СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения кобальта

 

ГОСТ 12353-78

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1978 г. № 3081 срок введения установлен

с 01.01.80

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15.08.84 № 2877 срок действия продлен

до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения кобальта (при массовых долях от 0,0005 до 3,0 %), атомно-абсорбционный метод определения кобальта (при массовых долях от 0,005 до 25,0 %), метод потенциометрического титрования (при массовых долях от 2,0 до 20,0 %) и гравиметрический метод определения кобальта (при массовых долях от 0,5 до 25,0 %).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1506-79.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 20560-75 и СТ СЭВ 487-77.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,0005 - 0,10 %)

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта (III) с нитрозо-Р-солью. Светопоглощение раствора измеряют при λ = 415 нм.

Вольфрам, ниобий, кремний и титан отделяют кислотным гидролизом.

Кобальт предварительно отделяют от основных компонентов стали из 9 н. солянокислого раствора на сильноосновном анионите.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.

Хроматографическая колонка диаметром 1,5 - 2 см (см. чертеж) заполненная анионитом с высотой слоя 30 - 35 см.

Сильноосновной анионит типа АВ-17-8чС по ГОСТ 20301-74.

Подготовка анионита к анализу.

100 - 150 см³ товарного анионита (выпускается в виде взвеси в воде) промывают дважды водой способом декантации. Для отделения фракции смолы с размером зерна менее 0,6 мм взвесь смолы в воде выливают на сито с сеткой № 063 по ГОСТ 6613-73 и промывают струей воды, собирая прошедшую сквозь сито фракцию анионита вместе с водой в сосуд вместимостью 2 - 3 дм³. Оставшуюся на сите смолу отбрасывают. Фракцию анионита, прошедшую сквозь сито, дважды промывают соляной кислотой 1:30 способом декантации, затем соляной кислотой 1:1 до отсутствия ионов железа (проба роданистым аммонием) и водой 4 - 5 раз. Смолу обрабатывают 5 %-ным раствором гидроокиси натрия до отрицательной реакции на хлорид-ионы (проба азотнокислым серебром), а затем водой до нейтральной реакции по универсальному индикатору и переносят в колонку, в нижней части которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным без пузырьков воздуха. После заполнения колонки через нее со скоростью 1 мл/мин пропускают вначале 120 - 150 см³ соляной кислоты 1:30, затем 120 - 150 см³ соляной кислоты 1:2 и 100 см³ воды.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77, 9 н., 0,5 н. и разбавленная 1:1, 1:2, 1:30, 1:100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80 и разбавленная 1:50.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, 50 %-ный раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 5 %-ный раствор.

Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3, 6 дисульфокислоты) по ГОСТ 10553-75, 0,1 %-ный раствор.

Аммоний роданистый, 5 %-ный раствор.

Железо карбонильное, особой чистоты.

Кобальт металлический, марки К0.

Кобальт хлористый, стандартные растворы А и Б.

Раствор А. 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см³ и растворяют при нагревании в 100 см³ соляной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора А содержит 0,1 мг кобальта.

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

1 см³ стандартного раствора Б содержит 0,01 мг кобальта.

Индикатор универсальный, бумага.

2.3. Проведение анализа

Навеску стали в зависимости от массовой доли кобальта (табл. 1) помещают в колбу или стакан вместимостью 200 - 300 см³, приливают 30 см³ соляной и 10 см³ азотной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до растворения навески.

Таблица 1

Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 5 см³ соляной кислоты и нагревают до растворения солей. К раствору приливают 50 см³ горячей воды, нагревают до 80 - 90 °С, отфильтровывают выпавший осадок вольфрамовой, кремневой, ниобиевой и титановой кислот на два фильтра «белая лента» и промывают 6 - 7 раз горячей соляной кислотой (1:100).

Фильтр с осадком отбрасывают, а фильтрат выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 20 см³ 9 н. соляной кислоты, нагревают до растворения солей и охлаждают.

