На главную
На главную

ГОСТ 22536.6-88 «Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка»

Стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле мышьяка от 0,01 до 0,20 %) и потенциометрический (при массовой доле мышьяка от 0,02 до 0,20 %) методы определения мышьяка.

Обозначение: ГОСТ 22536.6-88
Название рус.: Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения мышьяка
Статус: действующий
Заменяет собой: ГОСТ 22536.6-77
Дата актуализации текста: 01.10.2008
Дата добавления в базу: 01.02.2009
Дата введения в действие: 01.01.1990
Разработан: Министерство черной металлургии СССР
Утвержден: Госстандарт СССР (25.08.1988)
Опубликован: Издательство стандартов № 1989

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ
И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ

Методыопределения мышьяка

ГОСТ 22536.6-88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПОСТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ

Методы определения мышьяка

Carbon steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of arsenic

ГОСТ
22536.6-88

Срок действия с 01.01.90

до 01.07.95

Несоблюдение стандартапреследуется по закону

Настоящий стандартустанавливает фотометрический (при массовой доле мышьяка от 0,01 до 0,20 %) ипотенциометрический (при массовой доле мышьяка от 0,02 до 0,20 %) методыопределения мышьяка.

1. ОБЩИЕТРЕБОВАНИЯ

1.1.Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 22536.0-87 .

1.2.Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности 0,95) непревышает предела Δ, приведенного в табл. 1, при выполнении условий:

расхождение результатов двух (трех) параллельных измеренийне должно превышать (при доверительной вероятности Р = 0,95) значения d2(d3),приведенного в табл. 1;

воспроизведенное в стандартном образце значение массовойдоли мышьяка не должно отличаться от аттестованного более чем на допускаемое(при доверительной вероятности Р = 0,85) значение δ,приведенное в табл. 1.

При невыполнении одного из вышеуказанных условий проводятповторные измерения массовой доли мышьяка. Если и при повторных измеренияхтребования к точности результатов не выполняются, результаты анализа признаютневерными, измерения прекращают до выявления и устранения причин, вызвавшихнарушение нормального хода анализа.

Расхождение двух средних результатов анализа, выполненных вразличных условиях (например, при внутрилабораторном контролевоспроизводимости), не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95)значения dk,приведенного в табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля мышьяка, %

Δ, %

Допускаемые расхождения, %

δ, %

dk

d2

d3

От 0,01 до 0,02 включ.

0,004

0,005

0,004

0,005

0,003

Св. 0,02 » 0,05       »

0,006

0,007

0,006

0,007

0,004

» 0,05 » 0,1          »

0,010

0,012

0,010

0,012

0,006

» 0,1   »  0,2          »

0,016

0,020

0,017

0,020

0,010

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

2.1. Сущностьметода

Метод основан на образовании синего мышьяково-молибденовогокомплекса в результате взаимодействия мышьяка (Y) с молибденовокислым аммонием вприсутствии восстановителя - сернокислого гидразина. Мышьяк предварительноотделяют от сопутствующих элементов отгонкой в виде треххлористого мышьяка илиосаждением тиоацетамидом в виде сульфида.

2.2.Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Аппарат для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204-69 или другойконструкции.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 иразбавленная 1:1.

Кислотаазотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1, 1:4 ираствор с молярной концентрацией эквивалента 6 моль/дм3.

Аммиакводный по ГОСТ 3760-79 или по ГОСТ 24147-80.

Кислота хлорная, ч.д.а. или х.ч.

Смесь соляной и азотной кислот (3:1) свежеприготовленная: к150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислотыи перемешивают.

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328-77, раствор с массовойконцентрацией 50 г/дм3 и 400 г/дм3.

Фенолфталеин, спиртовой раствор с массовой концентрацией 10г/дм3.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841-74, раствор с массовойконцентрацией 1,5 г/дм3.

Аммониймолибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный из спирта, раствор смассовой концентрацией 10 г/дм3 в растворесерной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 6 моль/дм3. Растворустойчив в течение 2 мес.

Спиртэтиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67 или ГОСТ 18300-87.

