ГОСТ 12360-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения бора (с Изменением N 1)Постановление Госстандарта СССР от 29.01.1982 N 381ГОСТ от 29.01.1982 N 12360-82
ГОСТ 12360-82
Группа В39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
Методы определения бора
Steels alloyed and highalloyed.
Methods for the determination of boron 
   
     
ОКСТУ 0809 
Дата введения 1983-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
     
     1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
     
     ИСПОЛНИТЕЛИ:
     
     Н.П.Лякишев, проф. член-корр.; Г.В.Козина, канд. хим. наук; Р.Д.Малинина, канд. хим. наук; Н.И.Елина; В.А.Балусов; З.Т.Кобозева
     
     2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29.01.82 N 381
     
     3. ВЗАМЕН ГОСТ 12360-66
     
     4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
      
Обозначение НТД, на который дана ссылка  | Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения   | 
ГОСТ 83-79  | 3а.2  | 
ГОСТ 1942-86  | 3.2  | 
ГОСТ 3118-77  | 2.2, 3.2, 3а.2, 4.2  | 
ГОСТ 4107-78  | 4.2  | 
ГОСТ 4108-72  | 4.2  | 
ГОСТ 4204-77  | 2.2, 3.2, 4.2  | 
ГОСТ 4328-77  | 2.2, 3а.2, 4.2  | 
ГОСТ 4332-76  | 2.2, 3.2, 4.2  | 
ГОСТ 4461-77  | 3.2, 3а.2  | 
ГОСТ 5833-75  | 4.2  | 
ГОСТ 5962-67  | 3а.2  | 
ГОСТ 6552-80  | 2.2, 3.2, 3а.2  | 
ГОСТ 6563-75  | 3.2  | 
ГОСТ 6709-72  | 2.2, 3а.2  | 
ГОСТ 6995-77  | 2.2  | 
ГОСТ 8321-74  | 4.2  | 
ГОСТ 9656-75  | 2.2, 3,2, 4.2  | 
ГОСТ 10067-80  | 3.2  | 
ГОСТ 10484-78  | 3.2  | 
ГОСТ 10652-73  | 3а.2, 4.2  | 
ГОСТ 10929-76  | 2.2, 3.2, 4.2  | 
ГОСТ 11125-84  | 3.2, 3а.2  | 
ГОСТ 13610-79  | 2.2, 3.2, 3а.2  | 
ГОСТ 14261-77  | 3.2, 3а.2  | 
ГОСТ 24147-80   | 3а.2  | 
     
     
     5. Срок действия продлен до 01.01.98* Постановлением Госстандарта СССР от 09.06.87 N 1941
____________
     * Ограничение срока действия снято по протоколу № 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации. (ИУС № 11, 1995 г. ). - Примечание .
     
     6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июнь 1988 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 9-87)
     
     
     Настоящий стандарт устанавливает фотометрический, экстракционно-фотометрический методы определения общей массовой доли бора (при массовой доле бора от 0,0005 до 0,1%) и метод потенциометрического титрования для определения общей массовой доли бора (при массовой доле бора от 0,05 до 2,0%) в легированных и высоколегированных сталях.
     
  
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
      
     Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 20560-81.
      
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА
     2.1. Сущность метода
     
     Метод основан на отделении бора в виде борнометилового эфира дистилляцией с метиловым спиртом с последующим образованием окрашенного в синий цвет соединения борной кислоты с хинализарином в сернокислом растворе. Светопоглощение раствора измеряют при 
 = 620 нм.
     
     2.2. Аппаратура, реактивы и растворы 
     
     Дистилляционный аппарат (см. чертеж), изготовленный из кварца или стекла, не содержащего бор. Допускается применение аппаратов другой конструкции. 
     
     Спектрофотометр.
     
      

                     
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:3. Перед применением кислоту очищают 2-3 pаза дистилляцией, прибавляя по 10 см
 метанола на каждые 250 см
 кислоты. Дистилляцию ведут до начала выделения паров серной кислоты.
     
     Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80. Перед применением кислоту очищают 2-3 раза дистилляцией, прибавляя по 10 см
 метанола на каждые 250 см
 кислоты. Дистилляцию ведут до начала выделения паров ортофосфорной кислоты.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
     
     Олово двухлористое, раствор 1 г двухлористого олова растворяют в 100 см
 соляной кислоты.
     
     Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.
     
     Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.
     
      Калий-натрий углекислый безводный по ГОСТ 4332-76.
     
     Метанол по ГОСТ 6995-77.
     
