GOST 14338.4-82
GOST 14338.4-82 Molybdène. Méthodes de détermination de l'azote, de l'oxygène et de l'hydrogène
GOST 14338.4-82
Groupe B59
NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR
MOLYBDÈNE
Méthodes de détermination de l'azote, de l'oxygène et de l'hydrogène
Molybdène. Méthodes de dosage de l'azote, de l'oxygène et de l'hydrogène
Date de lancement 1984-01-01
Par le décret du Comité d'État de l'URSS sur les normes du 30 septembre 1982 N 3870, la période d'introduction a été fixée à partir du 01/01/84
Par décret de la norme d'État de l'URSS
________________
* La limitation de la durée de validité a été supprimée par le décret de la norme d'État de l'URSS
AU LIEU DE
RÉPUBLICATION. Août 1988
La présente Norme internationale spécifie une méthode photométrique pour le dosage de l'azote (à une fraction massique d'azote de 0,0001 à 0,1 %) et une méthode de réaction par chromatographie en phase gazeuse (fusion réductrice dans une atmosphère d'un gaz vecteur inerte argon ou hélium) pour le dosage de azote (à une fraction massique d'azote de 0,001 à 0,1%), oxygène (lorsque la fraction massique d'oxygène est de 0,001 à 0,1%) et hydrogène (lorsque la fraction massique d'hydrogène est de 0,0001 à 0,1%) dans du molybdène métallique (poudre, tige , tige, fil, ruban adhésif, feuille).
1. EXIGENCES GÉNÉRALES
1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse selon
2. MÉTHODE PHOTOMÉTRIQUE
La méthode photométrique de détermination de l'azote est basée sur la distillation de l'ammoniac résultant d'une solution alcaline dans un appareil à quartz (selon le principe de Kjeldahl), suivie de l'absorption de l'ammoniac par l'acide sulfurique et de la détermination de l'azote.
2.1. Matériel, réactifs et solutions
Appareil de distillation à quartz pour obtenir de l'eau bidistillée.
Appareil de distillation à quartz pour la distillation de l'ammoniac.
Microburette d'une capacité de 5 cm et une burette d'une capacité de 50 cm3
selon
Microbalance de type MV-1 ou tout autre type, permettant une pesée avec une erreur ne dépassant pas 0,00001 g.
Types de photoélectrocolorimètre FEK-56M, FEK-60.
L'installation de détermination de la teneur en azote (Fig. 1) est constituée d'un ballon à distiller 1 à bouchon rodé, dans lequel est soudé un entonnoir 2 pour verser la solution d'essai ; attrape-gouttes 3 ; réfrigérateur 4
, mis à la terre à l'éliminateur de gouttelettes et au récepteur ; récepteur 5 avec prise de terre 6 .
Merde.1
réactif de Nessler.
Alcool éthylique rectifié conformément à
________________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
Acide sulfurique selon
Acide chlorhydrique selon
Sulfate d'ammonium selon . Diluer la solution avec de l'eau bidistillée jusqu'au trait de jauge et mélanger.
1cm solution contient 0,0000025 g d'azote.
Solution d'hydroxyde de potassium : Dissoudre 500 g d'hydroxyde de potassium dans un flacon de 2000 ml , ajouter de l'eau bidistillée à un volume supérieur à 1000 cm
, la solution est évaporée à un volume de 1000 cm
et refroidi à température ambiante, fermer le ballon avec un bouchon relié par le trou à un ballon de lavage des gaz contenant de l'acide sulfurique concentré.
Solution témoin : dans une fiole jaugée de 50 ml injecté 5 cm
0,02n. solution d'acide sulfurique, 0,5 cm
Réactif de Nessler, ajouter au trait de jauge avec de l'eau bidistillée et mélanger
t.
2.2. Préparation à l'analyse
Des échantillons de molybdène métallique sont broyés, nettoyés des contaminants et des oxydes, en les lavant d'abord avec de l'acide chlorhydrique (1:10), puis avec de l'eau bidistillée et de l'alcool éthylique. Après lavage, les échantillons sont séchés à l'air.
2.3. Réalisation d'une analyse
En fonction de la fraction massique d'azote dans l'échantillon, prélever un échantillon conformément au tableau.1.