Перекристаллизациямолибденовокислого аммония: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400см3 воды при 70-80 °С. Горячийраствор фильтруют через фильтр «синяя лента» в стакан, содержащий 300 см3 этиловогоспирта. Раствор охлаждают и выдерживают в проточной воде в течение 1 ч.Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера с фильтром «белая лента».Кристаллы промывают 2-3 раза этиловым спиртом порциями по 20-30 см3 и высушиваютна воздухе.

Молибдатно-гидразиновыйраствор (реакционная смесь): в мерную колбу вместимостью 1 дм3 помещают 100см3 раствора молибденовокислого аммония, разбавляют водой до 900 см3,прибавляют 10 см3 раствора сернокислого гидразина, доливают до меткиводой и перемешивают.

Готовятнепосредственно перед использованием.

Калиймарганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3.

Бумагаиндикаторная универсальная рН.

Ксилолпо ГОСТ 9949-76.

Кислотааскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3.

Кислотавинная по ГОСТ 5817-77, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.

Тиоацетамид,перекристаллизованный из ксилола, раствор с массовой концентрацией 20 г/дм3.

Перекристаллизациятиоацетамида: 30 г тиоацетамида растворяют в 100 см3 ксилола при85-90 °С при перемешивании. Верхний слой раствора осторожно сливают в сухойстакан вместимостью 600-800 см3. В стакан с остатком прибавляют 100см3 ксилола и снова растворяют при 85-90 °С. Верхний слой сливают втот же стакан вместимостью 600-800 см3. Эту операцию повторяют 3-4раза. Полученный раствор охлаждают в проточной воде. Выпавшие кристаллытиоацетамида отфильтровывают на воронку Бюхнера с двумя фильтрами «белаялента». Кристаллы промывают 2-3 раза ксилолом и высушивают на воздухе.

Медьазотнокислая, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.

Гидроксиламингидрохлорид по ГОСТ 5456-79.

Аммонияроданистый по ГОСТ 19522-74, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.

Железокарбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79.

Ангидридмышьяковистый по ГОСТ 1973-77.

Натрий мышьяковистокислый орто.

Стандартныерастворы мышьяка

РастворА: 0,1320 г трехоксида мышьяка растворяют в 5 см3 растворагидроксида натрия (50 г/дм3), прибавляют30 см3 воды и серную кислоту (1:1) до нейтральной реакции поиндикаторной бумаге. Переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают дометки водой и перемешивают.

Допускаетсяприготовление стандартного раствора из мышьяковистокислого натрия орто: 0,2601г мышьяковистокислого натрия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3 доливают дометки водой и перемешивают.

1 см3 стандартного раствора Асодержит 0,0001 г мышьяка.

РастворБ: 10 см3 стандартногораствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают дометки водой и перемешивают.

1 см3 стандартного раствора Бсодержит 0,00001 г мышьяка.

РастворБ готовят непосредственно перед применением.

2.3. Проведениеанализа

2.3.1. Навеску стали или чугуна взависимости от массовой доли мышьяка (см. табл. 2) помещают в стакан иликоническую колбу вместимостью 250-300 см3, накрывают часовым стекломи растворяют в 10 см3 смеси соляной и азотной кислот (3:1) приумеренном нагревании.

Таблица 2

Массовая доля мышьяка, %

Навеска стали или чугуна, г

От 0,01 до 0,02    включ.

1,0

Св. 0,02 » 0,05       »

0,5

» 0,05 » 0,10       »

0,2

» 0,10 » 0,20       »

0,1

2.3.2. Предварительное отделение мышьяка отгонкой ввиде хлорида.