Хроматографическую колонку промывают 50 см³ 9 н. соляной кислоты. Анализируемый раствор пропускают через колонку со скоростью 1 - 1,5 мл/мин. Когда уровень раствора в колонке будет на 1 - 2 см выше слоя смолы, ополаскивают стакан 5 - 6 см³ 9 н. соляной кислоты и переносят промывную жидкость в колонку. Повторяют эту операцию еще 3 раза и обмывают верхнюю часть колонки 2 - 3 раза 5 - 6 см³ 9 н. соляной кислоты, каждый раз следя за тем, чтобы уровень раствора в колонке не опускался ниже 1 - 2 см над слоем смолы. Пропускают через колонку еще 100 см³ 9 н. соляной кислоты. Фильтрат отбрасывают.

Кобальт десорбируют 60 - 70 см³ раствора соляной кислоты 1:2 со скоростью 1 - 1,5 мл/мин, собирая элюат в стакан вместимостью 300 см³.

Для подготовки смолы к последующим определениям кобальта хроматографическую колонку промывают 100 см³ 0,5 н. соляной кислоты, затем 250 - 300 см³ воды до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Промывную жидкость отбрасывают.

При содержании кобальта от 0,0005 до 0,002 % элюат выпаривают до 5 - 10 см³, приливают несколько капель азотной кислоты и выпаривают до влажных солей. При массовой доле кобальта свыше 0,002 % элюат выпаривают до объема 30 - 35 см³, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают несколько капель азотной кислоты и выпаривают до влажных солей.

В обоих случаях к остатку приливают 5 см³ ортофосфорной кислоты 1:50, 1 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, 2 см³ 50 %-ного раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и выдерживают раствор на кипящей водяной бане в течение 3 мин. Затем к раствору приливают 0,75 см³ соляной кислоты, перемешивают и вновь выдерживают на водяной бане в течение 2 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре или спектрофотоколориметре при λ = 415 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 400 до 500 нм, в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм.

В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.

Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

2.3.1. Построение градуировочного графика

В девять стаканов вместимостью 250 - 300 см³ помещают по 1 г карбонильного железа. В восемь стаканов приливают последовательно 0,5; 0,7; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8 и 2,0 см³ стандартного раствора Б солянокислого кобальта, что соответствует 0,005; 0,007; 0,010; 0,012; 0,014; 0,016; 0,018 и 0,020 мг кобальта.

Девятый стакан служит для проведения контрольного опыта. Приливают по 30 см³ соляной и по 10 см³ азотной кислоты, накрывают стаканы часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании.

Далее поступают, как указано в п. 2.3, начиная со слов: «Раствор выпаривают досуха, к сухому остатку приливают 5 см³ соляной кислоты ...».

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного анализа. По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю кобальта (X) в процентах вычисляют по формуле

где т₁ - масса навески стали, соответствующая колориметрируемой аликвотной части раствора, мг;

m₁ - количество кобальта, найденное по градуировочному графику, мг.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных результатов при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,005 - 0,5 %)

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью.

Светопоглощение измеряют при λ = 500 или λ = 530 нм.

Влияние железа, хрома и никеля, мешающих определению, устраняют добавлением пирофосфорнокислого калия и последующим кипячением раствора с азотной кислотой или осаждением железа, алюминия, титана, хрома и других элементов окисью цинка.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1, 1:100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:1.

Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3,6-дисульфокислоты) по ГОСТ 10553-75, 0,1 %-ный и 1 %-ный растворы.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, 40 %-ный и 50 %-ный растворы.

Калий пирофосфорнокислый, 80 %-ный раствор.

Железо карбонильное по ГОСТ 13610-79 или с массовой долей кобальта менее 0,005 %.

Окись цинка в виде водной суспензии 1:5.

Кобальт металлический марки К0 с массовой долей кобальта не менее 99,99 %.

Стандартные растворы кобальта.

Раствор А: 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см³, растворяют при нагревании в 100 см³ соляной кислоты 1:1 и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора содержит 0,1 мг кобальта.

Раствор Б: 0,2 г кобальта растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты, разбавляют водой, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,2 мг кобальта.

Раствор В: 2,5 г железа растворяют в 40 см³ раствора соляной кислоты (1:1), окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям, добавляют при помощи микробюретки 12,5 см³ стандартного раствора А и далее поступают, как указано в п. 3.3.2 до момента осаждения железа и фильтрования раствора.

