8.0 | " | 0,13 | 0,13 | 0,16 | 0,16 | 0,08 | ||
Les normes de contrôle opérationnel de la convergence et les normes de contrôle de la reproductibilité sont calculées au niveau de confiance =0,95. Les normes de contrôle de la précision opérationnelle sont calculées au niveau de confiance
=0,85.
Algorithmes pour le contrôle opérationnel des erreurs de mesure et la fréquence de sa mise en œuvre - selon
5 Méthode photométrique pour le dosage du niobium avec le sulfochlorophénol C ou le sulfonitrophénol C
5.1 Essence de la méthode
La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe coloré de niobium avec du sulfochlorophénol C ou du sulfonitrophénol C dans un milieu d'acide chlorhydrique avec une concentration molaire de 1 à 3 mol/dm et mesure ultérieure de la densité optique de la solution à une longueur d'onde de 650 ou 640 nm, respectivement. Avec une fraction massique de niobium jusqu'à 0,1%, l'effet du fer est éliminé en le restaurant avec de l'acide ascorbique ou de l'hydroxylamine. L'influence du zirconium est éliminée en le liant dans le complexe avec Trilon B.
5.2 Appareillage, réactifs et solutions
Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.
Eau du bain.
Acide fluorhydrique selon
Acide chlorhydrique selon
Acide nitrique selon
Acide sulfurique selon
Acide orthophosphorique selon
Acide tartrique selon .
Acide ascorbique, solution de concentration massique 10 g/dm ou chlorhydrate d'hydroxylamine selon
.
Pyrosulfate de potassium selon
Sel disodique d'acide éthylènediamine-N,N,N',N'-tétraacétique, 2-aqueux (trilon B) selon .
Sulfochlorophénol С [acide 2,7-bis (azo-2-hydroxy-3-sulfo-5-chlorobenzène)-1,8-dioxinaphthalène-3,6-disulfonique], solution de concentration massique 1 g/dm ou sulfonitrophénol C [acide 2,7-bis (azo-2-hydroxy-3-sulfo-5-nitrobenzène)-1,8-dioxinaphtalène-3,6-disulfonique], solution de concentration massique 1 g/dm
; utilisable 3 mois.
Nuances de niobium NB1, NB2, NB3 selon
Solutions étalons de niobium.
Solution A : 0,1 g de niobium est placé dans une capsule de platine et dissous dans 10 ml acide fluorhydrique et 5 cm
acide nitrique, ajouter 15 cm
l'acide sulfurique et évaporé deux fois jusqu'à l'apparition d'épaisses fumées d'acide sulfurique, soit 0,1431 g de pentoxyde de niobium sont fondus dans un creuset en platine avec 3 g de pyrosulfate de potassium. A la solution refroidie ou fondue, ajouter par petites portions 100 cm
solution d'acide tartrique, chauffée pour dissoudre les sels et refroidie. La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 1 dm.
, ajouter 400 cm
solution d'acide tartrique, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger. La solution est utilisable pendant 3 mois.
1cm solution étalon, A contient 0,0001 g de niobium.
Solution B : 10 cm solution étalon, A est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml
, ajouter 15cm
solution d'acide tartrique, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger; préparé avant consommation.
1cm la solution étalon B contient 0,00001 g de niobium.
Solution B : 10 cm la solution étalon B est placée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml
, ajouter 15cm
solution d'acide tartrique, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger; préparé avant consommation.
1cm la solution étalon B contient 0,000001 g de niobium.
Solution D : 0,1 g de niobium est placé dans une coupelle en platine et dissous dans 20 ml acide fluorhydrique et 5 cm
acide nitrique, ajouter 30 cm
l'acide sulfurique et évaporé jusqu'à l'apparition d'épaisses fumées blanches d'acide sulfurique. La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 1 dm.
, laver les parois de la tasse avec une solution d'acide sulfurique (1: 1), ajouter 30 cm
eau, refroidir, ajouter une solution d'acide sulfurique (1:1) jusqu'au trait de jauge et mélanger. La solution est utilisable pendant 3 mois.
1 cm3 de solution étalon D contient 0,0001 g de niobium.
________________
* Le texte du document correspond à l'original. — Note du fabricant de la base de données.
