Введен

Постановлением Госстандарта СССР

от 20 января 1983 г. N 291

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ СПЕЧЕННЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА

 

Sintered hard metals.

Methods for the determination of titanium

 

ГОСТ 25599.3-83

(СТ СЭВ 2950-81)

 

Группа В59

 

ОКП 19 6100

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 января 1983 г. N 291 срок действия установлен с 01.01.1984 до 01.01.1989.

Переиздание. Август 1984 г.

 

Настоящий стандарт устанавливает методы определения титана: фотоколориметрический при массовой доле его от 1 до 20% и дифференциальный фотоколориметрический при массовой доле его от 10 до 40% в твердых спеченных сплавах, твердосплавных карбидных смесях и сложных карбидах.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2950-81.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 14339.0-82.

 

2. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения титана с перекисью водорода в сернокислой среде и измерении оптической плотности раствора при длине волны от 400 до 434 нм.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоколориметр со всеми принадлежностями.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, плотностью 1,84 г/см3 и растворы 1:4 и 5%-ный.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, 30%-ный раствор.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-78.

Перекись водорода по ГОСТ 10929-76, 30%-ный раствор.

Титана двуокись или титан металлический.

Растворы титана стандартные.

Аммоний фтористый кислый по ГОСТ 9546-75.

Раствор А: 0,1668 г предварительно прокаленной до постоянной массы двуокиси титана растворяют в смеси 20 см3 серной кислоты и 5 г сернокислого аммония при нагревании. Раствор после охлаждения переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют раствором серной кислоты (1:4) до метки и перемешивают, или 0,1 г металлического титана растворяют в 20 см3 серной кислоты и 5 г сернокислого аммония на открытой плитке в жаропрочном стакане, покрытом часовым стеклом. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют раствором серной кислоты (1:4) до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,001 г титана.

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

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г титана.

Весы аналитические типа ВЛР-200 или любого другого типа, обеспечивающие погрешность взвешивания не более +/- 0,0002 г.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску массой 0,1 г помещают в стакан, добавляют от 5 до 10 см3 серной кислоты и 5 г сернокислого аммония.

Стакан накрывают часовым стеклом и растворяют пробу при интенсивном нагревании.

После охлаждения в стакан приливают 30 см3 раствора винной кислоты. Затем раствор пробы переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают. Если раствор мутный, то часть раствора отфильтровывают через сухой фильтр в сухой стакан.

В зависимости от ожидаемого содержания титана в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора пробы в соответствии с табл. 1, затем вводят 1 см3 раствора перекиси водорода, разбавляют до метки 5%-ным раствором серной кислоты и перемешивают. Если раствор мутный, то часть раствора отфильтровывают через сухой фильтр в сухой стакан

 

Таблица 1

 

─────────────────┬──────────────────────────┬─────────────────────

  Массовая доля  │  Объем аликвотной части  │Толщина поглощающего

    титана, %    │ анализируемого раствора, │   слоя кюветы, мм

                 │            см3           │

─────────────────┼──────────────────────────┼─────────────────────

От  1 до  4      │20                        │50

Св. 4 "   9      │10                        │50

 "  9 "  20      │25                        │10

 

Оптическую плотность раствора измеряют при длине волны 400 нм, пользуясь кюветой с толщиной поглощающего слоя 50 мм, или при длине волны 434 нм, пользуясь кюветой с толщиной поглощающего слоя 10 мм. Раствором сравнения служит анализируемый раствор, не содержащий перекиси водорода.

Массовую долю титана находят по градуировочному графику.

2.3.2. Построение градуировочного графика

При построении градуировочного графика для кюветы с толщиной поглощающего слоя 10 мм в семь мерных колб вместимостью 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 7,0 см3 стандартного раствора титана А, приливают 5 см3 серной кислоты, 1 см3 раствора перекиси водорода, разбавляют водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность окрашенных растворов измеряют при длине волны 434 нм.

При построении градуировочного графика для кюветы с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм в десять мерных колб вместимостью 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0 и 10,0 см3 стандартного раствора титана Б, приливают 5 см3 серной кислоты, 1 см3 раствора перекиси водорода, разбавляют водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность окрашенных растворов измеряют при длине волны 400 нм.

В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта на содержание титана в реактивах.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им содержаниям титана строят градуировочные графики.

