GOST 14339.4-82
GOST 14339.4-82 Tungstène. Méthodes de détermination de l'azote, de l'oxygène et de l'hydrogène
GOST 14339.4-82
Groupe B69
NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR
TUNGSTÈNE
Méthodes de détermination de l'azote, de l'oxygène et de l'hydrogène
Tungstène. Méthodes de dosage de l'azote, de l'oxygène et de l'hydrogène
Valable à partir du 01.01.84
jusqu'au 01.01.89*
________________________________
* Date d'expiration supprimée
Décret de la norme d'État de l'URSS
Note du fabricant de la base de données.
DÉVELOPPÉ par le Ministère de la métallurgie non ferreuse de l'URSS
INTERPRÈTES
V. I. Veprintsev,
INTRODUIT par le Ministère de la métallurgie non ferreuse de l'URSS
Membre du conseil A.P. Snurnikov
APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décrets du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 30 septembre 1982 N 3868
AU LIEU DE
La présente Norme internationale spécifie une méthode photométrique pour le dosage de l'azote (à une fraction massique de 0,0001 à 0,1 %) et une méthode de réaction par chromatographie en phase gazeuse (fusion réductrice dans une atmosphère d'un gaz porteur inerte argon ou hélium) pour le dosage de l'oxygène ( à une fraction massique d'oxygène de 0,001 à 0,1 %), de l'hydrogène (lorsque la fraction massique d'hydrogène est de 0,0001 à 0,1 %), de l'azote (lorsque la fraction massique d'azote est de 0,001 à 0,1 %) dans du tungstène 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 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 du dosage 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 MV-1 ou tout autre type, permettant de peser 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 ; entonnoirs 2 pour la perfusion de la solution à tester ; attrape-gouttes 3; refroidisseur 4, mis à la terre au capteur de gouttes et au récepteur ; récepteur 5 avec prise de terre 6.
Merde.1
Sulfate d'ammonium selon , ajouter 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
, évaporé à 1000 cm
et refroidi à température ambiante, après quoi le ballon est fermé par un bouchon relié par le trou à un ballon de lavage des gaz contenant de l'acide sulfurique concentré.
Sulfate de potassium selon
Acide sulfurique selon
0,02n. solution d'acide sulfurique préparée à partir de fixanal.
Acide chlorhydrique selon
réactif de Nessler.
Solution témoin : dans une fiole jaugée de 50 ml injecté 5 cm
0,02n. solution d'acide sulfurique, 0,5 cm
Réactif de Nessler, diluer au volume avec de l'eau bidistillée et mélanger.
Alcool éthylique technique rectifié conformément à
________________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
X.
2.2. Préparation à l'analyse
Des échantillons de tungstène métallique sont préalablement broyés, débarrassés des contaminants et des oxydes, lavés à l'acide chlorhydrique (1:10), puis à l'eau bidistillée et enfin lavés à l'alcool éthylique. Après lavage, les échantillons sont séchés à l'air.
2.3. Réalisation d'une analyse
2.3.1. En fonction de la fraction massique d'azote, 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 ballon à distiller, 2 g de sulfate de potassium, 10 cm l'acide sulfurique (1:1) et chauffé sur une cuisinière électrique ouverte jusqu'à ce que l'échantillon soit complètement dissous. Après refroidissement, la solution est diluée avec de l'eau bidistillée à 50-60 cm
. 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 le ballon de distillation 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 courant 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 .
Une fois le temps spécifié écoulé, le vide est désactivé, le robinet de l'entonnoir est rapidement ouvert, l'air est introduit 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 sa quantité minimale. Le liquide de lavage est recueilli dans une fiole jaugée avec du condensat. Ajouter au flacon 0,5 cm
Solution de Nessler, compléter au trait 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 (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 effectuée pour la contamination des réactifs à toutes les étapes de l'analyse et les mêmes réactifs et dans les mêmes quantités sont utilisés que dans l'analyse de l'échantillon à tester.
.
2.3.2. 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 cm
(à des intervalles de 0,2 cm
) et de 5 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 minutes, les densités optiques des solutions colorées et de la solution témoin sont mesurées sur un photocolorimètre avec un filtre à lumière bleue (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
.
