GOST 22536.14-88

GOST 22536.14−88 Acier au carbone et fonte non alliée. Méthode de dosage du zirconium

GOST 22536.14−88

Groupe B09

NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR

ACIER AU CARBONE ET FONTE NON ALLIÉE

Méthode de dosage du zirconium

Acier au carbone et fonte non alliée.
Méthodes de dosage du zirconium

OKSTU 0809

Valable à partir du 01.01.90
jusqu'au 01.07.95*
______________________________
* Date d'expiration supprimée
selon le protocole N 4-93 du Conseil interétatique
sur la normalisation, la métrologie et la certification.
(IUS N 4, 1994). - Notez "CODE".

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Ministère de la métallurgie ferreuse de l'URSS

INTERPRÈTES

DK Nesterov, Ph.D. technologie. les sciences; S.I. Rudyuk , Ph.D. technologie. les sciences; S.V. Spirina , Ph.D. chim. sciences (responsable thématique); VF Kovalenko , Ph.D. technologie. les sciences; N.N. Gritsenko , Ph.D. chim. les sciences; V. P. Danilenko ; L. I. Berezovaya

2. APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par le décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 25.08.88 N 3019

3. INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

4. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

La présente Norme internationale spécifie une méthode photométrique pour le dosage du zirconium (avec une fraction massique de zirconium de 0,005 à 0,10%).

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 22536 .0-87.

1.2. L'erreur du résultat de l'analyse (à un niveau de confiance =0,95) ne dépasse pas la limite données dans le tableau. 1, dans les conditions :

l'écart entre les résultats de deux (trois) mesures parallèles ne doit pas dépasser (avec une probabilité de confiance =0,95) valeurs ( ) donné dans le tableau. une;

la valeur de la fraction massique de zirconium reproduite dans l'échantillon standard ne doit pas différer de celle certifiée de plus de la valeur admissible (avec un niveau de confiance =0,85) valeur donnée dans le tableau 1.

Si l'une des conditions ci-dessus n'est pas remplie, des mesures répétées de la fraction massique de zirconium sont effectuées. Si même lors de mesures répétées, les exigences d'exactitude des résultats ne sont pas remplies, les résultats d'analyse sont reconnus comme incorrects, les mesures sont arrêtées jusqu'à ce que les causes qui ont provoqué la violation du cours normal de l'analyse soient identifiées et établies.

L'écart entre les deux résultats moyens de l'analyse effectuée dans des conditions différentes (par exemple, avec contrôle de reproductibilité intralaboratoire) ne doit pas dépasser (à un niveau de confiance de 0,95) la valeur données dans le tableau. une.

Tableau 1

2. MÉTHODE PHOTOMÉTRIQUE POUR LE DOSAGE DU ZIRCONIUM AVEC L'ARSÉNASE III

2.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe coloré de zirconium (IV) avec l'arsenazo III et la mesure de la densité optique de la solution à une longueur d'onde de 665 nm.

Avec une fraction massique de zirconium de 0,005-0,05%, le dosage est réalisé en milieu acide nitrique en présence d'acide perchlorique, avec une fraction massique de zirconium de 0,05-0,10%, en milieu acide chlorhydrique. L'effet gênant du fer dans le premier cas est éliminé en le réduisant avec une solution de nitrite de sodium et d'urée, dans le second - avec une solution d'acide ascorbique.

2.2. Matériel et réactifs

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118–77 , dilué 1: 1, 1:20 et une solution avec une concentration molaire de l'équivalent de 6 mol / dm .

Acide nitrique selon GOST 4461–77 .

Un mélange d'acides chlorhydrique et nitrique dans un rapport de 3:1 est préparé avant utilisation.

Acide sulfurique selon GOST 4204–77 , dilué 1:1.

Acide perchlorique, qualité chimiquement pure.

Acide fluorhydrique selon GOST 10484–78 , avec une densité de 1,50 g/cm .

Pyrosulfate de potassium selon GOST 7172–76 .

Carbonate de sodium selon GOST 83–79 .

Tétraborate de sodium 10-eau selon GOST 4199–76 .

Nitrite de sodium selon GOST 4197–74 , solution avec une concentration massique de 10 g / dm .

Urée selon GOST 6691-77 , solution avec une concentration massique de 100 g / dm .