     Эталон абсолютный.
     
     Хинализарин, раствор: к 0,12 г хинализарина добавляют 114 см
 воды и серную кислоту до 2 дм
, раствор перемешивают.
     
     Кислота борная по ГОСТ 18704-78 или ГОСТ 9656-75.
     
     Стандартные растворы бора.
     
     Раствор А: 0,5720 г борной кислоты растворяют в небольшом количество воды в мерной колбе вместимостью 1 дм
, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см
 раствора А содержит 0,0001 г бора.
     
     Раствор Б: 50 см
 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см
 раствора Б содержит 0,000005 г бора.
     
     Железо карбонильное по ГОСТ 13610-79.
     
     Бусины из стекла или кварца, не содержащие бора.
     
     Вода бидистиллированная по ГОСТ 6709-72.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.3. Проведение анализа
     
     2.3.1. Навеску стали массой, указанной в табл. 1, помещают в колбу 
 дистилляционного аппарата, прибавляют 15-20 см
 раствора серной кислоты (1:3) или 10-15 см
 ортофосфорной кислоты. Колбу соединяют с притертой частью прибора, включают холодильник 
 и постепенно содержимое нагревают до полного растворения навески.
     
     После растворения колбу снимают и раствор окисляют, прибавляя по каплям 3-4 см
 раствора перекиси водорода.
     
     Колбу 
 вновь соединяют с прибором для дистилляции и кипятят раствор в течение 10-15 мин, затем охлаждают.
     
     При массовой доле бора от 0,0005 до 0,04% для дальнейшего анализа используют весь раствор; при массовой доле свыше 0,04 до 0,10% раствор из колбы 
 переносят в мерную колбу вместимостью 50 см
, доливают водой до метки, перемешивают и аликвотную часть этого раствора, равную 20 см
, переносят в колбу 
.
     
      
Таблица 1
Массовая доля бора, %   | Масса навески, г   | 
От 0,0005  до 0,005   | 1,0  | 
Св. 0,005  до 0,01   | 0,5  | 
"      0,01    "   0,02   | 0,2  | 
"      0,02    "  0,04   | 0,1  | 
"      0,04   "  0,10   | 0,1  | 
      Затем прибавляют в колбу 
 15 см
 ортофосфорной кислоты, несколько кварцевых или стеклянных бусин и соединяют колбу с прибором с помощью притертого шлифа.
     
     Прекращают подачу воды в холодильник 
, включают холодильник 
, используя в качестве приемника к холодильнику 
 мерный цилиндр. Содержимое колбы 
 нагревают до тех пор, пока не перегонится вся вода (до постоянства объема раствора в мерном цилиндре).
     
     После окончания дистилляции воды из колбы 
 прекращают подогрев и включают холодильник 
; холодильник 
 остается включенным. Перегнанную воду переливают количественно из мерного цилиндра в кварцевый стакан или платиновую чашку и сохраняют.
     
     В колбу 
 отмеряют 50 см
 метанола (допускается применение эталона), 7-8 см
 раствора гидроокиси натрия и прибавляют несколько стеклянных или кварцевых бусин. В затвор 
 вливают 3 см
 раствора гидроокиси натрия. Колбу 
 соединяют с притертой частью прибора и содержимое нагревают постепенно до тех пор, пока половина содержимого колбы не будет перегнана в колбу 
. Отключают холодильник 
, обе колбы постепенно нагревают в течение 50 мин. Весь бор должен находиться в колбе 
. Нагрев колбы 
 прекращают, из колбы 
 перегоняют в колбу 
 весь метанол, потом прекращают подогрев колбы 
, включают холодильник 
, в колбу 
 прибавляют 0,5 г углекислого калия-натрия и раствор гидроокиси натрия из затвора 
.
     
     Колбу 
 соединяют с притертой частью прибора и, медленно подогревая, перегоняют весь метанол в колбу 
.
     
     Остаток из колбы 
 переносят количественно дистиллированной или деионизированной водой в кварцевый стакан или платиновую чашку.
     
     Остаток в колбе 
 обрабатывают следующим образом: содержимое колбы разбавляют водой до 250 см
, фильтруют через плотный фильтр с бумажной массой, фильтр с возможным остатком промывают, переносят в платиновый тигель, осторожно высушивают и озоляют, прибавляют 0,5 г безводного углекислого калия-натрия и сплавляют в течение 20 мин. Плав выщелачивают 20 см
 ортофосфорной кислоты. Раствор переносят в колбу 
 прибора и повторяют процесс дистилляции. Полученный дистиллят присоединяют к раствору в кварцевом стакане или платиновой чашке и выпаривают досуха.
     
