钢铁及合金化学分析方法 过硫酸铵氧化容量法测定铬量
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中华人民共和国国家标准
钢铁及合金化学分析方法
过硫酸铵氧化容量法测定铬量
1主题内容与适用范围
本标准规定了用过硫酸铵氧化容量法测定铬量。
本标准适用于生铁、碳素钢、合金钢、高温合金和精密合金中铬量的测定。测定范围:0.100 %~30.OO%。
2方法提要
试样用酸溶解后,在硫酸、磷酸介质中,以硝酸银为催化剂,用过硫酸铵将铬氧化成六价、用硫酸亚铁铵滴定溶液滴定。
含钒试样,以亚铁一邻菲哕啉溶液为指示剂,加过量的硫酸亚铁铵滴定溶液,以高锰酸钾溶液回滴。
试液中存在2 mg以下铈不干扰测定。
3试剂
3.1无水乙酸钠。
3.2盐酸(ρ1.19 g/mL)。
3.3盐酸(1 3)。
3.4硝酸(ρ1.42 g/mL)。
3.5磷酸(ρ1.67 g/mL)。
3.6硫酸(1 1)。
3.7硫酸(5 95)。
3.8氢氟酸(ρ1.15 g/mL)。
3.9硫酸一磷酸混合酸:于600 mL水中加入320 mL硫酸(3.6)及80 mL磷酸(3.5)混匀。
3.10硝酸银溶液(1.0%):称取1.0 g硝酸银溶于100 mL水中,滴加数滴硝酸(3.4),贮于棕色瓶中。
3.11过硫酸铵溶液(30%),使用时配制。
3.12氯化钠溶液(5%)。
3.13硫酸锰溶液(4%)。
3.14苯代邻氨基苯甲酸溶液(0.2 oA):称取0.2 g试剂置于300 mL烧杯中,加0.2 g无水碳酸钠,加20 mL水加热溶解,用水稀释至100 rnL,混匀。
3.15亚铁一邻菲哕啉溶液:称取1.49 g邻菲哕啉、0.98 g硫酸亚铁铵置于300 mL烧杯中,加50 mL水,加热溶解,冷却,用水稀释至100 mL,混匀。
3.16铬标准溶液
3.16.1 称取5.6578 g预先经150℃烘1 h后,置于干燥器中冷却至室温的重铬酸钾(基准),置于烧杯中,用水溶解,移入1 000 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL,含2.00 mg铬。
3.16.2移取50.00 mL.铬标准溶液(3.16.1)置于100 mL.容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL含1.OO mg铬。
3.16.3移取25.00 mL铬标准溶液(3.16.1)置于100 mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1 mL含0.50 mg铬。
3.17硫酸亚铁铵滴定溶液
3.17.1配制:称取6 g、12 g、24 g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],分别溶解于硫酸(3.7)中,并用硫酸(3.7)稀释至1 000 mL,混匀。
3.17.2标定及指示剂的校正:
于3个500 mL锥形瓶中,各加50 mL硫酸一磷酸混合酸(3.9),加热蒸发至冒硫酸烟,稍冷,加水50mL,冷却至室温,分别加入铬标准溶液(其量应与试样中含铬量相近),用水稀释至200 mL,用硫酸亚铁铵滴定溶液(3.17.1)滴定至溶液呈淡黄色,加3滴苯代邻氨基苯甲酸溶液(3.14),继续滴定至由玫瑰红色变为亮绿色为终点。读取所消耗硫酸亚铁铵滴定溶液的毫升数。再加相同量的铬标准溶液,再用硫酸亚铁铵滴定溶液(3.17.1)滴定至由玫瑰红色变为亮绿色为终点。两者消耗硫酸亚铁铵滴定溶液体积的差值,即为3滴苯代邻氨基苯甲酸溶液的校正值。将此值加入硫酸亚铁铵滴定溶液的消耗的毫升数中,再行计算。三份铬标准溶液所消耗硫酸亚铁铵滴定溶液毫升数的极差值,不超过0.05 mI。,取其平均值。
按下式计算硫酸亚铁铵滴定溶液对铬的滴定度:
3.1 8高锰酸钾溶液的配制及标定
3.18.1 配制:称取0.48 g、O.95 g或1.9 g高锰酸钾,分别置于1 000mL烧杯中,用水溶解后加5~10mL。磷酸(3.5),用水稀释至1 000 mL,贮于棕色瓶中,在阴凉处放置6~10 d,使用前用坩埚式过滤器过滤后使用。
