ТИТАН ГУБЧАТЫЙ

Методы определения хлора

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ

ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 105, Украинским научно-исследовательским и проектным институтом титана

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.)

За принятие проголосовали:

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 октября 1999 г. № 353-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9853.4-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.

4. ВЗАМЕН ГОСТ 9853.4-79

ТИТАН ГУБЧАТЫЙ

Методы определения хлора

Sponge titanium.

Дата введения 2000-07-01

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает турбидиметрический (при массовой доле хлора от 0,003 % до 0,12 %), кулонометрический (при массовой доле хлора от 0,01 % до 0,4 %) и меркуриметрический (при массовой доле хлора от 0,05 % до 0,3 %) методы определения хлора в губчатом титане по ГОСТ 17746.

Турбидиметрический метод основан на реакции образования мелкодисперсного хлорида серебра в растворе пробы без отделения титана и последующем измерении оптической плотности.

Кулонометрический метод основан на кулонометрическом титровании хлорид-ионов в присутствии титана и образовании хлорида серебра. Для уменьшения адсорбции хлорид-ионов осадком вводят поливиниловый спирт.

Меркуриметрический метод основан на образовании малодиссоциированного соединения двухлористой ртути при титровании раствора, содержащего хлор, раствором азотнокислой ртути с применением в качестве индикатора нитропруссида натрия.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения

ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое. Технические условия

ГОСТ 3765-78 Аммоний молибденовокислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4232-74 Калий йодистый. Технические условия

ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4520-78 Ртуть (II) азотнокислая 1-водная. Технические условия

ГОСТ 9656-75 Кислота борная. Технические условия

ГОСТ 10163-76 Крахмал растворимый. Технические условия

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 10779-97 Спирт поливиниловый. Технические условия

ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 17746-96 Титан губчатый. Технические условия

ГОСТ 23780-96 Титан губчатый. Методы отбора и подготовки проб

ГОСТ 25086-87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 27068-86 Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия

3. Общие требования

3.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086.

3.2. Отбор и подготовку проб проводят по ГОСТ 23780.

3.3. Массовую долю хлора определяют по двум навескам.

4. Турбидиметрический метод

4.1. Средства измерений и вспомогательные устройства

Спектрофотометр типа СФ-46 или колориметр фотоэлектрический концентрационный типа КФК-2, или аналогичный прибор.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484, разбавленная 1:5.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:19.

Натрия хлорид (натрий хлористый) по ГОСТ 4233.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Серебра нитрат (серебро азотнокислое) по ГОСТ 1277, раствор массовой концентрации 2 г/дм³.

Государственные стандартные образцы по ГОСТ 8.315.

Стандартные растворы хлорида натрия.

Раствор А: 1,649 г хлорида натрия, высушенного при температуре 383 К до постоянной массы, растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,001 г хлора.

Раствор Б: 2 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают,

1 см³ раствора Б содержит 0,00002 г хлора.

4.2. Порядок проведения измерений

4.2.1 Навеску пробы массой 0,3 - 1,0 г согласно таблице 1 помещают в полиэтиленовый стакан вместимостью 100 см³, смачивают 1,5 - 2,0 см³ воды. Стакан с пробой помещают в кристаллизатор с холодной дистиллированной водой при температуре не выше (288 ± 2) К и постепенно небольшими порциями приливают 10 см³ фтористоводородной кислоты (1:5); накрывают стакан крышкой. Пробу растворяют при постоянном перемешивании. После полного растворения навески приливают 3 см³ концентрированной азотной кислоты до обесцвечивания раствора, при этом стакан накрывают до прекращения реакции, добавляют 1,5 г борной кислоты, перемешивают до растворения борной кислоты и раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³. Раствор с крышки и стенок полиэтиленового стакана смывают азотной кислотой, разбавленной 1:19, ею же доливают раствор в колбе до метки и перемешивают.

Таблица 1

Аликвотную часть раствора 5 - 25 см³ согласно таблице 1 помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³, приливают азотную кислоту, разбавленную 1:19, до объема примерно 35 см³, перемешивают и добавляют 3 см³ раствора нитрата серебра. Не перемешивая, растворы оставляют в темном месте на 10 мин, далее доливают азотной кислотой, разбавленной 1:19, до метки, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 400 нм толщиной поглощающего слоя 50 мм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Массовую долю хлора в пробе рассчитывают по градуировочному графику.

4.2.2. Для построения градуировочного графика в семь из восьми мерных колб вместимостью 50 см³ помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010; 0,00012 г хлора.

Раствор восьмой колбы является раствором контрольного опыта.

Растворы во всех колбах разбавляют азотной кислотой, разбавленной 1:19, до объема примерно 35 см³, перемешивают, добавляют 3 см³ раствора нитрата серебра. Не перемешивая, оставляют в темном месте на 10 мин и далее поступают, как указано в 4.2.1.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам хлора строят градуировочный график.

