П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 68
Текст из файла (страница 68)
лиз на серу? 9 95. Анализ чугуиов и сталей (продолжение) Определение марганца Проводится титриметрически персульфатно-серебряным методом. Марганец в сернокисло-фосфорнокислом растворе окисляют персульфатом аммония в присутствии нитрата серебра до псрманганата. Раствор окрашивается в характерный фиолетовый цвет. Полученную марганцевую кислоту титруют стандартным раствором арсенита или арсенитнитрита натрия. Ионы Лйч- удаляют из раствора добавлением хлорида натрия.
Мешают определению марганца высокие содержания хрома (выше 2 %). Выполнение определения. Растворяют 02— 0,3 г стружки чугуна или стали (при содержании хрома не более 2 $~) в конической колбе вместимостью 250 мл в 25 мл смеси кислот (к 500 мл воды приливают осторожно прн размешиванин !25 мл концентрированной Нз50о после охлаждения добавляют 275 мл концентрированной НХОз и 100 мл концентрированной Н,РО4, к смеси добавляют 30 мл воды, в которой растворен ! г нитрата серебра). Растворение пробы проводят в вытяжном шкафу сначала без нагревания под часовым стеклом. По окончании бурной реакции колбу нагревают на песчаной бане до слабого кипения до полного растворения навески и удаления оксидов азота. На дне колбы может остаться графит черного цвета, который при взбалтывании плавает.
Добавляют в колбу 60 — 70 мл горячей воды, 5 мл 0,5 е7е-ного раствора нитрата серебра и 10 — 15 мл 25 %-ного раствора персульфата аммония. Раствор кипятят 1,5 — 2 мин, но не более. За начало кипения принимают момент образования первых крупных пузырьков по всему объему раствора. Раствор приобретает фиолетово-красную окраску и должен оставаться прозрачным. Если образовался бурый осадок оксида дигидроксида марганца МпО(ОН)ь то это значит, что НМп04 частично разложилась; появление белой мути АиС! ходу анализа не мешает. Через 2 — 3 мин колбу охлаждают под краном, закрыв горловину колбы стаканом.
Титрузот 0,05 н. раствором арсенит-нитрита натрия сначала быстро, затем медленно при перемешивании до исчезновения розовой окраски. Если в образце имеется хром или никель, то в конце титрования раствор может иметь зеленоватый или желтоватый цвет. Титр раствора арсенит-нитрита натрия устанавливают по навеске стандартного образца в условиях анализа. Растворы 005н.
рве~вор арсенитннтрита натрия Растворяют 65г оксида мышьяка (111) (мышьяковнстого ангидрида) АззОз в 125 мл го- 6 яяего !6%-ного (4 н) раствора гндрокснда натрия при нагревании. осле полного растворения навески прибавляют 500 мл холодной воды и раствор нейтрализуют добавлением разбавленной (1: 2) Нз50«по лакмусовой бумажке, добавляя набыток кислоты 2 — 3 мл. Избыток кислоты нейтралнзуют до нейтральной реакции но лакмусовой бумажке 20%.ным раствором бнкарбоната натрия. Прибавляют к раствору 25 мл воды, а которой растворено 4,25 г ннтрнта натрия Ха(ЧОз.
Смесь разбавляют до 1 л, хорошо перемешивают и переливают в склянку для хранения. Определение кремния Сернокислотный гравиметрическнй метод. После кислотного растворения чугуна или стали выделяют кремниевую кислоту выпариванием раствора и фильтрата до паров серной кислоты. После прокаливания осадок диоксида кремния отгоняют обработкой фтористоводородной н серной кислот. Выполнение определения. Растворяют 1 — 3 г чугуна или стали в 40 — 50 мл разбавленной (1: 4) Нз504. Раствор окисляют добавлением по каплям концентрированной Н1)Оз до прекращения вспенивания раствора.
Часовое стекло снимают и смывают его над стаканом, добавляют к раствору 20 мл разбавленной (1: 1) Н,504 и выпаривают до выделения в течение 5 — 8 мин густых белых паров Нз504. При большом содержании хрома для предотвращения выделения труднорастворимых основных солей хрома, перед выпариванием добавляют 50 — 60 мл разбавленной (1: 1) Нз50, и выпаривают раствор до выделения паров Нз50, в течение 2 — 3 мин. После охлаждения добавляют 20 — 30 мл концентрированной НС! и оставляют на 5 мин, приливают 100 — 150 мл горячей воды и нагревают при размешивании до растворения солей.
Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» с добавлением фильтра-бумажной массы. Фильтрование следует проводить сразу после растворения солей, иначе кремниевая кислота может быть потеряна вследствие перехода геля в воль; растворение солей не должно продол- жаться очень долго. Осадок на фильтре промывают разбавленной (1: 20) НС1 и еще 6 — 8 раз горячей водой и сохраняют.
Промывание проводят до удаления ионов Рек+ (проба с тиоцианатом аммония). Фильтрат вторично выпаривают и обезвоживают кремниевую кислоту, оставшуюся в растворе. Осадок отфильтровывают, как и в первый раз, промывают и вместе с первым осадком помещают в платиновый тигель. Осадок сушат, озоляют при невысокой температуре, не допуская воспламенения, затем прокаливают при 1000'С до постоянной массы и взвешивают. Осадок бывает загрязнен примесями; к нему прибавля!от несколько капель воды, 3 — 4 капли разбавленной (1: 1) Нз50ю 5 — 6 мл фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха.
