ГОСТ 12351-2003 (ИСО 4942:1988, ИСО 9647:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия

     4 Определение ванадия методом амперометрического титрования (при массовой доле от 0,01% до 0,2%)

4.1 Сущность метода

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

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и ГОСТ 11125.

Кислота хлорная 57%-ная.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148, 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, растворы массовой концентрации 25 г/дм и с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, свежеприготовленные растворы массовых концентраций 20 и 2 г/дм.

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

Мочевина по ГОСТ 6691, свежеприготовленный раствор массовой концентрации 100 г/дм.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор массовой концентрации 200 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199, раствор массовой концентрации 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, 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, раствор: 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 не выше 15 °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 разделе 6.

Массовую концентрацию раствора соли Мора , г/см ванадия, вычисляют по формуле