1 см³ раствора В содержит 0,01 мг кобальта.

Раствор готовят перед употреблением.

Раствор фона: 2,5 г железа растворяют в 40 см³ раствора соляной кислоты (1:1), окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям и далее поступают, как в п. 3.3.2 до момента осаждения железа и фильтрования раствора.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Определение кобальта (0,10 - 0,50 %)

Массу навески стали 0,25 г при массовой доле кобальта от 0,1 до 0,2 % или 0,1 г при массовой доле кобальта свыше 0,2 до 0,5 % помещают в стакан или колбу вместимостью 250 - 300 см³, приливают 15 см³ соляной кислоты и 5 см³ азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 5 см³ соляной кислоты и нагревают до растворения солей. К раствору приливают 50 см³ горячей воды, нагревают до 80 - 90 °С, отфильтровывают осадок кремниевой, вольфрамовой, ниобиевой и титановой кислот на два фильтра «белая лента» и промывают 6 - 7 раз горячей соляной кислотой (1:100). Фильтр с осадком отбрасывают.

Фильтрат охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора, равную 10 см³, помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 10 см³ воды, 10 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см³ 40 %-ного раствора уксуснокислого натрия и немедленно 5 см³ 80 %-ного раствора пирофосфорнокислого калия, затем раствор нагревают до кипения, кипятят 2 - 3 мин, приливают 5 см³ азотной кислоты (1:1) и кипятят еще 1 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотоколориметре или спектрофотометре при λ = 500 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 430 до 540 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм.

Раствор сравнения готовят следующим образом: аликвотную часть раствора, равную 10 см³, помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают по 10 см³ воды и азотной кислоты и кипятят 2 мин. Затем приливают 10 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см³ 40 %-ного раствора уксуснокислого натрия и немедленно 5 см³ 80 %-ного раствора пирофосфорнокислого калия. Раствор кипятят 1 мин, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

3.3.1.1. Построение градуировочного графика

В семь стаканов или колб вместимостью 250 - 300 см³ помещают по 0,25 г карбонильного железа. В шесть стаканов или колб приливают последовательно 1, 2, 3, 4, 5 и 6 см³ стандартного раствора А. Седьмой стакан или колба вместимостью 250 - 300 см³ служит для проведения контрольного опыта. Приливают по 15 см³ соляной и по 5 см³ азотной кислот, накрывают стаканы или колбы часовыми стеклами и нагревают до растворения навесок. Далее с содержимым каждого стакана или колбы поступают, как указано в п. 3.3.1.

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.

3.3.2. Определение кобальта (0,005 - 0,50 %)

Массу навески пробы и объем раствора соляной кислоты для растворения пробы в зависимости от массовой доли кобальта определяют по табл. 3.

Таблица 3

Навеску пробы помещают в коническую колбу вместимостью 300 см³ и растворяют в указанном объеме раствора соляной кислоты. После растворения окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям до прекращения вспенивания раствора, выпаривают раствор пробы до объема около 10 см³, прибавляют 25 см³ раствора соляной кислоты и снова выпаривают раствор до объема около 10 см³, нейтрализуют аммиаком до слабокислой среды. Добавляют 30 см³ воды, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³ и доливают водой до объема 150 см³.

Для отделения кобальта от железа, хрома, титана и других элементов к полученному раствору добавляют небольшими порциями суспензию окиси цинка, каждый раз энергично взбалтывая раствор. Суспензию окиси добавляют до тех пор, пока выпавший осадок избытка окиси цинка не соберется на дне колбы в виде слабозаметного белого осадка. Содержимое колбы доливают водой до метки, энергично перемешивают и оставляют на несколько минут до оседания осадка. Затем раствор фильтруют через сухой складчатый фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата. В зависимости от содержания кобальта отбирают согласно табл. 3а две аликвотные части раствора пробы и фона и помещают их в две мерные колбы вместимостью 50 см³.