Остаток прокаливают при 1000'С и снова взвешивают; разность двух взвешиваний составляет массу чистого диоксида кремния. При наличии в стали вольфрама выпаривание производят осторожно при умеренном нагревании, не допуская разбрызгивания. В этом случае осадок прокаливают при 800 'С. Фактор пересчета 5!Оз на крсмний равен 0,4672. Азотнокнслотный гравиметрический метод. Применяют при анализе алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния (силумин), а также чугунов и сталей, содержащих не более 10 % Сг и не содержащих вольфрама, титана, циркония и ниобия.
Азотная кислота способствует быстрому окислению навески при растворении образца и разрушению карбидов. В ы п о л н с н и е о п р е д е л е и и я. Растворяют 2 г чугуна илн 4 г стали в 35 — 60 мл смеси азотной и серной кислот (200 мл концентрированной Нз504 вливают в 550 мл воды, после охлаждения добавляют 150 мл концентрированной НХОз). Растворение ведут сначала на холоду под часовым стскчом. После прекращения бурной реакции стакан ставят на песчаную баню, обмыв стекло над стаканом.
Содержимое выпаривают до появления паров Нз504, которым дают выделяться 2 — 3 мин. При наличии в стали более 6 — 1О % Сг, 4 о(о )ь!! и 0,3 % А1 парам Нз50,, дают выделяться не более 0,5 — 1' мин во избежание образования труднорастворимых основных сернокислых солей этих металлов.
После остывания добавляют в стакан 10— 20 мл (соответственно навеске) концентрированной НС! и перемешивают, добавляют 120 мл горячей воды, накрывают часовым стеклом и умеренно нагревают, помешивая стеклянной палочкой с резиновым наконечником до растворения солей; нагревание проводят не более 4 — 6 мин. ЗЗ5 Раствор фильтруют через фильтр «синяя лента» и промывают осадок 8 †!О раз горячей водой (70 — 80'С), разбавленной (5: 95) НС! до отрицательной реакции на Ре'+ с тиоцианатом аммония, затем 2 — 3 раза горячей водой. Осадок с фильтром помещают во взвешенный платиновый тигель.
Фильтрат от осадка 810» снова выпаривают до паров Не80м которым дают выделяться 2 — 3 мин. После охлаждения добавляют 10 — 20 мл концентрированной НС!, 120 мл горячей воды и после растворения солей при нагревании отфильтровывают осадок 8!Од и промывают его, как и в первый раз. Фильтр с осадком присоединяют к первому осадку в платиновый тигель. Осадки с фильтрами высушивают, озоляют и прокаливают при 1050 — 1100'С в течение 25 — 30 мин до постоянной массы. Прокаленный осадок после взвешивания смачивают 3 — 5 каплями воды, прибавляют 2 — 3 капли концентрированной Не504 и 3 — 5 мл фтористоводородной кислоты.
Осторожно выпаривают на песчаной бане до прекращения выделения паров Не50е, прокаливают тигель 15 — 20 мин при 1050 — 1100'С и после охлаждения взвешивают. Массу 8!Ое находят по разности двух взвешиваний. Определеиие фосфора Фото метрический метод. Определение основано на образовании фосфорномолибденовой гетерополикислоты желтою цвета с последующим восстановлением ее ионамн Ге'+ в присутствии сульфита натрия до комплексного соединения синего цвета, интенсивность которого измеряют на фотоколориметре с красным светофильтром или на спектрофотометре при Х = 660 нм по холостой пробе.
Выполнение определения. Растворяют 0,25 — 2,0 г стали при содержании фосфора от 0,01 до 0,20 о)е ) в 20 мл разавленной (1: 1) НХО» при нагревании. При содержании в стали вольфрама растворение ведут в 20 мл смеси кислот: концентрированной НС1 и концентрированной НМО» (3: 1). После растворения навески добавляют горячей воды до 200 — 250 мл, нагревают до кипения и выдерживают на песчаной бане в течение 1 — 2 ч для выделения вольфрамовой кислоты.
Осадок отфильтровывают на фильтр «синяя лента» с фильтро-бумажной массой, промывают 8— 10 раз горячей разбавленной (3; 97) НХОм Раствор (или фильтрат) выпаривают до состояния влажных солей. Соли растворяют в 10 мл концептрнрован- 336 ной Н1ЧО» и снова выпаривают до влажных солей. Растворяют соли в 10 мл концентрированной НХОм добавляют 40 — 50 мл горячей воды и отфильтровывают 8!Ое на фильтр «синяя лента» с фильтро-бумажной массой. Осадок на фильтре промывают 8 — 10 раз разбавленной (3: 97) НХО» и выбрасывают.
Если же содержание кремниевой кислоты превышает 2 %, то фильтр с осадком 5!Ое в платиновом тигле высушивают, озоляют и прокаливают прн 800 — 900'С. После охлаждения осадок смачивают 2 — 3 каплями воды, затем 3 — 4 каплями разбавленной (1: Г! ° 1ъ Н,804, 5 — 6 мл фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают содержимое тигля досуха. Остаток в тигле сплавляют с 1 — 2 г карбоната натрия при 1000'С. После охлаждения плав выщелачивают в стакане в воде при нагревании, тигель смывают и убирают, к раствору добавляют разбавленную (1: 1) НХО» до прекращения вспеиивания (разрушения карбонатов). Этот раствор присоединяют к основному фильтрату и выпаривают весь раствор до объема 50 — 60 мл, Для окисления фосфора добавляют к раствору 5 мл раствора перманганата калия (25 г/л) и кипятят раствор до выделения бурого осадка диоксида марганца.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