     Cухой  остаток в кварцевом стакане или платиновой чашке выщелачивают 5 см
 воды и 1,5 см
 добавляемой по каплям серной кислоты. Полученный раствор переносят количественно в мерную колбу или градуированный цилиндр вместимостью 10 см
, после охлаждения доливают водой до метки и перемешивают.
     
      Содержимое мерной колбы или градуированного цилиндра фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан. В колбу вместимостью 50 см
 переносят пипеткой 4 см
 фильтрата, прибавляют 0,2 см
 раствора двухлористого олова и при помощи бюретки 40 см
 раствора хинализарина. Содержимое колбы перемешивают, охлаждают, выдерживают 30 мин и измеряют светопоглощение раствора при длине волны 620 нм.
     
     Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
     
     Массу бора находят по градуировочному графику.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.3.2. Для построения градуировочного графика к шести навескам железа массой по 1 г, помещенным последовательно в колбу 
, отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см
 стандартного раствора Б; к седьмой навеске не добавляют стандартный раствор и проводят контрольный опыт. Колбу каждый раз соединяют с притертой частью дистилляционного прибора и поступают далее по п.2.3.1, за исключением обработки нерастворимого остатка.
     
     По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям масс бора строят градуировочный график.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.4. Обработка результатов
     
     2.4.1. Массовую долю бора (
) в процентах вычисляют по формуле
      
  
     
где 
 -  масса бора, найденная по градуировочному графику, г;
       
 - масса навески пробы или части навески, соответствующей аликвотной части раствора, г.
     
     2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 
= 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
     
      
Таблица 2
Массовая доля бора, %  | Абсолютные допускаемые расхождения, %  | |
От 0,0005  | до 0,001  | 0,0005  | 
Св. 0,001  | " 0,002  | 0,001  | 
" 0,002  | " 0,005  | 0,002  | 
" 0,005  | " 0,01  | 0,003  | 
" 0,01  | " 0,02  | 0,005  | 
" 0,02  | " 0,05  | 0,007  | 
" 0,05  | " 0,10  | 0,01  | 
" 0,1  | " 0,2  | 0,02  | 
" 0,2  | " 0,5  | 0,03  | 
" 0,5  | " 1,0  | 0,04  | 
" 1,0  | "   2,0   | 0,05  | 
  
3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА
     3.1. Сущность метода
     
     Метод основан на превращении борной кислоты в тетрафторборную и экстракции 1,2-дихлорэтаном окрашенного в голубой цвет соединения тетрафтороборат-ионов с реагентом метиленовым голубым с последующим измерением светопоглощения экстракта при 
 = 657 нм.
     
     3.2. Аппаратура, реактивы и растворы 
     
     Спектрофотометр, фотоэлектроколориметр. 
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77. 
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84. 
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 2,5 моль/дм
.
     
     Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78 и раствор с массовой концентрацией 50 г/дм
. К 20 см
 фтористоводородной кислоты приливают 150 см
 воды и перемешивают. Хранят в сосуде из полиэтилена.
     
     Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80 и разбавленная 1:1.
     
     Смесь соляной и азотной кислот, свежеприготовленная: к 150 см
 соляной кислоты приливают 50 см
 азотной кислоты и перемешивают.
     
     Смесь серной и ортофосфорной кислот: к 180 см
 ортофосфорной кислоты приливают 20 см
 серной кислоты и перемешивают. 
     
     Водорода перекись по ГОСТ 10929-76 и разбавленная 1:1. 
     
     Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332-76. 
     
     Калий фтористый по ГОСТ 10067-80, раствор: 150 г фтористого калия растворяют в воде и разбавляют водой до 1 дм
. 
     
     Хранят в сосуде из полиэтилена.
     
     Метиленовый голубой, раствор: 3,739 г метиленового голубого растворяют в воде и разбавляют до 1 дм
. 100 см
 полученного раствора разбавляют водой до 1 дм
.
     
     1,2-дихлорэтан по ГОСТ 1942-86. 1,2 - дихлорэтан выдерживают с активированным углем в течение двух недель. 
     
     Кислота борная по ГОСТ 9656-75. 
     
     Стандартные растворы бора.
     
     Раствор А: 0,5720 г борной кислоты растворяют в небольшом количестве воды в мерной колбе вместимостью 1 дм
, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см
 раствора А содержит 0,0001 г бора.
     
     Раствор Б: 50 см
 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см
 раствора Б содержит 0,000005 г бора.
     
