В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков - Аналитическая химия Ванадия (1108773), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Относительная погрошность определения ванадия 0,6% [514!. Для определения ванадия в фосфатах ванадия и титана применяют активационные методы [80]. КАТАЛИЗАТОРЫ Общее содержание ванадия в катализаторах на основе пятиокиси или трехокнси ваяадня определяют обычными титриметрическими методами.
Определение степени окисления ванадия в отработанных катализаторах описано в главе Ч!. Малые количества ванадия в катализаторах па основе алюыиння и кремния определяют фотометрическими методами, основанными на реакциях с перекисью водорода [485] и 1-феннл-3-метил-4-бензоилпиразолоиом-5 [504!. При анализе катализаторов крекинга нефти и синтеза аммиака типа СА-Р и СА-3 применяют различные физические методы. Описан [005] метод спектрального анализа катализаторов крекинга нефти.
Назеску катализатора (снликат алюминия) смешивают в отношокви 10; 1 с буферной смесью, состоящей из 90 частей угольного порошка, 10 частей карбоната лития и 0,37 частей окиси германия. Спектр пробы возбул'- дают в угольной' дуге переменного тока (6 а). Метод позволяот определить до 0,001% ванадия с относительной погрешностью 10 — 15%. Предложено два варианта рентгепоспектрального метода опреа деления ванадия и других элементов в катализаторах крекннга нефти [1022!. В первом случае пробу сплавляют с ]АэВ,О, в отношении 1: 3, во втором готовят план с отношением компоионтов проба: ] а,Оз: 1 (эВз07 = 1 : 1: 8. Второй способ приготовления пробы позволяет получить более правильные результаты.
1 г полученного плаза, проплавленного 10 мин. при 1100' С, измельчают, добавляют 20 мг НэВОэ и прессуют таблетку на подложке из 8 г борной кислоты (диаметр таблетки 32 лл, давление 4,5 ю)смэ). Измеряют пнтенсивность линии Ч с помощью проточного пропорционального счетчика н эвола дят поправку на возможное наложение линии Т!и [1022]. Рекомендуют определять ванадий в катализаторах синтеза аммиака атомно-абсорбционным методом.
Навеску пробы (-2 г) растворяют в смеси конц. НХОэ и НС! (1: 3), прибавляют 30 лл этанола (для повышения оптической плотности) и разбаь 140 ляют водой до 100 мл. Анализ проводят в пламени закись азота — ацетилен методом добавок. Оптическое поглощение измеряют по линии Ч 318,4 нв. Относительная погрешность определения 1,5 — 2,5% Ч не превышает 1% [494].
ЖЕЛЕЗО, ЕГО СПЛАВЫ, СТАЛИ И ЧУГУНЫ Для определения ванадия в сталях и чугунах широко используют методы эмиссионного спектрального анализа [56, 77, 88, 180, 393, 454, 514, 526, 543, 566, 576, 584, 631]. Определение проводят, как правило, с применением спектральных приборов средней дисперсии с кварцевой оптикой и фотографической регистрацией спектра. Использование квантометров позволяет в течение нескольких минут одновременно определять в пробе содержание целой группы элементов. В качестве источника возбухгдения спектра обычно используют искровой и дуговой разряды.
При искровом возбуждении генератор высоковольтной конденсированной искры включают по сложной схеме: С = 0,01 мкф, Ь =- 0,05 мам, один разряд за полупериод питающего тока, задающий искровой промехгуток 3 мм, аналитический 2 мм, подставной электрод — медный или угольный стерхгень, заточенный на конус нли полусферу. Предварительное обыскривание 60 сек. Аналитическая пара линий Ч П 311,07 — Ре П 308,31 нм. В случае применения дуги переменного тока активизатор регулируют на получение одного разряда за полупериод питающего тока, аналитический промежуток 2 мм, ток дуги может меняться от 1,5 до 8 а [обычно 5 а), подставной электрод — медный или угольный, предварительный обжиг 10 сек. Аналитическая пара линий Ч 1 318,34 — Ре 1 318,49 илс Дуговой режим обеспечивает большую зкспрессность анализа, однако погрешность определения оказывается больше, особенно при повышении содержания углерода в стали.
При спектральном анализе конструкционных и инструментальных сталей, а также сталей специального назначения предъявляются более жесткие требования к точности определения химического состава, но одновременно увеличивается влияние состава и структуры сталей на результаты анализа. Все это вынуждает прибегать к детализации сталей по отдельным группам марок. Каждую группу или даже марку стали анализируют по отдельному градуировочному графику, используя стандартные образцы соответствующего химического состава и термомеханической обработки.