2.4. Traitement des résultats
2.4.1. Fraction massique d'azote ( ) en pourcentage est calculé par la formule
,
où est la quantité d'azote dans la solution analysée, 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 ;
- poids de l'échantillon, g.
2.4.2. 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 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 la libération d'hydrogène, d'azote, d'oxygène (quelle que soit leur forme) dans 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 jusqu'à 3500°C dans une capsule en graphite avec transport ultérieur par de l'argon ou de l'hélium du mélange gazeux vers la colonne du chromatographe en phase gazeuse.
3.1. Matériel, réactifs, solutions
L'installation (Fig. 2) de détermination de la teneur en oxygène, hydrogène, azote 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 à ce qui précède, 2 ; potentiomètre à écriture automatique type KSP-4 (fourni avec un chromatographe en phase gazeuse) 3 ; four à résistance pneumatique à impulsion (pour analyse) 4 ; cylindre à argon ou hélium 5, 6 ; four à résistance pneumatique à impulsion (pour le dégazage préliminaire des capsules de graphite) 7 ; circuits d'alimentation des fours pulsés 8 (Fig. 3).
Merde.2
1 - démarreur automatique type AP 50−3M ; 2 - autotransformateur type AOMN 40-250-75-U4 ;
3 - voltmètre type E-378, 0−250 V ; 4 - démarreur magnétique type PME-222; 5 - transformateur
type OSU-20/05 ou tout autre type similaire jusqu'à 5 kW ; 6 - ampèremètre type E-378, 1000/5 ;
7 - transformateur de courant type ТШ-40, 1000/5; 8 - four à impulsions; 9 - relais temporisé type VL 27U4
(fournissant une exposition de 0 à 10 s). Relais intermédiaire type PE-21
(pour activer le relais temporisé); 10 - bouton de démarrage type KMZ-2
Merde.3
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 5A (CaA), granulométrie 0,25-0,5 mm.
Éther éthylique selon
Alcool éthylique technique rectifié conformément à
Acétone selon
Essence d'aviation selon
Tétrachlorure de carbone selon
Calicot de coton.
Colonnes chromatographiques en acier inoxydable (4x0,5 ; 6x1,0 ; 8x1,0, 1,5-3,0 m de long).
Manomètre type MT-60 jusqu'à 0,16-0,25 MPa (1,6-2,5 atm).
Aiguille d'accélérateur pour réglage fin type УХ-6.
Microbalance de type 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 d'assurer l'installation d'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).
Merde.4
Cassette en plexiglas pour capsules.
Crochet en acier inoxydable pour nettoyer l'intérieur du four.
Rotamètre industriel général RM selon
______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
Argon gazeux de haute pureté en bouteille selon
Hélium gazeux de haute pureté.
Les échantillons standard sont l'acier SG-1 (N 81−71 selon le registre national), l'acier SG-3 (N 577−74 selon le registre national), l'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 tungstène métallique sont pré-nettoyés du film d'oxyde, lavés dans de l'essence ou du tétrachlorure de carbone et séchés avec de l'acétone. Les poudres de tungstène métallique sont utilisées pour l'analyse sans préparation préalable.
Pour la pesée, prenez des morceaux d'un diamètre de 2,0 à 2,8 mm,
Prendre les capsules dans la longueur avec une tolérance de 0,05 mm (sur le support du levier) et les dégazer à une température d'environ 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 un 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, % |
Tungstène métal | Compact | 0,001−0,01 | 0,001−0,01 | 0,0001−0,001 0,001−0,01 | 0,1−0,3 |
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 | 0,01−0,1 |
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.
Noter. À la fin des travaux, afin d'empêcher l'air de pénétrer dans le chromatographe, il convient de le «mettre sous cocon», pour cela, le réducteur sur le cylindre d'argon pour le chromatographe est fermé. 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, mg.
Le facteur d'étalonnage doit être vérifié et corrigé, notamment après réparation de divers réglages : changement des cylindres alimentant 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 déterminés, % | Écarts absolus admissibles, % | Élément défini |
0,0001 à 0,0003 | 0,00005 | Hydrogène |
St. 0,0003 "0,001 | 0,00008 | Hydrogène, azote, oxygène |
» 0,001 « 0,003 | 0,0001 | |
» 0,003 « 0,01 | 0,0005 | |
» 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 tungstène.