      Железо карбонильное по ГОСТ 13610-79 и раствор в ортофосфорной кислоте: 25 г карбонильного железа помещают в кварцевую коническую колбу вместимостью 500 см
, приливают 300 см
 ортофосфорной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, приливают по каплям перекись водорода до полного окисления железа (около 60 см
), нагревают раствор до кипения и кипятят до полного разложения перекиси водорода.
     
     Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
, доводят до метки водой и перемешивают. (Во избежание выпадения солей воду следует добавлять малыми порциями и тщательно перемешивать раствор после каждого добавления). 
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     3.3. Проведение анализа
     
     3.3.1. Определение бора в стали, растворимой в растворе серной кислоты
     
     3.3.1.1. Навеску стали массой 0,25 г помещают в кварцевую колбу, приливают 15 см
 раствора серной кислоты и закрывают кварцевой пришлифованной насадкой с обратным воздушным холодильником (кварцевая трубка длиной около 35 см, с внутренним диаметром около 4 мм).
     
     Содержимое сосуда нагревают при температуре до 150 °С с воздушным холодильником до растворения пробы. Потом раствор окисляют, прибавляя по каплям через холодильник 0,5-1,0 см
 раствора перекиси водорода, стенки холодильника ополаскивают небольшими порциями воды и продолжают нагревание в течение 5 мин.
     
     После охлаждения снимают насадку, холодильник ополаскивают небольшими порциями воды и раствор пробы фильтруют через плотный фильтр с бумажной массой в полиэтиленовый сосуд вместимостью 250 см
, на котором меткой обозначены объемы 50 и 100 см
; при фильтровании применяют воронку из пластмассы. Допускается применение платиновых или кварцевых воронок. Фильтр с осадком промывают несколько раз водой, присоединяя промывную жидкость к фильтрату. Фильтр переносят в платиновый тигель, осторожно высушивают и озоляют. Остаток в тигле сплавляют с 0,5 г калия углекислого-натрия углекислого при 700-800 °С, плав выщелачивают водой и после охлаждения присоединяют к основному фильтрату.
     
     3.3.1.2. При массовой доле в стали от 0,0005 до 0,005% бора, полученный по п.3.3.1.1 раствор разбавляют водой до 50 см
, приливают 10 см
 раствора фтористого калия или 10 см
 раствора фтористоводородной кислоты, перемешивают и оставляют на 2 ч. Допускается оставлять раствор на более длительное время, но не более 1 сут.
     
      Затем прибавляют пипеткой 10 см
 раствора метиленового голубого и доливают до 100 см
. К раствору пипеткой прибавляют 25 см
 1,2-дихлорэтана, сосуд закрывают полиэтиленовой крышкой, встряхивают в течение 60 с. Потом переносят в делительную воронку вместимостью 150-200 см
, органический слой (нижний) переводят во вторую воронку и промывают встряхиванием с точно отмеренными 10 см
 воды в течение 30 с. Органический слой фильтруют через сухой фильтр в сухой полиэтиленовый стакан  пипеткой отбирают 5 см
 фильтрата в мерную колбу вместимостью 25 см
, разбавляют до метки 1,2-дихлорэтаном, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 657 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум светопропускания в интервале длин волн 620-680 нм.
     
     Раствором сравнения служит дихлорэтан. Массу бора в граммах находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
     
     3.3.1.3. При массовой доле бора в стали свыше 0,005 до 0,1%, полученный по п.3.3.1.1 раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, разбавляют водой до метки и перемешивают.
     
     В полиэтиленовый сосуд приливают аликвотные части этого раствора и раствор серной кислоты согласно табл. 3.
     
      
Таблица 3
Массовая доля бора, %  | Объем аликвотной части, см  | Объем 5 н. pacтвора  серной кислоты, см  | |
Св, 0,005  | до 0,025  | 20  | 12,0  | 
" 0,025  | " 0,05  | 10  | 13,5  | 
" 0,05  | "   0,10   | 5  | 14,0  | 
     Раствор в полиэтиленовом сосуде разбавляют водой до объема 50 см
 и далее поступают согласно п.3.3.1.2.
     
     3.3.1.1-3.3.1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1). 
     
