Титан губчатый. Метод определения азота

ГОСТ 9853.1-96

Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТИТАН ГУБЧАТЫЙ

Метод определения азота

Sponge titanium.
Method for determination of nitrogen

МКС 77.120*
ОКСТУ 1709
____________________
* В указателе "Национальные стандарты" 2007 г.
МКС 77.120 и 77.120.50. - Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2000-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 105; Украинским научно-исследовательским и проектным институтом титана

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 октября 1999 г. N 353-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9853.1-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 9853.1-79

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2005 г.
 

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает объемный метод определения азота в губчатом титане (при массовой доле азота от 0,005% до 0,5%) по ГОСТ 17746.

Метод основан на растворении титана в серной и фтористо-водородной кислотах, в результате чего в растворе образуются аммонийные соли. Последние разлагают гидроксидом натрия с выделением аммиака, который поглощают слабокислым раствором индикатора Таширо и титруют раствором серной кислоты.
 

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 4165-78 Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 17746-96 Титан губчатый. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 23780-96 Титан губчатый. Методы отбора и подготовки проб

ГОСТ 25086-87* Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 25086-2011, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
 

3 Общие требования

3.1 Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 25086.

3.2 Отбор и подготовка проб проводится по ГОСТ 23780.

3.3 За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух измерений. В начале смены проводят не менее двух контрольных опытов.

4 Средства измерений и вспомогательные устройства

Установка для определения содержания азота (рисунок 1) состоит из: промывных склянок 1, заполненных на серной кислотой (1:1), воронки 2 с гидравлическим затвором, холодильника 3 (рисунок 2), колбы типа Къельдаля 4 вместимостью 250 см, колбонагревателя 5, микробюретки 6 вместимостью 5 см, сосуда для поглощения и титрования аммиака 7 (рисунок 3), крана для слива 8.

Рисунок 1
 

Рисунок 2
 

Рисунок 3

Колба коническая вместимостью 250 см с затвором (рисунок 4), служащая для разложения навески.

Рисунок 4

Резервуар с индикаторной водой.

Прибор электронагревательный со слабым нагревом закрытого типа.

Воздух сжатый или магистраль со сжатым воздухом давлением 0,01-0,02 МПа, расход около 3 дм/мин.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:4.

Кислота серная. Стандарт-титр (фиксанал) по действующему нормативному документу, растворы молярной концентрации 0,005 и 0,0025 моль/дм. Массовую концентрацию этих растворов серной кислоты устанавливают по стандартному образцу титана, близкому по химическому составу и содержанию азота к анализируемой пробе титана и проведенному через все стадии анализа. Массовую концентрацию раствора серной кислоты , г/см азота, вычисляют по формуле

, (1)

где - массовая доля азота в стандартном образце, %;

- масса навески стандартного образца, г;

- объем раствора серной кислоты, израсходованного на титрование стандартного образца, см;

- объем раствора серной кислоты, израсходованного на титрование контрольного опыта, см.

1 см серной кислоты молярной концентрации 0,0025 моль/дм соответствует 0,00007 г азота, молярной концентрации 0,0050 моль/дм - 0,00014 г азота.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484, разбавленная 1:5.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Калий хлорат (калий хлорнокислый) по действующему нормативному документу, предварительно прокаленный при температуре 723-773 К.

Меди сульфат (медь сернокислая) по ГОСТ 4165.

Цинк металлический гранулированный по ГОСТ 3640.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 400 г/дм: 1200 г гидроксида натрия помещают в колбу вместимостью 3,0 дм, добавляют 9-10 гранул металлического цинка и 10-15 г сульфата меди, приливают 2,0 дм воды, перемешивают и кипятят в течение 40 мин при слабом нагревании, после чего охлаждают, доливают до 3,0 дм водой и фильтруют раствор через стекловату. Полученный раствор хранят в плотно закрытой полиэтиленовой таре, срок хранения - 6-7 дней.

Метиловый красный по действующему нормативному документу.

Метиленовый голубой по действующему нормативному документу.

Этанол (спирт этиловый) ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Индикатор Таширо: 0,06 г метилового красного и 0,04 г метиленового голубого растворяют в 100 см этанола.

Индикаторная вода: 10 см индикатора Таширо разбавляют водой до 2,0 дм, хранят в плотно закрытой темной стеклянной таре. Индикаторная вода имеет фиолетово-красный цвет в кислой среде и зеленый - в щелочной.