3.18.2标定:移取25.00 mL。硫酸亚铁铵滴定溶液(3.17.1)三份,分别置于250 mL锥形瓶中,以相应浓度的高锰酸钾溶液滴定至溶液呈粉红色,在1~2 min内不消失为终点,三份硫酸亚铁铵滴定溶液所消耗高锰酸钾毫升数的极差值,不超过o.05 mI。,取其平均值。
按下式计算高锰酸钾溶液相当于硫酸亚铁铵滴定溶液的体积比:
4分析步骤
4.1试样量
按表1称取试样。
注:在称取的试样中含钨、含锰量控制在100 mg以下,否则终点不易辨认。
4.2空白试验
随同试样做空白试验。
4.3测定
4.3.1试样溶解与处理
4.3.1.1一般试样
将试样(4·1)置于500 mL锥形瓶中,加50 mL硫酸一磷酸混合酸(3.9),加热至试样全部溶解。
4.3.1.2硫酸一磷酸混合酸不易溶解的试样
将试样(4·1)置于500 mL锥形瓶中,加适量的盐酸(3.2)及硝酸(3.4),加热溶解,再加50 mL硫酸一磷酸混合酸(3.9)。
4.3.1.3含高硅的试样
将试样(4·1)置于500 mL锥形瓶中,加50 mL硫酸一磷酸混合酸(3.9),加热至试样全部溶解,滴加数滴氢氟酸(3.8)。
4·3·1·4向4.3.1.1、4.3.1.2、4.3.1.3试液中滴加硝酸(3.4)氧化,直至激烈作用停止后,按表2补加磷酸(3·5),继续加热蒸发至冒硫酸烟。高碳、高铬、高钼试样在冒硫酸烟时滴加硝酸(3.4)氧化至溶液清晰,碳化物全部破坏为止。
4.3.2氧化铬
将4·3.1.4得到的试液,稍冷,用水稀释至200 mL(生铁试样如有沉淀时,用水稀释至100 mL,以中等密滤纸过滤,用水洗涤5~6次,并稀释至200 mL),加5 mL硝酸银溶液(3.10)[试液中含铬量大于50 mg时加10 mL硝酸银溶液(3.10)]、20 mL过硫酸铵溶液(3.9)(如试液中含50 mg铬、40 mg锰时加30mL.),摇匀,加热煮沸至溶液呈现稳定的紫红色[如试液中含锰量低,可滴加2~4滴硫酸锰溶液3.13)),继续煮沸5 min,取下,加5 mL盐酸(3.3),煮沸至红色消失,此时若因含锰量高,加5 mL盐酸(3.3)未完全分解高锰酸,溶液呈红色时,再补加2~3 mL.盐酸(3.3),煮沸2~3min.至完全分解。
4.3.3. 滴定
将4.3.2得到的试液冷却至室温,分含钒与不含钒二种步骤滴定
4.3.3.1不含钒的试样
先用硫酸亚铁铵滴定溶液(3.17.1)滴定至溶液呈淡黄色,加3滴苯代邻氨基苯甲酸溶液(3·14)继续滴定至由玫瑰红色转变为亮绿色为终点。
4.3.3.2含钒试样
先用适宜浓度的硫酸亚铁铵滴定溶液(3.17.1)滴定至六价铬的黄色转变为亮绿色之前,加5滴亚铁一邻菲眵啉溶液(3.15),继续滴定至溶液呈现稳定的红色,并过量5mL,再加5滴亚铁一邻菲咿啉溶液(3.15),以浓度相近的高锰酸钾溶液(3.18)回滴至红色初步消失,按表2加入无水乙酸钠(3·1),待乙酸钠溶解后,继续用高锰酸钾溶液(3.18)缓慢滴定至淡蓝色(含铬量高时为蓝绿色)为终点
亚铁一邻菲哕啉溶液要消耗高锰酸钾溶液(3.18)须按下法校正:
在作完高锰酸钾相当于硫酸亚铁铵滴定溶液体积比的标定后的两份溶液中,一份加10滴亚铁一邻菲哕啉溶液(3.15),另一份加20滴,各用与滴定试液相同浓度的高锰酸钾溶液(3.18)滴定.两者消耗高锰酸钾溶液(3.18)体积的差数,即为10滴亚铁一邻菲哆啉溶液(3.15)的校正值。此值应从过量的硫酸亚铁铵滴定溶液所消耗高锰酸钾溶液的毫升数中减去。
5分析结果的计算
5.1按下式计算不含钒试样中铬的百分含量:
5.2按下式计算含钒试样中铬的百分含量:
6精密度
本标准的精密度是在1989年选箨7个永平由8个实验室共同试验确定的。见表3
如果两个独立测试结果之间的差值超过表中所列精密度函数式计算出的重复性或再现性数值,则认为这两个结果是可疑的。
国家技术监督局1 991—09—06批准 1 992—06—01实施
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