     3.3.1.4. Для построения градуировочного графика в семь кварцевых сосудов помещают по 0,25 г стали близкой по составу к анализируемой, но не содержащей бор, приливают по 15 см
 раствора серной кислоты и нагревают на водяной бане до растворения. Полученные растворы окисляют прибавлением по 0,5 см
 раствора перекиси водорода, продолжают нагревание в течение 5 мин и после охлаждения переносят в полиэтиленовые сосуды вместимостью 250 см
, на которых меткой обозначены объемы 50 и 100 см
, прибавляют по 0,5 г безводного углекислого калия-натрия и в шесть сосудов последовательно отмеряют 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 см
 стандартного раствора Б. Объемы всех растворов доливают водой до 50 см
, прибавляют по 10 см
 раствора  фтористого калия или 10 см
 раствора фтористоводородной кислоты и далее проводят анализ, как указано в п.3.3.1.2.
     
     Раствор, не содержащий бор, служит для проведения контрольного опыта.
     
     (Введен дополнительно, Изм. № 1).
     
     3.3.2. Определение бора в стали, нерастворимой в серной кислоте.
      
Таблица 3а
Массовая доля бора, %   | Масса, г  | |
От 0,0010  | до 0,0030 включ.  | 0,50  | 
Св. 0,0030  | " 0,0060 "  |  0,25  | 
" 0,0060  | "   0,015      "   | 0,10  | 
     Навеску стали массой в соответствии с табл. 3а помещают в кварцевый стакан вместимостью 200 см
, приливают 30 см
 смеси соляной и азотной кислот, стакан накрывают пластмассовой крышкой и растворяют навеску при умеренном нагревании. Затем приливают 10 см
 смеси серной и ортофосфорной кислот и нагревают раствор до появления паров серной кислоты. Раствор охлаждают, смывают крышку и стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. Раствор охлаждают, приливают 40 см
 воды, перемешивают и нагревают до растворения солей. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доводять до метки водой и перемешивают. (Во избежание выпадения солей воду следует добавлять малыми порциями и тщательно перемешивать раствор после каждого добавления).
     
     Аликвотную часть раствора 20 см
 помещают в полиэтиленовый сосуд вместимостью 250 см
, приливают полиэтиленовой мензуркой 5 см
 раствора фтористоводородной кислоты, перемешивают и оставляют не менее чем на 30 мин. Допускается оставлять раствор на более длительное время, но не более 1 сут. Затем приливают 10 см
 раствора карбонильного железа, 20 см
 воды, 5 см
 раствора метиленового голубого, 25 см
 1,2-дихлорэтана, перемешивая раствор после добавления каждого реактива. Сосуд закрывают полиэтиленовой крышкой, встряхивают в течение 60 с. Потом переносят в делительную воронку вместимостью 150-200 см
, органический слой (нижний) фильтруют через сухой фильтр или вату в сухой стакан вместимостью 50 см
. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 657 нм или на фотоэлектроколометре со светофильтром, имеющим максимум светопропускания в интервале длин волн 620-680 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.
     
     Раствором сравнения служит дихлорэтан. 
     Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
     
     Массу бора находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     3.3.2.1. Для построения градуировочного графика в семь кварцевых стаканов вместимостью 200 см
 помещают навески карбонильного железа в соответствии с табл. 4. В шесть стаканов приливают последовательно 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см
 стандартного раствора бора Б. Седьмой стакан служит для проведения контрольного опыта.
     
     Во все стаканы приливают 30 см
 смеси соляной и азотной кислот, стаканы накрывают пластмассовыми крышками и растворяют навески при умеренном нагревании.
     
     Далее поступают, как указано в п.3.3.2. Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта.
     
     По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им значениям массы бора в аликвотной части раствора строят градуировочный график.
     
     (Введен дополнительно, Изм. N 1).
     
     3.3.3. (Исключен, Изм. N 1).
     
      
3а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА В СТАЛЯХ 
С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ ВАНАДИЯ до 1% 
     3а.1. Сущность метода
     
     Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения бора с Аш-резорционом и тионином при рН 5,0-5,2 после отделения бора гидроокисью натрия в сильнощелочной среде при рН 12-13. Светопоглощение раствора измеряют при 
 = 500-520 нм.
     
     Вольфрам и молибден не мешают определению, влияние алюминия устраняют добавлением трилона Б.
     
     3а.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Спектрофотометр, фотоэлектроколориметр, рН-метр.
     
     Тигли платиновые по ГОСТ 6563-75.
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или ГОСТ 14262-78 и разбавленная 1:1.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77, раствор с молярной концентрацией 6,0 моль/дм
, 1 моль/дм
.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-78.
     
     Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
     
     Кислота уксусная по ГОСТ 18270-72, раствор с молярной концентрацией 0,5 моль/дм
.
     
     Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с молярной концентрацией 5,0 моль/дм
, 1,0 моль/дм
.
     
      Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67. 
     
     Соль динатриевая этилендиаминтетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм
: 1,86 г трилона Б растворяют в 100 см
 воды.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 24147-80, раствор с молярной концентрацией 0,5 моль/дм
.
     
     Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.
     
     Железо карбонильное по ГОСТ 13610-79.
     
     Аш-резорцин, динатриевая соль, раствор с молярной концентрацией 0,001 моль/дм
: 0,0494 г Аш-резорцина растворяют в 100 см
 воды.
     
     Тионин 2-водный, краситель для микроскопии, спиртовый, раствор с молярной концентрацией 0,001 моль/дм
: 0,029 г тионина растворяют в 100 см
 этилового спирта.
     
     Буферный раствор: готовят смешиванием равных объемов раствора уксусной кислоты (0,5 моль/дм
) и раствора аммиака (0,5 моль/дм
), затем устанавливают рН 5,0-5,2 по рН-метру добавлением растворов уксусной кислоты или аммиака.
     
     Кислота борная по ГОСТ 9656-75.
     
     Стандартные растворы бора.
     
     Раствор А: 5,7154 г борной кислоты растворяют в 300 см
 воды в мерной колбе вместимостью 1 дм
, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см
 раствора А содержит 0,001 г бора.
     
     Раствор Б: 10 см
 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см
 раствора Б содержит 0,00001 г бора. Раствор Б готовят перед употреблением.
     
     Вода бидистиллированная  по ГОСТ 6709-72, дополнительно очищенная пропусканием через анионит АВ-17 и катионит КУ-2.
     
     3а.3. Проведение анализа
     
     3а.3.1. Навеску стали массой, указанной в табл. 3б помещают в кварцевый стакан вместимостью 100 см
, приливают 20 см
 смеси воды, соляной и азотной кислот в соотношении 1:1:1, 2 см
 ортофосфорной кислоты, стакан накрывают пластмассовой крышкой и растворяют навеску при умеренном нагревании.
     
      
Таблица 3б
Массовая доля бора, %  | Масса навески, г  | Объем аликвотной части, см  | |
От 0,002  | до 0,005 включ.  | 0,5  | 25  | 
Св. 0,005  | "   0,01      "  | 0,5  | 20  | 
"    0,01  | " 0,02 "  | 0,25  | 20  | 
" 0,02  | "   0,03      "  | 0,25  | 10  | 
     
     Если проба не растворяется в указанной смеси, для растворения используют смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3:1 или 8:1 с добавлением 2 см
ортофосфорной кислоты.
     
     После растворения приливают 8 см
разбавленной 1:1 серной кислоты и выпаривают до выделения слабых паров серной кислоты.
     
     Соли растворяют в 5 см
 соляной кислоты, затем приливают 30-40 см
 воды и кипятят до полного растворения солей.
     
     Нерастворимый остаток отфильтровывают через плотный фильтр, в кварцевый стакан вместимостью 200 см
, стакан и фильтр промывают несколько раз горячей водой. Фильтр помещают в платиновый тигель, сжигают и прокаливают при 600-700 °С. Остаток в тигле сплавляют с 1 г углекислого натрия при 950-1000 °С в течение 15-20 мин. Плав растворяют в горячей воде с добавлением 1-2 см
 соляной кислоты и присоединяют к основному фильтрату.
     
     Объединенный раствор выпаривают до 40-60 см
.
     
     К раствору приливают порциями 60 см
 раствора гидроокиси натрия с молярной концентрацией 5 моль/дм
.
     
     Для коагуляции осадка стакан ставят на водяную баню на 30 мин. Раствор с осадком охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см
, доливают водой до метки, перемешивают и фильтруют в сухую кварцевую колбу через фильтр средней плотности.
     
     Из фильтрата отбирают пипеткой аликвотную часть раствора для определения бора и помещают в стакан вместимостью 50 см
, добавляют 0,5 см
 раствора трилона Б (если масса алюминия в аликвотной части раствора превышает 0,25 мг, объем трилона Б увеличивают до 2,5 см
), воды до 20 см
 и с помощью рН-метра устанавливают рН 5,0 раствором соляной кислоты вначале с молярной концентрацией 6 моль/дм
, а затем 1 моль/дм
 или раствором гидроокиси натрия с молярной концентрацией 1 моль/дм
.
     