Acier ou mélange artificiel pour mener une expérience de contrôle, ne contenant pas de niobium, différent de l'acier testé en fractions massiques: fer - pas plus de 20%; nickel, cobalt, manganèse - 10%; chrome, titane, vanadium - 5%; cuivre - 1% en présence d'acide ascorbique et 5% dans les autres cas; molybdène - 0,5%, tungstène - 2%, zirconium - 0,2% avec une fraction massique de niobium supérieure à 0,1%.
5.3 Conduite de l'analyse
5.3.1 Un échantillon pesant en fonction de la fraction massique de niobium conformément au tableau 5 est placé dans un verre d'une capacité de 150-250 cm ou en fiole conique de 100 ml
et dissoudre lorsqu'il est chauffé dans 15 à 30 cm
acide chlorhydrique, puis ajouter 2-3 cm
acide nitrique et 1 cm
l'acide phosphorique et poursuivre la dissolution.
Ajouter 16 cm à la solution solution d'acide sulfurique (1:1) et évaporée jusqu'à apparition de vapeur, puis refroidie, lavée avec les parois du verre 2-3 cm
l'eau et répéter l'évaporation jusqu'à ce que de la vapeur d'acide sulfurique apparaisse. Après refroidissement, ajouter 1-2 cm
eau, 15cm
solution d'acide tartrique et chauffée jusqu'à ce que les sels se dissolvent. Refroidir, transférer dans une fiole jaugée de 100 ml
, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.
Tableau 5
| Fraction massique de niobium, % | Poids de l'échantillon échantillon, g |
Le volume de la partie aliquote de la solution, cm | Poids de l'échantillon correspondant à une aliquote de la solution, g | ||||||
| De | 0,010 | avant de | 0,10 | incl. | 0,4 | 5 | 0,020 | ||
| St. | 0,10 | " | 2,00 | " | 0,1 | 2 | 0,002 | ||
| " | 2,00 | " | 4.00 | " | 0,1 | une | 0,001 | ||
La solution est filtrée à travers un filtre sec de densité moyenne dans un verre sec, en éliminant les premières portions du filtrat.
Avec une fraction massique de niobium supérieure à 0,10% et l'absence de zirconium dans une fiole jaugée de contenance 50 cm verser une aliquote de la solution conformément au tableau 3, 2 cm
solution de sulfochlorophénol C ou de sulfonitophénol C, 24 cm
solution d'acide chlorhydrique (1:1), ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge, mélanger et chauffer pendant 5 minutes au bain-marie à une température de 40 à 50 °C. La solution est refroidie à l'air jusqu'à ce que son niveau atteigne le repère du ballon. La densité optique de la solution est mesurée à une longueur d'onde de 650 nm dans le cas de l'utilisation du sulfochlorophénol C ou à une longueur d'onde de 640 nm dans le cas de l'utilisation du sulfonitophénol C. La solution de référence est la solution de l'expérience témoin, réalisée par toutes les étapes de l'analyse. La teneur en niobium est trouvée selon la courbe d'étalonnage.