Tableau 1
Fraction massique d'azote, % | Poids de l'échantillon, g |
0,0001 à 0,0005 | une |
St. 0,0005 "0,001 | 0,5 |
» 0,001 « 0,01 | 0,25 |
» 0,01 « 0,1 | 0,1 |
L'échantillon est placé dans un flacon à joint hydraulique, ajouter 10 cm l'acide sulfurique (1:1) et chauffé sur une cuisinière électrique ouverte jusqu'à dissolution complète. Après refroidissement, la solution est diluée avec de l'eau bidistillée à 50-60 cm
et versé dans un ballon à distiller.
Le ballon de distillation avec la solution est fixé à l'installation. 5 cm sont injectés dans le récepteur 0,02n. solution d'acide sulfurique et avec une faible aspiration faire passer un petit courant de vapeur. Puis lentement, par petites portions, verser dans un ballon à distiller à travers un entonnoir de 80 cm
solution d'hydroxyde de potassium pour neutraliser l'acide et obtenir un milieu alcalin. Une fois que tout l'alcali a été introduit dans le ballon, le débit du mélange vapeur-air et l'aspiration sont augmentés.
Après l'apparition des premières gouttes de condensat, la distillation est poursuivie pendant encore 15 minutes. L'ammoniac libéré, entraîné dans la vapeur, est absorbé dans le récepteur 0,02 N. solution d'acide sulfurique. Habituellement, le condensat est collecté avec l'acide 30-40 cm3 .
Après le temps spécifié, le vide est désactivé, le robinet de l'entonnoir est rapidement ouvert, l'air est libéré dans le ballon de distillation, puis la vapeur est désactivée.
Débrancher le condenseur et transférer le condensat obtenu dans une fiole jaugée de 50 ml. . Le réfrigérateur et le récepteur sont lavés avec de l'eau bidistillée, en utilisant une quantité minimale d'eau. Le liquide de lavage est recueilli dans une fiole jaugée avec du condensat, ajouté au ballon 0,5 cm
Réactif de Nessler, ajouter la solution jusqu'au trait de jauge avec de l'eau bidistillée et mélanger. La solution est laissée pendant 30 min pour former un composé complexe d'ammoniac avec le réactif de Nessler. Ensuite, la densité optique des solutions analysées et des solutions de référence est mesurée sur un photocolorimètre avec un filtre de lumière bleue N 4 (longueur d'onde 440 nm) dans une cuvette avec une épaisseur de couche absorbant la lumière de 50 mm.
Simultanément avec l'échantillon, une expérience de contrôle est réalisée pour la contamination des réactifs, elle est réalisée à toutes les étapes de l'analyse, en utilisant les mêmes réactifs et dans les mêmes quantités que lors de l'analyse de l'échantillon à tester.
.
2.4. Construction d'un graphe d'étalonnage
En fioles jaugées d'une capacité de 50 ml injecté 5 cm
0,02n. solution d'acide sulfurique, puis de 0,4 à 5,0 cm
(à des intervalles de 0,2 cm
et de 5,0 à 40 cm
avec un intervalle de 5 cm
) solution étalon de sulfate d'ammonium et 0,5 ml
réactif de Nessler.
Les solutions ont été complétées au trait avec de l'eau bidistillée et mélangées. Les solutions sont incubées pendant 30 min, après quoi les densités optiques des solutions colorées et de la solution témoin sont mesurées sur un photocolorimètre avec un filtre de lumière bleue N 4 (longueur d'onde 440 nm) dans une cuvette avec une épaisseur de couche absorbant la lumière de 50 mm.
Comme solution de référence lors de la mesure de la densité optique, une solution contenant tous les réactifs utilisés est utilisée.
En fonction des valeurs trouvées des densités optiques et des concentrations d'azote correspondantes, des graphiques d'étalonnage sont construits
.
2.5. Traitement des résultats
2.5.1. Fraction massique d'azote ( ) en pourcentage sera calculé par la formule
,
où est la quantité d'azote dans l'échantillon, trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;
- la quantité d'azote dans la solution de l'expérience témoin, trouvée selon la courbe d'étalonnage, g ;
est le poids de l'échantillon échantillon, g.
2.5.2. Écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles à un niveau de confiance 0,95 ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 2.