     Затем добавляют точно 5 см
 раствора Аш-резорцина и 1 см
 раствора тионина при перемешивании, содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 50 см
, ополаскивают стакан буферным раствором, доливают до метки буферным раствором, перемешивают и через 18-24 ч измеряют оптическую плотность раствора при 
= 500-520 нм относительно контрольного опыта, проведенного через весь ход анализа.
     
     При массовой доле бора свыше 0,005% проводят измерение через 2 ч.
     
     Массу бора находят по градуировочному графику.
     
     3а.3.1.1. Для построения градуировочного графика в семь кварцевых стаканов вместимостью 100 см
 помещают навески карбонильного железа в соответствии с массой навески, указанной  в табл. 3б. В шесть стаканов приливают последовательно 1,0; 4,0; 7,0; 10,0; 12,0; 15,0 см
 стандартного раствора бора Б. Седьмой стакан служит для проведения контрольного опыта.
     
     Во все стаканы приливают 20 см
 смеси воды, соляной и азотной кислот в соотношении 1:1:1, 2 см
 ортофосфорной кислоты, стаканы накрывают пластмассовыми крышками и растворяют навески при умеренном нагревании.
     
     Далее поступают, как указано в п.3а.3.1.
     
     По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им значениям массы бора в аликвотной части раствора строят градуировочный график.
     
     3а.4. Обработка результатов
     
     3а.4.1. Массовую долю бора (
) в процентах вычисляют по формуле
      
  
     
где 
 - масса бора, найденная по градуировочному графику, г;
     
     
 - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.
     
     3а.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 
= 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2. 
     
     Разд. 3а. (Введен дополнительно, Изм. № 1). 
     
     3.4. Обработка результатов
     
     3.4.1. Массовую долю бора (
) в процентах вычисляют по формуле      

где 
 - масса бора, найденная по градуировочному графику, г;
     
       
 - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.
     
     3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 
 =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
      
4. МЕТОД ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ 
      
     4.1. Сущность метода
     
     Метод основан на отделении бора от железа, никеля, хрома, молибдена и других элементов щелочью и хлористым барием с последующим определением бора в фильтрате методом потенциометрического титрования. Перед титрованием рН раствора устанавливают равным 6,9, добавляют маннит или инвертный сахар и титруют образовавшуюся комплексную кислоту раствором гидроокиси натрия до первоначального значения рН, равного 6,9.
     
      4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Потенциометр (рН-метр).
     
     Электроды: стеклянный и каломельный или хлорсеребряный, прилагаемые к потенциометру (рН-метру).
     
     Мешалка.
     
     Сосуды из кварца или стекла, не содержащего бор.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:10.
     
     Водорода перекись по ГОСТ 10929-76, раствор с массовой концентрацией 30 г/дм
 свежеприготовленный.
     
     Бария гидроокись по ГОСТ 4107-78, раствор: 50 г гидроксида бария растворяют в воде и раствор разбавляют водой до 1000 см
.
     
     Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 5; 0,1 и раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
.
     
     Раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм
, гидроокиси натрия: к 5000 см
 раствора, содержащего 0,004 г/см
 гидроокиси натрия, приливают 10-15 см
 раствора гидроксида бария, перемешивают и дают отстояться осадку в течение суток.
     
     Раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
 гидроокиси натрия: раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм
 гидроокиси натрия разбавляют прокипяченной в течение 1 ч и охлажденной водой в отношении 1:4 и перемешивают.
     
     Устанавливают массовую концентрацию раствора: в стакан вместимостью 400 см
 помещают от 5 до 10 см
 стандартного раствора бора, приливают 250 см
 воды, опускают мешалку и электроды, присоединенные к потенциометру. Приводят во вращение мешалку, приливают раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм
 гидроокиси натрия почти до рН 6,9 и затем устанавливают точное значение рН = 6,9, приливая из бюретки раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
 гидроокиси натрия. К раствору, имеющему рН = 6,9, приливают 30 см
 раствора маннита или инвертного сахара (при этом рН раствора понижается) и титруют раствором с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
 гидроокиси натрия до исходного значения рН = 6,9.
     
     Массовую концентрацию раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
 гидроокиси натрия (
), выраженную в граммах бора на кубический сантиметр, вычисляют по формуле
      

     
где 0,0004 - концентрация бора в стандартном растворе, г/см
;
               
 - объем стандартного раствора бора, взятый для титрования, см
;
     
              
 - объем раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
 гидроокиси натрия, израсходованный на титрование, см
;
     
             
 - объем раствора с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
 гидроокиси натрия, израсходованный на титрование в контрольном опыте, см
.
     
