ГОСТ 12351-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия (с Изменением N 1)

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ 0,01-0,2 %)
МЕТОДОМ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ

2.1. Сущность метода

Метод основан на окислении ванадия (IV) марганцовокислым калием в сернокислой среде и амперометрическом титровании ванадия (V) раствором аммония-железа (II) сернокислого. Влияние хрома, мешающего определению ванадия, устраняют связыванием хрома (III) в комплекс с уксуснокислым натрием, соосаждением ванадия на гидроксиде железа (III) после окисления хрома (III) до хромата в аммиачной среде, отгонкой хрома в виде хлористого хромила.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Любые установки, пригодные для амперометрического титрования ванадия, обеспечивающие заданные метрологические характеристики точности определения.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и ГОСТ 11125-84.

Кислота хлорная, 57%-ная.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148-78, свежеприготовленный раствор: 2 г сернокислого железа (II) растворяют в воде, прибавляют 5 см серной кислоты и разбавляют раствор водой до объема 100 см.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, растворы с массовой концентрацией 25 г/дм и с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197-74, свежеприготовленные растворы с массовой концентрацией 20 и 2 г/дм.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:4, 1:9 и 1:20.

Мочевина по ГОСТ 6691-77, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 100 г/дм.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199-78, раствор с массовой концентрацией 500 г/дм.

Ванадия пятиокись, особо чистая.

Стандартные растворы ванадия.

Раствор А: 1,7852 г пятиокиси ванадия растворяют в 60 см серной кислоты (1:9), прибавляют 5 см азотной кислоты; раствор кипятят до удаления окислов азота и выпаривают до выделения паров серной кислоты. Охлаждают, обмывают стенки стакана водой и снова выпаривают до выделения паров серной кислоты. После охлаждения прибавляют 100 см воды и растворяют соли при нагревании. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки серной кислотой (1:9) и перемешивают.

1 см стандартного раствора А содержит 0,001 г ванадия.

Раствор Б: 100 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки серной кислотой (1:9) и перемешивают.

1 см стандартного раствора Б содержит 0,0001 г ванадия.

Аммоний-железо (II) сернокислый (соль Мора) по ГОСТ 4208-72, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм: 4 г соли Мора растворяют в 400 см воды, прибавляют 50 см серной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

Хром по ГОСТ 5905-79, 1 г металлического хрома помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см, растворяют при нагревании в 30 см соляной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,01 г хрома.

Массовую концентрацию раствора соли Мора с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм устанавливают по стандартному раствору ванадия: 2-5 см стандартного раствора ванадия А помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 50 см серной кислоты (1:4), 10 см раствора сернокислого железа, разбавляют водой до объема 150 см и охлаждают до температуры 20°С. К раствору прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия (25 г/дм) до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1-2 мин, затем раствор азотистокислого натрия (20 г/дм) до исчезновения розовой окраски и немедленно 10 см раствора мочевины.

Полученный раствор через 3 мин титруют раствором соли Мора, устанавливая конечную точку титрования амперометрическим или потенциометрическим методом в присутствии 10 см фосфорной кислоты, или визуально с добавлением 5-6 капель фенилантраниловой кислоты, как указано в разд. 3.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (), выраженную в г/см ванадия, вычисляют по формуле