Послерастворения навески часовое стекло омывают небольшим количеством воды,прибавляют к раствору 10 см3 серной кислоты (1:1) и выпаривают доначала выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана или колбы охлаждают,осторожно добавляют 30 см3 солянойкислоты (1:1) и количественно переносят в колбу для дистилляции вместимостью250 см3 вместе с нерастворившимися солями, обмывая стенки стакана 15см3 воды. В колбу прибавляют 0,5 гсернокислого гидразина, 0,5 г бромистого калия и медленно отгоняюттреххлористый мышьяк, нагревая раствор не выше 120 ºС. Отгонку продолжаютдо тех пор, пока в приемник не перейдет 2/3первоначального объема раствора. Дистиллят собирают в стакан вместимостью 100см3, в который предварительно помещают 10 см3 воды.Дистиллят переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводятводой до метки и перемешивают. Отбирают 20 см3 раствора, помещают встакан вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 азотнойкислоты, раствор выпаривают досуха и выдерживают сухой остаток 40-60 мин при120-130 °С. После охлаждения к содержимому стакана приливают 20 см3молибдатно-гидразинового раствора. Стакан накрывают стеклом и помещают накипящую водяную баню на 10 мин. Раствор охлаждают до 20 °С, переливают в мернуюколбу вместимостью 50 см3, доливают до метки тем жемолибдатно-гидразиновым раствором и перемешивают.

Оптическую плотность растворов измеряют через 30 мин наспектрофотометре при длине волны 840 нм или на фотоэлектроколориметре сосветофильтром, имеющем максимум пропускания в интервале длин волн 650-710 нмили 710-900 нм. В качестве раствора сравнения используют воду. Одновременно свыполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Окисление мышьяка можно проводить перманганатом калия. Дляэтого дистиллят переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3,прибавляют две капли фенолфталеина и нейтрализуют раствором гидроксида натрия смассовой концентрацией 400 г/дм3 до появления устойчивой малиновойокраски. Затем приливают по каплям серную кислоту (1:4) до исчезновения окраскии три капли в избыток. Раствор охлаждают, доливают водой до метки иперемешивают.

В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещаюталиквотную часть раствора 20 см3, прибавляют по каплям приперемешивании раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение1 мин окраски. Приливают 15 см3 воды, 5 см3 раствора молибденовокислогоаммония в серной кислоте, 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты илираствора гидразина. Содержимое колбы перемешивают и нагревают на кипящейводяной бане в течение 15 мин.

Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют как приведено выше.Из значения оптической плотности анализируемого раствора вычитают значениеоптической плотности раствора контрольного опыта.

Массу мышьяка находят по градуировочному графику или методомсравнения со стандартным образцом, близким по составу к анализируемой пробе ипроведенным через все стадии анализа.

2.3.3. Предварительноеотделение мышьяка осаждением в виде сульфида.

После растворения навески часовое стекло обмывают небольшимколичеством воды, приливают 20 см3 серной кислоты (1:1) и выпариваютдо начала выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана или колбыохлаждают, добавляют 40-50 см3 воды, растворяют соли при нагревании,приливают 10 см3 раствора винной кислоты и нагревают 5-10 мин. Затемприливают аммиак до рН 8-9 по индикаторной бумаге и нагревают в течение 15-20мин при 90-95 °С до полного растворения осадка. После охлаждения к растворуприбавляют серную кислоту (1:1), до рН 2 по индикаторной бумаге и 10 см3в избыток, доливают раствор водой до 180 см3 и нагревают до кипения.Осторожно добавляют 2-5 г гидроксиламина гидрохлорида и кипятят раствор дополного восстановления железа (по реакции с роданистым аммонием). Прибавляют 10см3 раствора тиоацетамида, 1 см3 раствора азотнокислоймеди, выдерживают раствор с выпавшим осадком сульфидов в течение 10-15 мин натеплой плите, затем прибавляют еще 10 см3 раствора тиоацетамида,выдерживают 30-40 мин при 85-90 °С и охлаждают.

Через 4 ч осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра«белая лента», промывают 6-7 раз водой, растворяют сульфиды на фильтре в 30-40см3 горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1) порциями по 10 см3и промывают остаток на фильтре 3-4 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывныеводы в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр отбрасывают.

Раствор упаривают до объема 80-90 см3, переносятв мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки иперемешивают. Отбирают аликвотную часть раствора 20 см3 и помещают встакан вместимостью 100 см3, раствор упаривают до объема 3-5 см3,добавляют 2 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления паровхлорной кислоты. Стакан с раствором охлаждают, обмывают стенки стакана водой иповторяют выпаривание до появления паров хлорной кислоты.