Acide ascorbique, solution à une concentration massique de 50 g/dm , 5 g d'acide ascorbique sont dissous dans 100 ml solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 2 mol/dm .

Chlorure de zirconium (IV) 8-aqueux.

Fer carbonyle radiotechnique selon GOST 13610–79 .

Sel disodique éthylènediamine- , , , -acide tétraacétique, (trilon B) conformément à GOST 10652–73 , solution avec une concentration molaire de l'équivalent de 0,1 mol / dm .

Hydroxyde de sodium selon GOST 4328-77 , solution avec une concentration massique de 10 g / dm .

Chlorure d'ammonium selon GOST 3773-72 , solution de concentration massique de 20 g/dm .

Ammoniac dans l'eau selon GOST 3760–79 .

Arsenazo III, solution à concentration massique de 1 g/dm :

avec une fraction massique de zirconium 0,05-0,10% ;

Arsenazo III, 0,1 g, est placé dans une fiole jaugée de 100 ml. , dissoudre dans 40−50 cm eau tiède, ajouter 15 cm solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 2 mol/dm . La solution est refroidie, diluée avec de l'eau jusqu'au trait de jauge et laissée au repos pendant 48 heures en agitant de temps en temps. La solution est ensuite filtrée à travers une couche de coton compacté, en éliminant les premières portions du filtrat. La solution est utilisable pendant 5 à 7 jours ;

avec une fraction massique de zirconium 0,005-0,05% ;

Arsenazo III, 0,1 g, est placé dans une fiole jaugée de 100 ml. , dissous dans 50 cm eau, ajouter une solution d'hydroxyde de sodium jusqu'à coloration bleue de la solution et un excès de 5 gouttes. La solution est bien agitée jusqu'à dissolution complète d'Arsenazo III, puis une solution d'acide chlorhydrique dilué 1:1 est ajoutée goutte à goutte à la solution jusqu'à ce que la couleur de la solution passe du bleu au rouge-violet, diluée avec de l'eau jusqu'au trait et mélangée bien. La solution est utilisable dans les 10-12 jours.

Solution étalon de zirconium

Solution A : 3,533 g de chlorure de zirconium sont placés dans un bécher d'une contenance de 300 ml et dissoudre dans 150−200 cm solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 6 mol/dm , la solution est transvasée dans une fiole jaugée d'une contenance de 1 dm , ajouter jusqu'au trait de jauge avec une solution d'acide chlorhydrique de même concentration et mélanger.

1cm solution, A contient 0,001 g de zirconium.

Solution B : 10 cm solution étalon de zirconium, A est transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter au trait avec une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 2 mol/dm et mélanger. La solution est préparée avant utilisation.

1cm la solution B contient 0,0001 g de zirconium.

Solution B : 10 cm la solution standard de zirconium B est transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter au trait avec une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 2 mol/dm et mélanger. La solution est préparée avant utilisation.

1cm la solution B contient 0,00001 g de zirconium.

La concentration massique de la solution étalon de zirconium, A, est fixée comme suit : 50 cm3 la solution est placée dans un verre d'une capacité de 250-300 cm , ajouter 100 cm eau, 3 g de chlorure d'ammonium et d'ammoniac jusqu'à ce que l'hydroxyde de zirconium précipite et au-delà de 3-5 cm . La solution résultante est chauffée à ébullition, laissée au repos pendant 20 à 25 minutes, puis le précipité est filtré sur un filtre "bande blanche" et lavé 7 à 8 fois avec une solution chaude de chlorure d'ammonium à une concentration massique de 20 g /dm . Le filtre avec sédiment est placé dans un creuset en platine pesé, séché, incinéré, calciné à une température de 1000–1050 °C pendant 2 heures jusqu'à poids constant, refroidi et pesé. Dans le même temps, une expérience de contrôle de la contamination des réactifs est réalisée.

Concentration massique ( ), exprimé en grammes de zirconium pour 1 cm la solution est calculée par la formule

,

où est la masse du creuset avec un précipité de dioxyde de zirconium, g;

est le poids du creuset sans dépôt de dioxyde de zirconium, g ;

est la masse du creuset avec le sédiment dans l'expérience de contrôle, g ;

est la masse du creuset sans sédiment dans l'expérience témoin, g ;

0,7403 est le facteur de conversion du dioxyde de zirconium en zirconium ;

est le volume de solution de chlorure de zirconium pris pour analyse, cm .