Стандартные образцы по ГОСТ 8.315.
 

5 Порядок подготовки к проведению измерений

5.1 Подготовка пробы

Анализируемую пробу перед началом работы очищают от загрязнений. Для этого титановую стружку промывают этанолом из расчета 10 см на 1 г стружки и высушивают.

5.2 Подготовка установки

Стеклянную часть установки обрабатывают горячим паром: в реакционную колбу наливают 200 см воды, в сосуд для поглощения аммиака и титрования приливают 20-30 см индикаторной воды, подают сжатый воздух и нагревают реакционную колбу на электроплитке-колбонагревателе до кипения.

Подготовку индикаторной воды к работе производят добавкой раствора серной кислоты молярной концентрации 0,0025 моль/дм до изменения окраски от зеленой до фиолетово-красной.

Если на нейтрализацию 100 см дистиллята расходуется 0,8-1,2 см раствора серной кислоты молярной концентрации 0,0025 моль/дм, то установку считают готовой к работе.

Прекращают нагрев и подачу сжатого воздуха, удаляют воду из реакционной колбы и индикаторную воду из сосуда для поглощения аммиака.
 

6 Порядок проведения измерений

Навеску пробы массой 1 г (при массовой доле азота от 0,005% до 0,1% включительно) или 0,5 г (при массовой доле азота от 0,1% до 0,5% включительно) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 30 см серной кислоты (1:4) или 30 см соляной кислоты (1:1) и 5 см фтористо-водородной кислоты (1:5) и закрывают колбу затвором (рисунок 4).

Пробу растворяют вначале при комнатной температуре, а затем при умеренном нагревании до полного растворения. Если на дне колбы имеются темные частицы нерастворяющегося остатка, который может содержать нитриды и карбонитриды, то раствор упаривают до появления паров серной кислоты. Затем раствор охлаждают, добавляют 1 г хлората калия и повторяют упаривание до выделения белых плотных паров.

Колбу с раствором охлаждают, затвор обмывают водой и присоединяют ее к раствору.

В поглотитель приливают 20-30 см индикаторной воды, подают сжатый воздух в систему и воду в холодильник.

В реакционную колбу через воронку приливают 50 см раствора гидроокиси натрия и анализируемый раствор, после чего обмывают колбу и стенки воронки небольшими порциями воды и включают нагрев.

По мере дистилляции аммиака и поглощения его индикаторной водой ведут титрование раствором серной кислоты молярной концентрации 0,0025 моль/дм до восстановления первоначальной слабой фиолетово-красной окраски индикаторной воды. Чтобы избежать перетитрования, кислоту добавляют по каплям. Если индикаторная вода сохраняет слабый фиолетово-красный цвет в течение 3-5 мин, дистилляцию заканчивают.

По объему раствора серной кислоты молярной концентрации 0,0025 моль/дм, израсходованному на титрование, рассчитывают содержание азота в анализируемой пробе.

Контрольный опыт проводят через все стадии анализа. При неустойчивом значении контрольного опыта его повторяют в течение смены 1-2 раза. Среднее значение результата контрольного опыта не должно превышать допускаемых расхождений, приведенных в таблице 1.


Таблица 1

В процентах

При массовой доле азота от 0,2% до 0,5% включительно допускается использование в качестве титранта при проведении анализа и контрольного опыта раствора серной кислоты молярной концентрации 0,005 моль/дм.

Определение содержания азота должно проводиться в помещении, в котором не ведется работа с аммиаком и другими соединениями азота.
 

7 Обработка результатов измерений

Массовую долю азота , %, вычисляют по формуле

, (2)

где - объем раствора серной кислоты, израсходованного на титрование анализируемой пробы, см;

- объем раствора серной кислоты, израсходованного на титрование контрольного опыта, см;

- массовая концентрация раствора серной кислоты, используемого для титрования пробы, в пересчете на азот, г/см;

- масса навески анализируемой пробы, г.
 

8 Допустимая погрешность измерений

8.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности =0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблице 1.

8.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартным образцам любой категории, близких по химическому составу к анализируемому материалу в соответствии с ГОСТ 25086.
 

9 Требования к квалификации

К выполнению анализа допускается химик-аналитик квалификации не ниже 4-го разряда.