4.3. Обработка результатов измерений

Массовую долю хлора X, %, вычисляют по формуле:

,                                                                 (1)

где т₁ - масса хлора в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

V - общий объем раствора пробы, см³;

т - масса навески, г;

V₁ - объем аликвотной части пробы, см³

4.4. Допустимая погрешность измерений

4.4.1. Расхождение между результатами двух измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не должно превышать значений, указанных в таблице 2.

Таблица 2

В процентах

4.4.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартному образцу в соответствии с ГОСТ 25086.

Допускается проводить контроль точности результатов анализа по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

Добавками является стандартный раствор А.

5. Кулонометрический метод

5.1. Средства измерений и вспомогательные устройства

Титратор лабораторный кулонометрический с серебряными электродами (серебро высокой чистоты СВЧ-10 диаметром 2 - 3 мм) типа Т-201 или аналогичный прибор.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484, разбавленная 1:5.

Пероксид водорода по ГОСТ 10929, 3 %-ный раствор.

Натрия хлорид (натрий хлористый) по ГОСТ 4233.

Спирт поливиниловый по ГОСТ 10779, раствор массовой концентрации 10 г/дм³.

Титан губчатый с массовой долей хлора от 0,02 до 0,04 .

Аммония молибдат (аммоний молибденовокислый) по ГОСТ 3765, раствор массовой концентрации 300 г/дм³.

Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор молярной концентрации 2 моль/дм³.

Калия йодид (калий йодистый) по ГОСТ 4232.

Натрия тиосульфат (натрий серноватистокислый) (фиксанал) по ГОСТ 27068, раствор молярной концентрации 0,05 моль/дм³.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, 0,1 %-ный раствор.

Государственные стандартные образцы по ГОСТ 8.315.

Стандартные растворы хлорида натрия.

Раствор А: 1,649 г хлорида натрия (предварительно высушенного при температуре 383 К) растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,001 г хлора.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,0001 г хлора.

5.2. Порядок подготовки к проведению измерений

Перед проведением измерений за 40 - 60 мин включают в электрическую сеть блоки индикации и стабилизатора тока титратора Т-201.

Устанавливают генераторный ток, равный 20 мА. Задатчик конечной точки титрования устанавливают на значение 15 мкА. Поверхность электродов должна быть блестящей.

Перед выполнением измерений точно устанавливают концентрацию 3 %-ного раствора пероксида водорода. Для этого 100 см³ концентрированного пероксида водорода помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и перемешивают. Аликвотную часть раствора 3 см³ помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

К аликвотной части раствора 25 см³ добавляют 10 см³ раствора серной кислоты, 1 г йодида калия, 3 капли раствора молибдата аммония, 2 - 3 капли раствора крахмала и титруют раствором тиосульфата натрия до исчезновения синей окраски.

Концентрацию пероксида водорода устанавливают один раз после приготовления.

Массовую долю пероксида водорода X, %, вычисляют по формуле:

,                                                                   (2)

где V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, см³;

Т - массовая концентрация тиосульфата натрия по пероксиду водорода, равная 0,00085 г/см³;

V₁ - общий объем разведения пероксида водорода, см³.

5.3. Порядок проведения измерений

5.3.1. Навеску массой 0,3 г помещают в полиэтиленовый стакан вместимостью 35 - 40 см³, добавляют 15 см³ фтористоводородной кислоты и закрывают крышкой. После полного растворения пробы раствор с крышки смывают в стакан 2 - 3 см³ воды. Раствор охлаждают до комнатной температуры. Из бюретки добавляют 5 см³ раствора пероксида водорода и вводят 1 см³ раствора поливинилового спирта. Общий объем раствора в стакане доводят до 30 см³.

Титрование проводят следующим образом: стакан с раствором помещают на титровальный столик и погружают в него электроды с мешалкой. Переключатель рода работ включают в положение «Подготовка», одновременно включают мешалку. Ручкой сброса показаний счетчика устанавливают секундомер на нуль. После того как стрелка микроамперметра установится на делениях 5 - 7 мкА, ручку переключателя рода работ включают в положение «Титрование». Одновременно включают секундомер. После того как прекратится титрование (индикатором является загорание сигнальной лампы «Конец»), записывают показания счетчика. Далее показания счетчика сбрасывают, электроды и мешалку промывают водой.

Перед измерением содержания хлорид-иона в растворе пробы проводят градуировку прибора и построение градуировочного графика.

5.3.2. Для построения градуировочного графика в семь полиэтиленовых стаканов помещают навески массой 0,3 г губчатого титана с установленным содержанием хлора менее 0,04 %, растворяют во фтористоводородной кислоте, добавляют растворы пероксида водорода и поливинилового спирта, как указано в 5.3.1. В шесть из семи стаканов вводят 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005; 0,0006 г хлора. Раствор седьмого стакана является раствором контрольного опыта. Объем раствора в стаканах доводят водой до 30 см³. Титрование проводят, как указано в 5.3.1.