2.3. Analyse à une fraction massique de zirconium 0,05−0,1%

2.3.1. Un échantillon pesant 1,0 g est placé dans un bécher d'une capacité de 300 ml. et dissoudre dans 30−50 cm acide chlorhydrique (densité 1,19 g/cm ) à feu doux. Après dissolution complète de l'échantillon, de l'acide nitrique est ajouté jusqu'à l'arrêt du moussage de la solution et au-delà de 2-3 cm , la solution est bouillie et évaporée à sec. coulé 10 cm l'acide chlorhydrique et de nouveau évaporé à sec. Opération d'évaporation avec 10 cm l'acide chlorhydrique est répété une fois de plus.

Le résidu sec est dissous dans 20 cm acide chlorhydrique (densité 1,19 g/cm ) lorsqu'il est chauffé. Versez ensuite 20-30 cm de l'eau chaude et filtrer le précipité d'acide silicique sur un filtre de densité moyenne contenant un peu de masse de papier filtre, dans des fioles jaugées d'une capacité de 200 ml . Le filtre et le verre sont lavés 4 à 5 fois à l'eau chaude. Conservez le filtrat. Le filtre à sédiments est placé dans un creuset en platine, incinéré et calciné à une température de 600 à 700 °C. Le précipité dans le creuset est légèrement humidifié avec de l'eau, 3-4 gouttes d'acide sulfurique (1: 1) sont ajoutées, 2-3 cm l'acide fluorhydrique et évaporé à sec. Le résidu est calciné à une température de 600 à 700 °C et fusionné avec 1 g de pyrosulfate de potassium. La fonte est lixiviée en 10-20 cm solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 2 mol/dm et ajouté à la solution principale. A la solution résultante, on ajoute 20 ml acide chlorhydrique (densité 1,19 g/cm ), diluer au trait avec de l'eau et mélanger. Filtrer une partie de la solution à travers un filtre sec à densité moyenne dans des fioles coniques sèches, en jetant les premières portions du filtrat.

Aliquote de 10 ml de solution placé dans une fiole conique de 100 ml , verser 10 cm acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 2 mol/dm , porté à ébullition et bouilli pendant 1 min. La solution est refroidie, coulée 5 cm solution d'acide ascorbique et incubé jusqu'à réduction complète du fer (III). La solution est ensuite transférée dans une fiole jaugée de 100 ml. , verser 5 cm arsenazo III, diluer au volume avec une solution d'acide chlorhydrique de concentration molaire équivalente à 2 mol/dm et mélanger.

La densité optique des solutions est mesurée après 20-25 minutes sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 665 nm ou un colorimètre photoélectrique avec un filtre de lumière ayant une région de transmission dans la gamme de longueur d'onde de 655-675 nm.

Comme solution de référence, on utilise une aliquote de la solution de l'échantillon analysé, à laquelle, avant d'ajouter la solution d'arsenazo III, 5 cm Solution Trilon B pour lier le zirconium.

Mener simultanément une expérience de contrôle à toutes les étapes de l'analyse. Des valeurs de la densité optique des solutions analysées, soustrayez la valeur de la densité optique de la solution de l'expérience de contrôle.

Les résultats de l'analyse sont calculés à l'aide d'une courbe d'étalonnage ou d'une méthode de comparaison avec un échantillon standard de composition proche de l'échantillon analysé et effectué par

toutes les étapes de l'analyse.

2.3.2. Construction d'un graphe d'étalonnage

En six verres d'une contenance de 300 cm 1,0 g de fer carbonyle sont placés et cinq d'entre eux sont coulés séquentiellement 4, 6, 8, 10 et 12 cm solution étalon de chlorure de zirconium B, qui correspond à 0,0004 ; 0,0006 ; 0,0008 ; 0,0010 et 0,0012 g de zirconium. Le sixième verre est utilisé pour l'expérience témoin.

Aux solutions dans des verres versez 30-50 cm l'acide chlorhydrique puis l'analyse est effectuée comme décrit au paragraphe 2.3.1.

Selon les valeurs trouvées de la densité optique et les valeurs correspondantes de la masse de zirconium, un graphique d'étalonnage est construit. Il est permis de construire un graphique d'étalonnage dans les coordonnées : densité optique - fraction massique de zirconium.