Предпочтительно использование жесткого режима высоковольтной конденсированной искры, обеспечивающего большую точность и универсальность анализа. Условия возбуждения спектра аналогичны приведенным выше, однако в случае искрового разряда индуктивность уменьшается до 0,01 мгн, а емкость увеличивается до 0,02 мкф. При искровом возбуждении в качестве аналитической пары используют линии Ч П 311,07 — Ре П 315,42 нм для сталей, содержащих хром, никель, марганец, ниобий. При анализе быстро- режущих и легированных конструкционных сталей в качестве линий сравнения используют Ре П 311,66 и Ре П 308,31 мм соот- 141 ветственно, а также аналитические пары линий Ч Н 306,33— Ре П 306,22 нм и Ч Н 310,23 — Ре П 307,57 мм.
В случае дугового возбуждения в завис!!мости от состава сталеп используют следугощие аналитические пары линий: Ч П 311,07— Ре Н 315,42 и Ре 1 311,66 нм; Ч 11 313,03 — Ре Н 313,54 нм; Ч 1 318,54 — Ре 1 318,49 нм. При фотоэлектрической регистрации спектра и применении генераторов с электронным управлением измеря!от интенспвность линий Ч 1 411,18 или Ч 1 437,92 мм; линией сравнения служит Ре 1 440,77 пм или фоп.
Условия возбуждения: ток дуги 1,5 — 3 а, фаза поджига 90', обжиг 7 — 10 сек., экспозиция 30 — 45 сек, Относительная погрепшость определения ванадия составляет 1 — 2%, что в несколько раз лучше, чем при фотографической регистрации спектра. В высокочистом железе ванадий определяют после отделения основы экстракцией диэтиловым эфиром [225, 791[ или нзопропиловым спиртом [223) из 6 7Ч НС!. 1 е высокочистого железа растворяют в 20 мл 6 )У ПС! и окислвют добавлением 1 лл коиц. Н710з. Раствор упаривают до появления паров КО„ разбавляют до 40 мл посредством 6 )У НС1 и экстрагируют железо (Н1) диэтиловым эфиром. В водный раствор добавляют в качестве виутроииего стаидарта висмут (0,1 лг) и 100 мг чистого графитового поровзка и выпаривают досуха.
30 мг пробы помещают в канал графитового электрода и возбуждают спектр в дуге постоянного тока. Определяют до 1 10 з% ванадия [791!. П1ироко применяют атомно-абсорбционные методы определения ванадия в чугунах [694), сталях [420, 694, 789, 800, 843, 849, 1055, 1098, 1133) я различных сплавах НЗО, 420, 662, 843, 869, 1155), а также рентгеноспектральпые методы [393, 500, 623, 875, 1172). При определении ванадия в иизкоуглеродистых легированных сталях и чугунах 0,5 г пробы растворяют в 10 лл НС! (1: 1), добавляют по каплям 1 лл НЕОз (уд.
в. 1,41) и кипятят до появления окислов азота. После охлаж; денна добавляют 2 лл раствора А!С!з(25 лг А!(мл) и разбавлают водой до 50 лл. (Введение до 1 мз А!(мз в стандартные и аиализируезтые растворы устраняет влияние состава проб и кислотиости растворов ка результаты аиализа.) Раствор распыляют в пламя аакись азота — ацетилен и измеряют оптическое поглощение лпиви Ч 1 318,54 км Воспроизводимость ревультатов опре- ° делений при ведер>какая ванадия 0 — 0,1; 0,1 — 0,25; 0,25 — 2,5% составляет соответственно Ь0,002, -!-0,01 и ~-0,07%. Чувствительность метода равна 1,5 маг т(лл (ка 1% поглощения) [694).
Перед титриметрическим и фотометрическим определением сплавы, чугуны и стали растворяют при нагревании в растворах кислот. Нелегированные стали растворяют в серной, а стали, содержащие вольфрам,— в смеси серной и фосфорной кислот, увеличивая количество последней по мере роста содержания вольфрама. Высокохромистые стали (при последующем отделении хрома) растворяют и соляной инслоте. Для растворения карбидов добавляют азотнуто нли хлорнуго кислоту, перекись водорода илм персульфат аммония.
В дальнейшем ходе анализа, как правило, избыток окислителя нежелателен, поэтому растворы после разложения карбидов упаривают с серной кислотой до паров серного ангидрида. 142 Для определении ванадия используют полярографические [251, амперометрические [63, 527) и другие инструментальные методы, но чаще применяют обычное визуальное титрование растворами соли железа(Н) или перманганата калии [320, 350, 501, 1076). Так как большинство легированных сталей содержит хром и вольфрам в количествах, больших, чем ванадий„то необходимо предварительно их отделить.
Согласно ГОСТ 12351 — 66, при содержании вольфрама более 3% его осаждают в виде вольфрамовой кислоты, а при содержании хрома более 3% предварительно осаждают ванадий в виде купферопата или отгоняют хром и виде хлористого хромила. Влияние меньших количеств вольфрама устраняют фосфорной кислотой или фторидом натрия. Хром(Ч1) перед титрованием восстанавливают до хрома(1П). Чаще всего в качестве титрующего раствора используют сульфат железа(1!).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