     Кислота борная по ГОСТ 9656-75.
     
     Стандартный раствор бора: 2,288 г борной кислоты растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см
, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см
 раствора содержит 0,0004 г бора.
     
     D (-) Маннит по ГОСТ 8321-74, насыщенный раствор.
     
     Сахароза по ГОСТ 5833-75.
     
     Раствор инвертного сахара: 1 кг сахарозы растворяют в 650 см
 воды, приливают 10 см
 соляной кислоты (1:10) и нагревают в течение 2-3 ч при 80-90 °С, затем охлаждают и приливают раствор с массовой концентрацией 100 г/дм
 гидроокиси натрия. Объем раствора щелочи, необходимый для нейтрализации соляной кислоты, устанавливают предварительным титрованием 10 см
 соляной кислоты (1:10) раствором с массовой концентрацией 100 г/дм
 гидроокиси натрия в присутствии индикатора фенолфталеина.
     
     Калий-натрий углекислый безводный по ГОСТ 4332-76.
     
     Метиловый оранжевый, раствор с массовой концентрацией 1 г/дм
.
     
     Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N' -тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, 0,01 М раствор.
     
     Барий хлористый по ГОСТ 4108-72, раствор с массовой концентрацией 250 г/дм
.
     
     Фенолфталеин по ГОСТ 5850-72, раствор в этиловом спирте с массовой концентрацией 20 г/дм
.
     
     4.3. Проведение анализа
     
     Масса навески стали в зависимости от массовой доли бора приведена в табл. 4.
     
      
Таблица 4
Массовая доля бора, %  | Масса навески, г  | 
От  0,05 до 0,25  | 2  | 
Св. 0,25  "  1,0  | 1  | 
"    1,0    "  2,0   | 0,5  | 
     
     
     Навеску помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
 и приливают 40 см
 соляной кислоты (1:1).
     
     Колбу закрывают резиновой пробкой со вставленным в нее обратным водяным холодильником, содержимое колбы нагревают до растворения навески, затем приливают 10-20 см
 раствора перекиси водорода и кипятят в течение 10 мин. Допускается  растворение навески при 100 °С без холодильника в колбе, закрытой часовым стеклом.
     
     В случае неполного растворения пробы раствор фильтруют через плотный фильтр с бумажной массой. Фильтр с осадком промывают раствором соляной кислоты (1:10) и горячей водой, присоединяя промывные воды к фильтрату. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и остаток сплавляют с 0,5 г безводного углекислого калия-натрия при 900-950 °C. После охлаждения плав выщелачивают 20-30 см
 раствора соляной кислоты (1:1) и присоединяют раствор к основному фильтрату.
     
     Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
, разбавляют водой до 200-300 см
 и приливают раствор гидроокиси натрия с молярной концентрацией 5 моль/дм
, до начала выпадения гидроксидов. Выпавшие гидроксиды растворяют, прибавляя по каплям соляную кислоту (1:1), прибавляют 30-35см
 хлористого бария, и после перемешивания 10-15 см
 раствора гидроокиси натрия с молярной концентрацией 5 моль/дм
. Затем раствор охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают. Часть раствора отфильтровывают через сухой фильтр в сухую мерную колбу вместимостью 250 см
. В стакан вместимостью 400 см
 переносят 250 см
 фильтра, осторожно приливают раствор соляной кислоты (1:1) до изменения окраски индикатора метилового оранжевого и прибавляют 5 см
 раствора трилона Б. Содержимое стакана кипятят в течение 3-5 мин и охлаждают.
     
     В стакан с испытуемым раствором опускают мешалку и электроды, присоединенные к потенциометру. Приводят во вращение мешалку, приливают раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм
 гидроокиси натрия почти до рН 6,9 и затем устанавливают точное значение рН = 6,9, приливая из бюретки раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм
 гидроокиси натрия.
     
     К раствору, имеющему рН = 6,9, приливают 30 см
 раствора маннита или инвертного сахара (при этом рН раствора понижается) и титруют раствором с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм
 гидроокиси натрия до исходного значения рН = 6,9.
     
     4.1-4.3. (Измененная редакция, Изм. № 1). 
     
     4.4. Обработка результатов
     
     4.4.1. Массовую долю бора (
) в процентах вычисляют по формуле
      
  
     
где 
 - объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование, см
;
     
      
 - объем раствора гидроокиси натрия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см
;
     
     
 - массовая концентрация раствора гидроокиси натрия, г/см
;
    
 - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.
     
     4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 
 =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1988