Tableau 2
Fraction massique d'azote, % | Écarts absolus admissibles, % |
0,0001 à 0,0003 | 0,00008 |
St. 0,0003 "0,0005 | 0,0001 |
» 0,0005 « 0,0015 | 0,0002 |
» 0,0015 « 0,005 | 0,0002 |
» 0,005 « 0,01 | 0,0002 |
» 0,01 « 0,03 | 0,002 |
» 0,03 « 0,1 | 0,008 |
3. MÉTHODE DE CHROMATOGRAPHIE EN GAZ RÉACTIF
La méthode de chromatographie en phase gazeuse de réaction est basée sur l'évolution de l'hydrogène, de l'azote et de l'oxygène (indépendamment de leur forme) et de la phase gazeuse sous forme d'hydrogène moléculaire et d'azote, et de monoxyde de carbone, respectivement, dans des conditions de court terme (impulsion) chauffage à ~ 3500 ° C dans une capsule en graphite avec transport ultérieur par de l'argon et de l'hélium du mélange gazeux vers la colonne de chromatographe en phase gazeuse.
3.1. Matériel, réactifs et solutions
L'installation (Fig. 2) est constituée d'une bouteille à argon ou hélium 1 ; chromatographe en phase gazeuse de type LKhM-8MD (modèle 1), LKhM-72 ou tout autre, non inférieur dans ses paramètres aux précédents, 2 ; potentiomètre à écriture automatique type KSP-4 (fourni avec un chromatographe en phase gazeuse) 3 ; four pneumatique à résistance impulsionnelle (pour analyse) 4 ; cylindre à argon ou hélium 5, 6 ; four pneumatique à résistance impulsionnelle (pour dégazage préalable des capsules) 7 ; circuits d'alimentation des fours pulsés 8 (Fig. 3).
Merde.2
Merde.3
Le circuit d'alimentation des fours pulsés est constitué d'un démarreur automatique de type AP 50−3M 1
; autotransformateur type AOMN 40−250−75-U4 2 ; voltmètre type E-378, 0 2503 ; démarreur magnétique type PME-222 4 ; transformateur type OSU-20/05 ou tout autre type similaire jusqu'à 5 kW 5 ; ampèremètre type E-378, 1000/5 6 ; transformateur de courant type ТШ-40, 1000/5 7 ; four à impulsion 8 ; relais temporisé 9 de type VL 27U4 (assurant une temporisation de 0 à 10 s), un relais intermédiaire de type PE-21 (pour activer le relais temporisé) ; boutons de démarrage type KMZ-2 10 .
Noter. Pour le circuit d'alimentation d'un four à impulsions, il est permis d'utiliser d'autres équipements électriques fournissant un courant de charge (la charge est une capsule en graphite) de 500 à 600 A à une tension de sécurité de 10 à 12 V, en mode pulsé de 4 à 5 s, avec un intervalle de 2 à 2,5 min.
Zéolite synthétique 5 A (CaA), granulométrie 0,25-0,5 mm.
Éther éthylique selon
Alcool éthylique rectifié selon
Acétone selon
Essence d'aviation selon
Tétrachlorure de carbone selon
Calicot de coton.
Colonnes chromatographiques en acier inoxydable (4x0,5 ; 6x1,0 ; 8x1,0, longueur 1,5 3,0 m).
Manomètre type MT-60, 0,16-0,25 MPa (1,6-2,5 atm).
Aiguille d'accélérateur pour réglage fin type УХ-6.
Microbalance MV-1 ou tout autre type, permettant de peser avec une erreur ne dépassant pas 0,00001 g.
Régulateur de pression RDF-31 ou tout autre type similaire, capable de fournir à l'installation une pression stable dans l'ascenseur d'un four pneumatique dans la plage de 0,15 à 0,25 MPa (1,5 à 2,5 atm.).
Chronomètre selon
Pince avec dispositif de lecture de type SRO-25 conformément à
Capsule en graphite grade C-2 ou C-3 (Fig. 4).
Remarques:
1. Le couvercle doit être bien ajusté contre le corps sans se fissurer.
2. Les surfaces d'extrémité de la capsule assemblée doivent être strictement parallèles.
3. Longueur de la capsule avec capuchon (20,65 ± 0,05) mm
Merde.4
Cassette en plexiglas pour capsules.
Crochet en acier inoxydable pour nettoyer l'intérieur du four.