5.3.2 Avec une fraction massique de niobium jusqu'à 0,1% et l'absence de zirconium, 4 cm 3 sont ajoutés à une aliquote de la solution solution d'acide chlorhydrique (1:1) et 5 cm
solution d'acide ascorbique. Au bout de 10 minutes, ajouter 2 cm
solution de sulfochlorophénol C ou de sulfonitophénol C, 20 cm
solution d'acide chlorhydrique (1:1), compléter avec de l'eau jusqu'au trait de jauge, puis procéder comme indiqué
Au lieu de l'acide ascorbique, il est permis d'utiliser une solution de chlorhydrate d'hydroxylamine. Pour ce faire, ajouter 5 cm3 à une aliquote de la solution. eau, 2cm
solution de chlorhydrate d'hydroxylamine et chauffée au bain-marie à une température de 60-70°C, la solution est maintenue à cette température jusqu'à ce qu'elle devienne incolore. La solution est refroidie à l'air jusqu'à température ambiante, coulée 2 cm
solution de sulfochlorophénol C ou de sulfonitophénol C, 24 cm
solution d'acide chlorhydrique (1:1), compléter avec de l'eau jusqu'au trait de jauge, puis procéder comme indiqué
5.3.3 En présence de zirconium, l'analyse est effectuée conformément au 5.3.1 jusqu'à l'obtention d'un filtrat. Prélever une partie aliquote de la solution selon le tableau 3 dans une fiole jaugée de 50 ml. . Réduire le fer selon 5.3.2 si la fraction massique de niobium est inférieure ou égale à 0,1 %. ajouter 2cm
Solution Trilon B, 20 ou 24 cm
solution d'acide chlorhydrique (1:1) en fonction de l'agent réducteur, 2 cm
solution de sulfochlorophénol C ou de sulfonitophénol C, compléter avec de l'eau jusqu'au trait de jauge, puis procéder comme indiqué
5.3.4 Construction des courbes d'étalonnage
5.3.4.1 Pour les aciers ayant une fraction massique de molybdène jusqu'à 0,5 % et de tungstène jusqu'à 2 % avec une fraction massique de niobium jusqu'à 0,1 % et pour les aciers contenant plus de 0,1 % de niobium, le poids de l'échantillon d'acier ou d'un mélange artificiel pour une expérience de contrôle est traité selon 5.3.1 jusqu'à ce que le filtrat soit obtenu. En 10 fioles jaugées de 50 ml verser des aliquotes de la solution conformément au tableau 5 et dans neuf d'entre elles 1,0 et 2,0 ml
solution étalon B et 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2.0 ; 2,5 ; 3,0 et 4,0 cm
solution étalon B. La solution du dixième flacon sert de solution témoin. Procéder ensuite comme indiqué en 5.3.1-5.3.3. Sur la base des valeurs trouvées de la densité optique des solutions et des fractions massiques correspondantes de niobium, un graphique d'étalonnage est construit.
5.3.4.2 Pour les aciers ayant une fraction massique de molybdène supérieure à 0,5 % et de tungstène supérieure à 2 % avec une fraction massique de niobium jusqu'à 0,1 % et pour les aciers contenant plus de 0,1 % de niobium, dans six verres d'une capacité de 150 à 250 cm placez un échantillon pesant 0,4 g d'acier ou d'un mélange artificiel pour une expérience de contrôle. 0,4 est versé dans cinq verres; 1,0 ; 2.0 ; 3,0 et 4,0 cm
solution étalon D. Une pesée du sixième verre permet de préparer une solution témoin. Les échantillons sont dissous dans 30 cm
acide chlorhydrique, puis ajouter 2-3 cm
acide nitrique et 1 cm
l'acide phosphorique et poursuivre la dissolution. Une quantité de solution d'acide sulfurique (1:1) est ajoutée aux solutions de sorte que, au total avec la solution standard, elle soit de 16 cm 3
. Procéder ensuite comme indiqué en 5.3.2 ou
Sur la base des valeurs trouvées de la densité optique des solutions et des fractions massiques correspondantes de niobium, un graphique d'étalonnage est construit.
5.4 Traitement des résultats
Traitement des résultats - selon 4.4.
6 Méthode photométrique pour la détermination du niobium avec le réactif PAR
6.1 Essence de la méthode
La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe coloré de niobium avec un réactif PAR et des ions tartrate dans un milieu acide chlorhydrique de concentration molaire de 0,75 mol/dm . L'influence des éléments d'accompagnement est éliminée en les masquant avec du Trilon B. A une fraction massique de niobium jusqu'à 0,1%, il est préalablement isolé par co-précipitation avec du tannate de violet de méthyle ou de cristal violet en présence de tungstène.
6.2 Appareillage, réactifs et solutions
Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.
Four à moufle pour la fusion.
Acide chlorhydrique selon
Acide nitrique selon
Un mélange d'acides chlorhydrique et nitrique 1:3.
Acide sulfurique selon
Sulfate de sodium selon
Tartrate d'ammonium, solution de concentration massique 80 g/dm .
Acide tungstique sodique 2-eau selon ; utilisable 2 mois.
Une solution de sulfate de sodium et de tartrate d'ammonium : 2,6 g de sulfate de sodium sont placés dans un verre de quartz, coulés 2-3 cm l'acide sulfurique et fondre. A la fonte refroidie ajouter 50 cm
solution de tartrate d'ammonium et faire bouillir jusqu'à l'obtention d'une solution limpide. La solution est refroidie, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml
et compléter avec de l'eau jusqu'au repère.