После охлаждения к содержимому стакана прибавляют 20 см3молибдатно-гидразинового раствора и далее поступают как приведено в п. 2.3.2

2.3.4. Построениеградуировочного графика

В шесть стаканов вместимостью 100 см3 (припроведении окисления мышьяка азотной кислоты) или в шесть мерных колбвместимостью 50 см3 (при проведении окисления мышьяка перманганатомкалия или при проведении анализа по п. 2.3.3) помещают 1; 2; 3; 4; 5;6 см3 стандартного раствора Б, что соответствует: 0,00001; 0,00002;0,00003; 0,00004; 0,00005; 0,00006 г мышьяка. Седьмой стакан (или мернаяколба), в который добавляют все реактивы, кроме стандартного раствора мышьяка,служит для проведения контрольного опыта.

При проведении окисления мышьяка азотной кислотой во всестаканы приливают 10 см3 азотной кислоты, раствор выпаривают досухаи выдерживают сухой остаток 40-60 мин при 120-130 °С. Послеохлаждения к содержимому стакана приливают 20 см3молибдатно-гидразинового раствора. Стакан накрывают стеклом и помещают накипящую водяную баню на 10 мин. Раствор охлаждают до 20 °С, переливают в мернуюколбу вместимостью 50 см3, доливают дометки тем же молибдатно-гидразиновым раствором и перемешивают.

Припроведении окисления мышьяка перманганатом калия в каждую мерную колбувместимостью 50 см3 прибавляют покаплям раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 минокраски, приливают воду до объема 40 см3, 5 см3 раствора молибденовокислогоаммония в серной кислоте, 2 см3 растворааскорбиновой кислоты или раствора гидразина, перемешивая раствор послеприбавления каждого реактива. Содержимое колбы перемешивают и нагревают накипящей водяной бане в течение 15 мин, охлаждают, доливают до метки водой иперемешивают. При проведении анализа по п. 2.3.3 во все стаканы приливают2 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления паров хлорной кислоты.Стакан с раствором охлаждают, обливают стенки стакана водой и повторяютвыпаривание до появления паров хлорной кислоты. После охлаждения к содержимомустакана прибавляют 20 см3молибдатно-гидразинового раствора. Стакан накрывают стеклом и помещают накипящую водяную баню на 10 мин. Раствор охлаждают до 20 °С, переливают в мернуюколбу вместимостью 50 см3, доливают до метки тем жемолибдатно-гидразиновым раствором и перемешивают.

Оптическуюплотность раствора измеряют как приведено в п. 2.3.2.

Понайденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям массымышьяка строят градуировочный график. Допускается построение градуировочногографика в координатах: оптическая плотность - массовая доля мышьяка.

2.4. Обработкарезультатов

2.4.1. Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле

где m1 - масса мышьяка ванализируемой пробе, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески пробы,соответствующая аликвотной части, г.

2.4.2. Нормы точности и нормативыконтроля точности определения массовой доли мышьяка приведены в табл. 1.

2.4.3. Метод применяют при разногласиях воценке качества углеродистой стали и нелегированного чугуна..

3. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

3.1. Сущностьметода

Метод основан на потенциометрическом титровании мышьяка (III)раствором бромноватокислого калия до получения скачка потенциала. Мышьякпредварительно отделяют от сопутствующих элементов отгонкой в видетреххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии бромистого калияи сернокислого гидразина.

3.2.Аппаратура и реактивы

Аппарат для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204-69 или другойконструкции.

Установка для потенциометрического титрования:

пара электродов: индикаторный платиновый и электродсравнения - каломельный;

магнитнаяили механическая мешалка;

милливольтметрпостоянного тока или рН-метр, позволяющие четко фиксировать скачок потенциала вконечной точке.

Принеобходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление,позволяющее проводить измерение в пределах шкалы прибора.

Кислотасоляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.

Кислотаазотная по ГОСТ 4461-77 или по ГОСТ 11125-84.

Смесьсоляной и азотной кислот (3:1), готовят перед применением.

Кислотасерная по ГОСТ 4204-77.

Калийбромистый по ГОСТ 4160-74.

Гидразинсернокислый по ГОСТ 5841-74.