Rotamètre industriel général RM selon
Argon gazeux de haute pureté en bouteille selon
Hélium gazeux de haute pureté.
Échantillons standard : acier SG-1 (N 81-71 selon le registre national), acier SG-3 (N 577-74 selon le registre national), acier SG-2 (N 416-73 selon le registre national) . Il est permis d'utiliser des échantillons standard de la catégorie CCA, SOP, dans lesquels le contenu certifié du composant ne diffère pas de plus de deux fois du contenu analysé.
3.2. Préparation à l'analyse
Des échantillons de molybdène métallique sont pré-nettoyés du film d'oxyde, lavés dans de l'essence ou du tétrachlorure de carbone et séchés avec de l'acétone. La poudre de molybdène métallique est utilisée pour l'analyse sans préparation préalable.
Pour la pesée, prenez des morceaux d'un diamètre de 2,0 à 2,8 mm,
Les capsules sont sélectionnées dans le sens de la longueur avec une tolérance de 0,05 mm (le long du support du levier) et dégazées à une température de ~3500 °C. Des capsules sans fissures sont prises pour analyse, des capsules avec une petite fissure peuvent être utilisées pour des expériences de contrôle.
3.3. Réalisation d'une analyse
Allumez le chromatographe et définissez le mode de chromatographie optimal.
Installez une capsule de graphite avec l'échantillon analysé.
En fonction de la fraction massique d'azote, d'hydrogène, d'oxygène dans l'échantillon, prélever une partie de l'échantillon conformément au tableau.3.
Tableau 3
Nom de l'échantillon | Échantillon type | Fraction massique d'azote, % | Fraction massique d'oxygène, % | Fraction massique d'hydrogène, % | Poids de l'échantillon, g |
Molybdène métal | Compact | 0,001−0,01 | 0,001−0,01 | 0,0001−0,001 | 0,1−0,3 |
0,001−0,01 | |||||
Poudre | 0,01−0,1 | 0,01−0,1 | 0,01−0,1 | 0,05−0,1 | |
0,03−0,05 | 0,03−0,05 | 0,03−0,05 | 0,1−1,0 |
Poussez la poignée de la vanne de dosage jusqu'à la butée et allumez en même temps le chronomètre et le bouton de démarrage de l'alimentation du four.
Après 30 secondes, la poignée de la vanne de dosage est remise dans sa position précédente, et après la libération du pic d'hydrogène sur l'enregistreur, la poignée "accident de sortie" est commutée sur la plage requise pour l'élément à déterminer.
Après 2 minutes, remplacez la capsule usée par une nouvelle.
À la fin des travaux, afin d'empêcher l'air de pénétrer dans le chromatographe, il doit être «mis sous cocon» - fermez le régulateur sur le cylindre d'argon pour le chromatographe. Lorsque la pression d'argon dans les deux colonnes approche de zéro, réglez un débit de gaz porteur très faible dans l'appareil à l'aide du débitmètre à mousse et éteignez le bouton d'alimentation du chromatographe.
3.4. Traitement des résultats
3.4.1. Fraction massique d'azote, d'hydrogène, d'oxygène ( ) en pourcentage est calculé par la formule
,
où - coefficient d'étalonnage, qui est calculé pour chaque élément à déterminer lors de l'étalonnage de l'instrument selon des échantillons standard ;
est la hauteur du pic de l'élément à déterminer moins le pic obtenu dans l'expérience témoin, mm;
- poids de l'échantillon, g.
Le facteur d'étalonnage doit être vérifié et corrigé, notamment après réparations, réglages divers : changement des cylindres qui alimentent le chromatographe et le four d'analyse, et après une longue période d'inactivité de l'installation.
3.4.2. Écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles à un niveau de confiance 0,95 ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 4.
Tableau 4
Fraction massique des éléments analysés, % | Écarts absolus admissibles, % | Objectif |
0,0001 à 0,0003 | 0,00005 | Pour l'hydrogène |
St. 0,0003 "0,001 | 0,00008 | |
» 0,001 « 0,003 | 0,0001 | |
» 0,003 « 0,01 | 0,0005 | Pour hydrogène, oxygène, azote |
» 0,01 « 0,03 | 0,003 | |
» 0,03 « 0,1 | 0,005 |
3.4.3. La méthode est utilisée en cas de désaccord dans l'évaluation de la qualité du molybdène.