Chlorure d'ammonium selon
Vitamine C.
Tanin, solution de concentration massique 10 g/dm ; préparé avant consommation.
Violet de méthyle ou cristal violet, solution de concentration massique 10 g/dm .
PAR [4-(2-pyridyl-azo)-résorcinol], solution de concentration massique 0,2 g/dm préparé avant utilisation.
Sel disodique d'acide éthylènediamine-N,N,N',N'-tétraacétique, 2-aqueux (trilon B) selon .
Nuances de niobium NB1, NB2, NB3 selon
Solutions étalons de niobium.
Solution A : 0,1 g de niobium est placé dans un verre de quartz, 2,5 g de sulfate de sodium sont ajoutés, 2-3 cm acide sulfurique et allié dans un four à moufle à 700–800 ° C jusqu'à ce qu'une masse fondue transparente se forme et que la vapeur d'acide sulfurique soit éliminée. La masse fondue est refroidie, dissoute lorsqu'elle est chauffée dans 50 cm
solution de tartrate d'ammonium, transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm
, verser 450 cm
solution de tartrate d'ammonium, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger; utilisable 3 mois.
1cm solution étalon, A contient 0,0001 g de niobium.
Solution B : 20 cm solution étalon, A est transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml
, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger ; préparé avant consommation.
1cm la solution étalon B contient 0,00002 g de niobium.
Acier ou mélange artificiel pour l'expérience de contrôle, ne contenant pas de niobium, différent de l'acier testé en fractions massiques: cuivre - pas plus de 0,5%, chrome - 5%, cobalt - 10%.
6.3 Conduite de l'analyse
6.3.1 Lorsque la fraction massique de niobium est supérieure à 0,1 %, un échantillon de 0,1 g est placé dans un verre de quartz d'une capacité de 100 cm 3 et dissoudre dans 5−20 cm
acide chlorhydrique, après 20-30 minutes ajouter 1-3 cm
l'acide nitrique et continuer à dissoudre. La solution est évaporée à sec. Le résidu dans le même verre est fondu à 700-800°C avec 2,6 g de sulfate de sodium et 2-3 cm
acide sulfurique. A la fonte refroidie ajouter 50 cm
solution de tartrate d'ammonium et chauffer modérément jusqu'à dissolution des sels. Après dissolution des sels, refroidir, transférer dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 ml.
, ajouter au trait et mélanger. Une aliquote de la solution selon le tableau 6 est placée dans une fiole jaugée de 50 ml.
, ajouter une solution de sulfate de sodium et de tartrate d'ammonium conformément au tableau 6.
Tableau 6
| Fraction massique de niobium, % | Le volume de la partie aliquote de la solution, cm | Le volume d'une solution de sulfate de sodium et de tartrate d'ammonium, cm | Poids de l'échantillon correspondant à une aliquote de la solution, g | ||||||
| De | 0,01 | avant de | 0,10 | incl. | Dix | - | 0,100 | ||
| St. | 0,10 | " | 1,00 | " | Dix | - | 0,010 | ||
| " | 1,00 | " | 2,00 | " | 5 | 5 | 0,005 | ||
| " | 2,00 | " | 4.00 | " | 2 | huit | 0,002 | ||
| " | 4.00 | " | 8.00 | " | une | 9 | 0,001 | ||
coulé 20 cm solution d'acide chlorhydrique (1:5), 1 cm
Solution de trilon B, 5 cm
Solution PAR, ajouter de l'eau jusqu'au repère et mélanger. Après 60 minutes, la densité optique de la solution est mesurée à une longueur d'onde de 536 nm. La solution de référence est la solution de l'expérience témoin. La fraction massique de niobium est trouvée selon la courbe d'étalonnage.