Калийбромноватокислый по ГОСТ 4457-74, раствор с молярной концентрацией эквивалента0,01 моль/дм3, готовят следующим образом: 0,2783 г предварительноперекристаллизованного из водного раствора и высушенного при 150-180 °Сбромноватокислого калия растворяют в 100-120 см3 воды, переливают в мернуюколбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.Допускается приготовление раствора из фиксанала. Массовая концентрация (T) раствора бромноватокислого калия, выраженная в г мышьякана 1 см3 раствора, составляет 0,0003746. Массовую концентрациюраствора бромноватокислого калия (T) проверяют пораствору тиосульфата натрия, мышьяковистому ангидриду или стандартному образцу,близкому по составу и массовой доле мышьяка к анализируемой пробе.

3.3. Проведениеанализа

Навескустали или чугуна массой 3 г помещают в стакан или колбу вместимостью 600 см3,приливают 60 см3 смеси соляной и азотной кислот и 25-30 см3серной кислоты. Стакан или колбу накрываютчасовым стеклом и проводят растворение вначале при комнатной температуре, азатем при умеренном нагревании до полного растворения навески.

Часовое стекло ополаскивают небольшим количеством воды ивыпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Содержимое стаканаохлаждают, осторожно приливают 100 см3соляной кислоты (1:1), и количественно переносят раствор в колбу длядистилляции вместимостью 250 см3. Приповышенном содержании графита следует применять колбу вместимостью 500 см3,так как при дистилляции происходит вспенивание раствора.

В колбу добавляют 1 г бромистого калия, 3 г сернокислогогидразина и медленно отгоняют треххлористый мышьяк, нагревая раствор не выше120 °С.

Дистиллят собирают в стакан вместимостью 400 см3,в который предварительно помещают 40 см3 воды.Отгонку продолжают до тех пор, пока в приемник не перейдет 2/3первоначального объема раствора.

Стакан с дистиллятом помещают в прибор дляпотенциометрического титрования, опускают мешалку и электроды и, включивмешалку, перемешивают раствор в течение 0,5-1 мин. Затем, не выключая мешалку,титруют раствор, добавляя по каплям из микробюретки бромноватокислый калий дополучения скачка потенциала.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовуюдолю мышьяка (Х) в процентах вычисляют по формуле

где V - объем раствора бромноватокислогокалия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3;

V1- объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрованиераствора контрольного опыта, см3;

T - массовая концентрацияраствора бромноватокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,01моль/дм3,выраженная в г мышьяка на 1 см3раствора;

m- масса навески.

3.4.2. Нормыточности и нормативы контроля точности определения массовой доли мышьякаприведены в табл. 1.

ИНФОРМАЦИОННЫЕДАННЫЕ

1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Д.К. Нестеров, канд. техн. наук; С. И. Рудюк,канд. техн. наук; С. В. Спирина, канд. хим. наук (руководитель темы); В.Ф. Коваленко, канд. техн. наук; Н. Н. Гриценко, канд. хим. наук; Л.И. Березовая; О. М. Киржнер

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН ВДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от25.08.88 № 3018

3. ВЗАМЕН ГОСТ 22536.6-77

4. ССЫЛОЧНЫЕНОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта

ГОСТ 1973-77

2.2

ГОСТ 5962-67

2.2

ГОСТ 3118-77

2.2, 3.2

ГОСТ 9949-76

2.2

ГОСТ 3760-70

2.2

ГОСТ 11125-84

2.2, 3.2

ГОСТ 3765-78

2.2

ГОСТ 13610-79

2.2

ГОСТ 4160-74

2.2, 3.2

ГОСТ 14204-69

2.2, 3.2

ГОСТ 4204-77

2.2, 3.2

ГОСТ 14261-77

2.2, 3.2

ГОСТ 4328-77

2.2

ГОСТ 18300-87

2.2

ГОСТ 4457-74

3.2

ГОСТ 19522-74

2.2

ГОСТ 4461-77

2.2, 3.2

ГОСТ 20490-75

2.2

ГОСТ 5456-79

2.2

ГОСТ 22536.0-87

1.1

ГОСТ 5817-77

2.2

ГОСТ 24147-80

2.2

ГОСТ 5841-74

2.2, 3.2

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.