По полученным значениям счетчика и соответствующим им массам хлора, выраженным в процентах, строят градуировочный график. Не меняя наклона графика, переносят градуировочную прямую параллельно оси ординат на значение массовой доли хлора в процентах в образце губчатого титана, примененного для построения градуировочного графика,

5.4. Обработка результатов измерений

Массовую долю хлора находят по градуировочному графику.

5.5. Допустимая погрешность измерений

5.5.1 Расхождение между результатами двух измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не должно превышать значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3

В процентах

5.5.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартному образцу в соответствии с ГОСТ 25086.

Допускается проводить контроль точности результатов анализа по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

Добавками является стандартный раствор А.

6. Меркуриметрнческий метод

6.1. Средства измерений и вспомогательные устройства

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484, разбавленная 1:5.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 концентрированная (ρ = 1,49 г/см³) и разбавленная 1:4 и 1:10.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Натрия нитропруссид по действующему нормативному документу, раствор массовой концентрации 100 г/дм³.

Ртути нитрат (ртуть азотнокислая) по ГОСТ 4520, раствор молярной концентрации 0,05 моль/дм³.

Натрия хлорид (натрий хлористый) по ГОСТ 4233.

Государственные стандартные образцы по ГОСТ 8.315.

Раствор хлорида натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³ готовят из стандарт-титра по действующему нормативному документу.

Стандартные растворы хлорида натрия.

Раствор А: 1,649 г хлорида натрия, высушенного при температуре (383 ± 10) К, растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,001 г хлора.

Раствор Б: 10 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,0001 г хлора.

6.2. Порядок подготовки к проведению измерений

6.2.1. Приготовление раствора нитрата ртути: 17,0 г нитрата ртути растворяют в 150 см³ воды с добавлением 20 см³ азотной кислоты (ρ = 1,49 г/см³). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

6.2.2. Определение коэффициента поправки молярной концентрации раствора нитрата ртути: в коническую колбу вместимостью 250 см³ отбирают 25 см³ хлорида натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³, добавляют 6 см³ раствора азотной кислоты (1:4), 2 см³ раствора нитропруссида натрия и титруют раствором нитрата ртути до появления не исчезающей при перемешивании мути.

Коэффициент поправки молярной концентрации раствора нитрата ртути вычисляют по формуле

.                                                                            (3)

где 25 - объем раствора хлорида натрия, взятого для титрования, см³;

V - объем раствора нитрата ртути, израсходованного на титрование, см³.

Результаты вычисляют с точностью до четвертого десятичного знака. За результат принимают среднее значение трех параллельных определений. Коэффициент поправки молярной концентрации должен быть в пределах 0,9500 - 1,0500. Коэффициент поправки молярной концентрации проверяют один раз в месяц.

6.3. Порядок проведения измерений

Навеску массой 2 г помещают в полиэтиленовый стакан вместимостью 100 - 200 см³ и смачивают 2 см³ воды. Стакан ставят в кристаллизатор с холодной дистиллированной водой температурой не выше (288 ±2) К и постепенно небольшими порциями приливают 40 см³ раствора фтористоводородной кислоты (1:5), накрывают стакан крышкой. Пробу растворяют при постоянном перемешивании. После полного растворения навески приливают 4 - 5 см³ концентрированной азотной кислоты до обесцвечивания раствора, при этом стакан накрывают до прекращения реакции, раствор охлаждают до комнатной температуры.

Раствор переводят в коническую колбу вместимостью 250 см³, куда предварительно вводят 2 г борной кислоты и 50 см³ воды, раствор перемешивают до полного растворения, приливают 10 см³ раствора азотной кислоты (1:10), добавляют 1 - 2 см³ раствора нитропруссида натрия и титруют из микробюретки раствором нитрата ртути до появления не исчезающей при тщательном перемешивании мути.

Одновременно проводят контрольный опыт через все стадии анализа.

6.4. Обработка результатов измерений

Массовую долю хлора X, %, вычисляют по формуле:

,                                                             (4)

где V₁ - объем раствора нитрата ртути, израсходованного на титрование, см³;

V₀ - объем раствора нитрата ртути, израсходованного на титрование контрольного опыта, см³;

К - коэффициент поправки молярной концентрации раствора нитрата ртути;

0,00355 - массовая концентрация нитрата ртути, г/см хлора;

т - масса навески, г.

6.5. Допустимая погрешность измерений

6.5.1. Расхождение между результатами двух измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности Р - 0,95) не должно превышать значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4

В процентах

6.5.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартному образцу в соответствии с ГОСТ 25086.

Допускается проводить контроль точности результатов анализа по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

Добавками является стандартный раствор А.

7. Требования к квалификации

К выполнению анализа допускается химик-аналитик квалификации не ниже 4-го разряда.