6.3.2 Lorsque la fraction massique de niobium atteint 0,1 %, un échantillon pesant 1 g est placé dans un bécher d'une capacité de 400 à 500 cm . En l'absence de tungstène dans les aciers ou avec sa fraction massique jusqu'à 5,0%, 2 cm sont ajoutés à l'échantillon
solution de tungstène sodique. L'échantillon est dissous dans 40 cm
mélanges d'acides chlorhydrique et nitrique (1:3). La solution est évaporée à un volume de 5 cm
, verser 30 cm
solution d'acide chlorhydrique (1:2) et dissoudre les sels lorsqu'ils sont chauffés. La solution est diluée avec de l'eau à 180−190 cm
, ajouter 0,2 g d'acide ascorbique, 2 g de chlorure d'ammonium et porter à ébullition.
Ajouter 30 cm une solution de violet de méthyle ou de cristal violet, puis verser progressivement 20 ml sous agitation
solution de tanin, faire bouillir pendant 2-3 heures, en maintenant un volume constant. Ajouter un peu de pâte à papier, 50 cm
solution d'acide chlorhydrique (1:1) et laissée pendant la nuit. Après 12 heures, le précipité est filtré sur filtre double densité et lavé 5 à 6 fois avec une solution froide d'acide chlorhydrique (1:25). Le précipité est placé dans un verre de quartz, incinéré, calciné à 700-800°C et fusionné avec 2,6 g de sulfate de sodium et 2-3 cm
acide sulfurique. Procéder ensuite comme indiqué
6.3.3 Construction d'une courbe d'étalonnage
La masse d'acier ou de mélange artificiel pour l'essai témoin est traitée conformément à 6.3.1 ou 6.3.2 jusqu'à l'obtention d'une solution dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml. . Dans onze fioles jaugées de 50 ml
verser des aliquotes de la solution conformément au tableau 6 et dix d'entre elles 0,55 ; 1,0 ; 1,5 ; 2.0 ; 2,5 ; 3.0 ; 3,5 ; 4.0 ; 4,5 ; 5,0 cm
solution étalon B. La solution du onzième flacon sert de solution témoin.
Procéder ensuite comme indiqué
6.4 Traitement des résultats
Traitement des résultats - selon 4.4.
ANNEXE A (obligatoire). Acier. Détermination de la teneur en niobium. Méthode spectrophotométrique avec réactif PAR (ISO 9441-88)
ANNEXE A
(obligatoire)
A.1 Champ d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode spectrophotométrique pour le dosage du niobium avec PAR dans tous les types d'acier à une fraction massique de 0,005 % à 1,3 %.
A.2 Essence de la méthode
La méthode est basée sur la dissolution d'une portion d'échantillon dans de l'acide chlorhydrique suivie d'une oxydation avec du peroxyde d'hydrogène, de la précipitation du niobium et du tantale avec de l'acide phénylarsonique en utilisant du zirconium comme support (collecteur), de la formation d'un complexe de niobium avec du 4-(2-pyridylazo) -résorcinol (PAR) dans du tartrate de sodium de pH 6,3, fixé à l'aide d'une solution d'acétate de sodium.
La mesure spectrophotométrique du composé coloré est effectuée à une longueur d'onde de 550 nm.
A.3 Réactifs
Pendant l'analyse, sauf indication contraire, utiliser des réactifs de la pureté analytique établie et uniquement de l'eau distillée ou de l'eau de pureté équivalente.
A.3.1 Fer, os. h., ne contenant pas de niobium.
A.3.2 Sulfate de potassium, acide (KHSO ).
A.3.3 Acide chlorhydrique, 1,19 g/cm
.
A.3.4 Acide chlorhydrique dilué 1:9.
A.3.5 Acide sulfurique, dilué 1:1.
A.3.6 Acide sulfurique, dilué 1:4.
A.3.7 Peroxyde d'hydrogène, 300 g/l .
A.3.8 Hydroxyde de sodium, solution 120 g/l ; conserver dans un récipient en polyéthylène.
A.3.9 Nitrate de zirconium, solution dans l'acide chlorhydrique 3 g/l .
Dissoudre 0,3 g de nitrate de zirconium dans 50 ml acide chlorhydrique (1:4), filtré sur papier filtre épais, dilué à 100 ml
arroser et mélanger.
A.3.10 Tampon acétate de sodium, pH 6,3 : dissoudre 350 g d'acétate de sodium trihydraté dans 700 ml eau, ajouter 5,5 cm
l'acide acétique glacial,
1,05 g/cm
, dilué à 1000 cm
et mélanger. Ajustez le pH à 6,3 en ajoutant de petites quantités d'acide acétique ou de solution d'hydroxyde de sodium. Un pH-mètre est utilisé pour mesurer le pH.