2.4. Analyse à une fraction massique de zirconium 0,005−0,05%

2.4.1. Une portion pesée de l'échantillon, en fonction de la fraction massique de zirconium (tableau 2), est placée dans un bécher d'une capacité de 250 cm et dissoudre avec un chauffage modéré dans 30-40 cm d'acide chlorhydrique. Après dissolution de l'échantillon, de l'acide nitrique est ajouté jusqu'à l'arrêt du moussage de la solution et au-delà de 2-3 cm .

Tableau 2

De plus, l'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 2.3.1, en filtrant la solution dans un bécher d'une capacité de 300 cm , avant l'opération de fusion du précipité. Conservez le filtrat.

Le précipité dans un creuset en platine est fusionné avec 0,5-1,0 g d'un mélange de carbonate de sodium et de tétraborate de sodium (3:1) à une température de 800-1000°C pendant 10-15 minutes.

Le filtrat est évaporé à un petit volume (20−30 cm ), verser 5-10 cm acide nitrique, faire bouillir jusqu'à la destruction des matières organiques, verser 20 cm perchlorique et évaporé en vapeurs abondantes d'acide perchlorique. Toutes les opérations sont réalisées en recouvrant le verre d'un verre de montre. Les sels sont dissous dans 25-30 cm l'eau lorsqu'elle est chauffée.

Le creuset refroidi avec la masse fondue est placé dans un bécher d'une capacité de 250 ml. , verser 50 cm l'eau et chauffé jusqu'à dissolution complète de la masse fondue. Le creuset est retiré du bécher et rincé à l'eau. La solution avec la masse fondue lixiviée est ajoutée avec précaution au filtrat principal sous agitation.

La solution combinée est évaporée à 30−40 cm , verser 25 cm solution de nitrite de sodium, portée à ébullition et bouillie pendant 5 minutes. Le contenu du bécher est refroidi, transféré dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait, mélanger. Filtrer une partie de la solution à travers un filtre sec à densité moyenne dans des fioles coniques sèches, en jetant les premières portions du filtrat.

Aliquote de 10 ml de solution placé dans une fiole jaugée de 50 ml , verser 25 cm acide nitrique, 2,5 cm solution d'urée, 5 cm Solution d'Arsenazo III, après ajout de chaque réactif, les solutions sont mélangées et refroidies. Les solutions sont ensuite diluées avec de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélangées soigneusement.

La densité optique des solutions est mesurée après 20-25 minutes sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 665 nm ou sur un colorimètre photoélectrique avec un filtre de lumière ayant une région de transmission dans la gamme de longueur d'onde de 655-675 nm.

Mener simultanément une expérience de contrôle à toutes les étapes de l'analyse. Comme solution de référence lors de la mesure de la densité optique des solutions analysées, une solution de l'expérience de contrôle est utilisée.

Les résultats de l'analyse sont calculés à l'aide d'une courbe d'étalonnage ou d'une méthode de comparaison avec un échantillon standard de composition proche de l'échantillon analysé et effectué à travers toutes les étapes.

une analyse.

2.4.2. Construction d'un graphe d'étalonnage

En huit verres d'une capacité de 250 cm placer un poids de fer carbonyle correspondant au poids de l'échantillon. Dans sept verres, 5,0 sont versés séquentiellement ; 7,5 ; 10,0 ; 12,5 ; 15,0 ; 20,0 et 25,0 cm solution étalon de chlorure de zirconium B, qui correspond à 0,000050 ; 0,000075 ; 0,000100 ; 0,000125 ; 0,000150 ; 0,000200 et 0,000250 g de zirconium. Le huitième verre est utilisé pour l'expérience témoin.

30-50 cm sont versés dans tous les verres l'acide chlorhydrique puis l'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 2.4.1.

Selon les valeurs trouvées de la densité optique et les valeurs correspondantes de la masse de zirconium, un graphique d'étalonnage est construit. Il est permis de construire un graphique d'étalonnage dans les coordonnées : densité optique - fraction massique de zirconium.

2.5. Traitement des résultats

2.5.1. Fraction massique de zirconium ( ) en pourcentage est calculé par la formule :

,

où est la masse de zirconium dans l'échantillon analysé, trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;

- poids de l'échantillon, g.

2.5.2. Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour déterminer la fraction massique de zirconium sont données dans le tableau. une.