ГОСТ 12365-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения циркония

4. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1. Сущность метода

Метод основан на осаждении циркония в виде фосфорнокислого циркония и прокаливании его до пирофосфорнокислого.

От мешающих элементов цирконий предварительно отделяют купферроном.

4.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 5:95.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3:1.

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

N-нитрозо-N-фенилгидроксиламин аммонийная соль (купферрон) по ГОСТ 5857-79, раствор с массовой концентрацией 60 г/дм.

Промывная жидкость: к 1 дм воды приливают 10 см серной кислоты, охлаждают и приливают 20 см раствора купферрона.

Аммоний фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 3772-74, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 3761-65, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76, растворы с массовой концентрацией 30 и 300 г/дм.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79 и раствор с массовой концентрацией 50 г/дм.

4.3. Проведение анализа

Навеску стали 2 г при массовой доле циркония от 0,10 до 0,50% или 1 г при массовой доле от 0,50 до 1,0% помещают в колбу или стакан вместимостью 250-300 см и растворяют при нагревании в 30-50 см соляной кислоты. Затем приливают 5-7 см азотной кислоты и кипятят до удаления окислов азота. Если сталь не растворяется в соляной кислоте с окислением азотной кислотой, навеску растворяют в смеси кислот.

Содержимое колбы или стакана охлаждают, приливают 10 см серной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения раствора приливают 150-170 см воды и растворяют соли при нагревании.

Выпавший осадок отфильтровывают на фильтр "белая лента", содержащий беззольную бумажную массу. Осадок на фильтре промывают 4-5 раз горячей соляной кислотой (5:95). Фильтрат и промывные воды сохраняют (основной фильтрат).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 800-900 °С. Содержимое тигля сплавляют с 3-4 г углекислого натрия при 1000-1100 °С в течение 20 мин.

Плав охлаждают, растворяют в 50-70 см воды, раствор кипятят 10-15 мин, отфильтровывают нерастворимый осадок на фильтр "синяя лента", содержащий небольшое количество беззольной бумажной массы, и промывают 6-8 раз горячим раствором углекислого натрия. Осадок высушивают, прокаливают и сплавляют с 1-2 пиросернокислого калия при 800-850 °С.

Плав выщелачивают в 50 см серной кислоты (1:9) и раствор присоединяют к основному фильтрату.

Объединенный раствор охлаждают до 12-15 °С, прибавляют небольшое количество беззольной бумажной массы и приливают раствор купферрона, постоянно перемешивая, до начала осаждения бурого осадка купферроната железа, что указывает на полноту выделения купферроната циркония. Осадку дают отстояться в течение 30-35 мин и отфильтровывают на фильтр "белая лента". Осадок промывают 5-6 раз промывной жидкостью, помещают в фарфоровый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают в течение 20-30 мин при 800-850 °С.

Содержимое тигля сплавляют с 2-3 г пиросернокислого калия при 800-850 °С и охлаждают. Плав растворяют при нагревании в 100 см серной кислоты (1:4).

Раствор фильтруют в стакан вместимостью 400-500 см через фильтр "белая лента". Фильтр промывают 4-5 раз горячей водой и разбавляют раствор водой до 200 см.

К полученному раствору прибавляют 2-5 см раствора перекиси водорода с массовой концентрацией 300 г/дм, 20 см раствора фосфорнокислого аммония, перемешивают и выдерживают при 65-70 °С в течение 3 ч, наблюдая за сохранением избытка перекиси водорода в растворе.

При анализе сталей, не содержащих титан, осаждение циркония фосфорнокислым аммонием проводят без прибавления перекиси водорода.