A.3.11 Acide tartrique, solution 100 g/l .
A.3.12 Acide phénylarsonique [C H
AsO(OH)
], solution 40 g/dm
.
A.3.13 Acide phénylarsonique, 0,5 g/l .
A.3.14 Sel disodique de l'acide éthylènediaminetétracétique (EDTA. Na ), (DE
H
O
N
N / A
2N
O), solution 15 g/dm
: dissoudre 15 g d'EDTA à deux eaux. N / A
dans l'eau, dilué à 1000 ml
et mélanger; stocké dans un récipient en polyéthylène.
A.3.15 4-(2-pyridylazo)-résorcinol (PAR) (C H
N
O
), sel mono- ou disodique, solution 0,6 g/dm
.
A.3.16 Niobium, solution étalon 0,200 g/l : Peser 0,1431 g d'oxyde de niobium avec une erreur de ± 0,0001 g et placer dans un creuset en platine. Faire fondre avec 3,5 g d'hydrogénosulfate de potassium. Refroidir et dissoudre dans 40 cm
solution d'acide tartrique, ajouter encore 160 ml
acide tartrique. Transférer la solution dans une fiole jaugée de 500 ml.
diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
1cm La solution standard contient 0,200 mg de niobium.
A.4 Appareillage
Équipement de laboratoire ordinaire et spectrophotomètre.
Les ustensiles de mesure doivent être de classe A.
A.5 Échantillonnage
L'échantillonnage est effectué conformément à
A.6 Conduite de l'analyse
A.6.1 Échantillonnage
Peser 1,0 g de l'échantillon pour essai (masse ) avec une erreur de ±1 mg.
A.6.2 Essai à blanc
Parallèlement à la détermination selon la même méthode, une expérience de contrôle est réalisée en utilisant les mêmes quantités de tous les réactifs et la même cuvette que dans la détermination, mais au lieu de peser l'échantillon, le fer est prélevé.
A.6.3 Définition
A.6.3.1 Dissolution de l'échantillon
Placer l'échantillon dans un verre bas d'une capacité de 400 cm , ajouter 40 cm
acide chlorhydrique (A.3.3), couvrir le bécher avec un verre de montre et chauffer jusqu'à ce que le solvant ait cessé d'agir. La solution est légèrement refroidie et ajoutée avec précaution 5 cm
peroxyde d'hydrogène. Faire bouillir la solution pendant 1 min, diluer à environ 200 ml
eau tiède et ajouter 5 cm
solution de nitrate de zirconium.
A.6.3.2 Séparation du niobium
Chauffer la solution préparée selon A.6.3.1 jusqu'à ébullition et ajouter 25 ml de solution bouillante d'acide phénylarsonique (A.3.12). Faire bouillir pendant 5 minutes, ajouter une petite quantité de masse de papier filtre, bien mélanger et laisser reposer 10 minutes.
Il est filtré à travers une couche de masse de papier filtre, les particules de sédiments sont essuyées des parois du verre avec une tige de verre avec une pointe en caoutchouc. Laver le filtre avec le précipité en alternance avec de l'acide chlorhydrique chaud (A.3.4) et une solution refroidie d'acide phénylarsonique (A.3.13) jusqu'à ce qu'il soit complètement éliminé des sels de fer. Enfin rincer plusieurs fois avec une solution froide d'acide phénylarsonique (A.3.13). Transférer le filtre avec le précipité dans un creuset en quartz. Sécher, puis chauffer jusqu'à carbonisation complète à la température la plus basse possible. Cendré et finalement calciné à 800 °C pendant au moins 15 min. Refroidir dans un dessiccateur, ajouter quelques gouttes d'acide sulfurique (A.3.5) et évaporer très soigneusement à sec. Calciné pour éliminer le trioxyde de soufre.