2.3.3. Когда анализируемая проба содержит ванадий, из раствора, подготовленного для измерения оптической плотности, отливают 30 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 0,1 г кислого фтористого аммония. Через 3 мин измеряют оптическую плотность окрашенного от ванадия раствора и вычитают ее от оптической плотности Тi + V, ранее измеренной.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю титана (Х) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где m - масса титана в аликвотной части анализируемого раствора, найденная по градуировочному графику, г;

V - общий объем анализируемого раствора, см3;

- масса навески пробы, г;

- объем аликвотной части раствора, см3.

Примечание. 1% молибдена соответствует 0,08% титана, поэтому, если в анализируемых пробах содержится молибден, эту величину вычитают из массовой доли титана, рассчитанной по формуле.

 

2.4.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

 

Таблица 2

 

─────────────────────────────────┬────────────────────────────────

     Массовая доля титана, %     │   Допускаемые расхождения, %

─────────────────────────────────┼────────────────────────────────

От   1,0 до  2,5                 │0,05

Св.  2,5 "   5,0                 │0,1

 "   5   "  10                   │0,15

 "  10   "  20                   │0,25

 

3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения титана с перекисью водорода в сернокислой среде с последующим определением титана методом дифференциальной фотоколориметрии.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Аппаратура в соответствии с п. 2.2.

Реактивы и растворы - по п. 2.2 и раствор сравнения.

Раствор сравнения готовят перед началом анализа: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 5 или 8 см3 стандартного раствора титана А, вводят 5%-ный раствор серной кислоты до 90 см3, 1 см3 раствора перекиси водорода, разбавляют до метки тем же раствором серной кислоты и перемешивают.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. В зависимости от содержания титана берут навеску массой в соответствии с табл. 3 и растворяют по п. 2.3.1.

 

Таблица 3

 

─────────────┬─────────────┬─────────────┬────────────┬───────────

Массовая доля│Масса навески│Объем али-   │ Содержание │Толщина

  титана, %  │   пробы, г  │квотной части│   титана   │поглоща-

             │             │анализируемо-│ в растворе │ющего слоя

             │             │го раствора, │сравнения, г│кюветы, мм

             │             │см3          │            │

─────────────┼─────────────┼─────────────┼────────────┼───────────

От  10 до 14 │0,1          │-            │0,008       │50

Св. 14 "  20 │0,2          │25           │0,005       │30

 "  20 "  25 │0,2          │25           │0,008       │50

 "  20 "  28 │0,1          │50           │0,008       │50

 "  20 "  28 │0,2          │20           │0,005       │30

 "  25 "  30 │0,2          │20           │0,008       │50

 "  30 "  40 │0,1          │25           │0,005       │30

 

В охлажденный раствор приливают 1 см3 раствора перекиси водорода, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают. Для определения содержания титана в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть анализируемого раствора в соответствии с табл. 3, вводят 5%-ный раствор серной кислоты до 90 см3, 1 см3 раствора перекиси водорода, разбавляют до метки тем же раствором серной кислоты и перемешивают.

Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют при длине волны 490 нм, пользуясь кюветой и раствором сравнения в соответствии с табл. 3.

Содержание титана находят по градуировочному графику.

3.3.2. Построение градуировочного графика

При построении градуировочного графика для кюветы с толщиной поглощающего слоя 50 мм в семь мерных колб вместимостью 100 см3 отбирают 8,0; 9,0; 10,0; 11,0; 12,0; 13,0 и 14,0 см3 стандартного раствора титана А, приливают 5%-ный раствор серной кислоты до 90 см3, 1 см3 раствора перекиси водорода, разбавляют до метки тем же раствором серной кислоты и перемешивают.

Оптическую плотность измеряют при длине волны 490 нм. Раствором сравнения служит раствор, содержащий 0,008 г титана.

При построении градуировочного графика для кюветы с толщиной поглощающего слоя 30 мм в восемь мерных колб вместимостью 100 см3 отбирают 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 11,0; 12,0 см3 стандартного раствора титана А и далее поступают, как указано выше.

Оптическую плотность измеряют при длине волны 490 нм.

Раствором сравнения служит раствор, содержащий 0,005 г титана.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им содержаниям титана строят градуировочный график.

3.3.3. При наличии в анализируемой пробе ванадия анализ проводят, как указано в п. 2.3.3.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю титана вычисляют по п. 2.4.1.

3.4.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

 

Таблица 4

 

────────────────────────────────┬─────────────────────────────────

    Массовая доля титана, %     │   Допускаемые расхождения, %

────────────────────────────────┼─────────────────────────────────

От  10 до 20                    │0,25

Св. 20 "  30                    │0,35

 "  30 "  40                    │0,5