A.6.3.3 Préparation de la solution d'essai
Ajouter 2 g d'hydrogénosulfate de potassium au résidu résultant et fondre soigneusement jusqu'à l'obtention d'une masse fondue claire. Refroidir, dissoudre fondre dans 50 cm chauffer l'acide tartrique et transférer la solution dans un bécher d'une capacité de 400 ml
. ajouter 50cm
arroser et mélanger.
ajouter 25cm solution d'hydroxyde de sodium et refroidir. Ajuster le pH de la solution à environ 6,0 (vérification avec un pH-mètre) en ajoutant de l'acide sulfurique (A.3.6) ou une solution d'hydroxyde de sodium, selon le cas. La solution est refroidie à température ambiante, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 250 ml.
diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
A.6.3.4 Développement de la couleur
Prélever une aliquote de la solution d'essai préparée selon A.6.3.3, le volume de l'aliquote dépendant de la teneur en niobium attendue de l'échantillon, comme indiqué dans le Tableau A.1.
Tableau A.1
| Niobium, % | Le volume de la partie aliquote de la solution, cm | ||||||
| Avant de | 0,26 | 25,0 | |||||
| St. | 0,26 | " | 0,65 | incl. | 10.0 | ||
| " | 0,65 | " | 1.3 | " | 5.0 | ||
Transférer une aliquote dans une fiole jaugée de 100 ml. . Pipeter ajouter 10 cm
Solution EDTA. N / A
, 10cm
Solution PAR et 10 cm
solution tampon d'acétate de sodium, bien mélanger après avoir ajouté chaque solution. Laisser la solution 15 minutes à une température d'environ 20 °C, puis diluer au trait avec de l'eau et mélanger. La couleur de la solution change pendant encore 30 minutes.
A.6.3.5 Mesure spectrophotométrique
Effectuez une mesure spectrophotométrique à une longueur d'onde de 550 nm après avoir réglé le spectrophotomètre à zéro absorbance contre l'eau. Utilisez des cuvettes de 4 cm pour une teneur en niobium jusqu'à 0,06 % et des cuvettes de 1 cm - plus de 0,06 %.
A.6.4 Construction d'une courbe d'étalonnage
A.6.4.1 Préparation des solutions d'étalonnage
Prélever (1,0 ± 0,05) g de fer dans neuf verres d'une contenance de 400 ml . Ajouter des volumes de solution étalon de niobium comme indiqué dans le tableau A.2.
Tableau A.2
Solution étalon de niobium, cm | Concentration de niobium dans la solution photométrique, μg/cm | La longueur de la couche optique de la cuvette, cm |
| 0 | 0 | une; quatre |
| 1.0 | 0,2 | quatre |
| 2.0 | 0,4 | quatre |
| 3.0 | 0,6 | une; quatre |
| 5.0 | 1.0 | une |
| 7.0 | 1.4 | une |
| 9.0 | 1.8 | une |
| 11.0 | 2.2 | une |
| 13.0 | 2.6 | une |
Continuer comme décrit en A.6.3.2-A.6.3.4, mais dans tous les cas prélever une aliquote de 25 ml (A.6.3.4).
A.6.4.2 Mesures spectrophotométriques
Effectuer des mesures spectrophotométriques de chaque solution à une longueur d'onde de 550 nm après avoir réglé le spectrophotomètre à zéro absorbance contre l'eau. Utiliser des cuvettes avec des longueurs de couche optique comme spécifié dans le Tableau A.2. Obtenir la valeur d'absorbance en soustrayant les valeurs d'absorbance du terme zéro du graphique de l'absorbance de chaque solution d'étalonnage de la série.
A.6.4.3 Tracé d'une courbe d'étalonnage
Selon les valeurs trouvées de la densité optique des solutions et les valeurs correspondantes de la teneur en niobium (μg/cm ) construire un graphique d'étalonnage.
A.7 Traitement des résultats
A.7.1 Méthode de calcul
A partir de la courbe d'étalonnage selon A.6.4.3, trouver la concentration de niobium correspondant à l'absorbance de la solution d'essai colorée, mesurée selon A.6.3.5.
La teneur en niobium, %, se trouve par la formule
où est la concentration de niobium dans la solution d'essai, µg/cm
;
est la concentration de niobium dans la solution de l'expérience témoin, µg/cm
;
- le volume de la solution à tester, cm
;
est le volume de la partie aliquote, cm
;
- le volume de la solution d'essai colorée, cm
;
est le poids de l'échantillon, g.