Таблица 3а

Для приготовления раствора сравнения к раствору в первой колбе добавляют 10 см³ раствора уксуснокислого натрия, 10 см³ раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

Для приготовления окрашенного раствора к раствору во второй колбе доливают 10 см³ раствора нитрозо-Р-соли, 10 см³ раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и оставляют на 10 мин при комнатной температуре. Затем добавляют 10 см³ раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 500 - 530 нм.

3.3.2.1. Построение градуированного графика

Для получения раствора сравнения в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см³ отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора В. Во все колбы доливают раствор фона до объема 20 см³, добавляют по 10 см³ раствора уксуснокислого натрия и раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

Для получения окрашенного раствора в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см³ отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора В. Во все колбы доливают раствор фона до объема 20 см³, добавляют по 10 см³ раствора нитрозо-Р-соли и раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и оставляют на 10 мин при комнатной температуре. Затем добавляют по 10 см³ раствора азотной кислоты, перемешивают, доливают водой до метки и вновь перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 500 - 530 нм. Раствором сравнения служит соответствующий раствор. По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям кобальта строят градуировочный график.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю кобальта (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг;

т - масса навески стали, соответствующая колориметрируемой аликвотной части раствора, мг.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними значениями трех параллельных результатов при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 3б.

Таблица 3б

Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,50 - 3,00 %)

4.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью. Светопоглощение раствора измеряют при λ = 500 нм.

Влияние железа, никеля и меди, мешающих определению кобальта, устраняют кипячением раствора с азотной кислотой после добавления нитрозо-Р-соли.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:100.

Аммиак, водный раствор по ГОСТ 3760-79.

Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3,6 дисульфокислоты) по ГОСТ 10553-75, 0,1 %-ный раствор.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, 50 %-ный раствор.

Железо карбонильное, особой чистоты.

Кобальт металлический, марки К0.

Кобальт хлористый, стандартный раствор; 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см³, растворяют при нагревании в 100 см³ соляной кислоты 1:1 и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора содержит 0,1 мг кобальта.

4.3. Проведение анализа

0,1 г стали помещают в стакан или колбу вместимостью 250 - 300 см³, приливают 15 см³ соляной и 5 см³ азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раствор охлаждают, осторожно приливают 5 см³ серной кислоты, нагревают до выделения ее паров и охлаждают. Осторожно при непрерывном перемешивании приливают 50 - 60 см³ воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор фильтруют через два сухих фильтра «белая лента» в стакан или колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. Фильтр с осадком отбрасывают. Аликвотную часть раствора, равную 5 см³, помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 5 см³ воды, добавляют раствор аммиака, приливая его до начала выпадения осадка гидроокисей металлов, прибавляют по каплям соляную кислоту 1:1 до растворения осадка гидроокисей и избыток 1 см³. Затем к раствору приливают 5 см³ 50 %-ного раствора уксуснокислого натрия, 10 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, содержимое стакана нагревают до кипения, кипятят 2 - 3 мин, приливают 10 см³ азотной кислоты 1:1 и кипятят еще 1 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре или спектрофотоколориметре при λ = 500 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 430 до 540 нм, в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм при содержании кобальта до 1 % и в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм при содержании кобальта от 1 до 3 %.

Раствор сравнения готовят следующим образом: аликвотную часть раствора 5 см³ помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 10 см³ азотной кислоты 1:1 и кипятят 2 мин. Затем приливают 10 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см³ 50 %-ного раствора уксуснокислого натрия, раствор кипятят 1 мин, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой и перемешивают.

Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

4.3.1. Построение градуированных графиков

4.3.1.1. Построение градуированного графика при массовой доле кобальта в стали от 0,5 до 1 %.

В восемь стаканов вместимостью 250 - 300 см³ помещают по 0,1 г карбонильного железа. В семь стаканов приливают последовательно 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 см³ стандартного раствора хлористого кобальта, что соответствует 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 и 1,0 мг кобальта. Восьмой стакан вместимостью 250 - 300 см³ служит для проведения контрольного опыта. В стаканы приливают по 15 см³ соляной и по 5 см³ азотной кислот, накрывают стаканы часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании. Далее с содержимым каждого стакана поступают, как указано в п. 4.3, начиная со слов: «Раствор охлаждают, осторожно приливают 5 см³ серной кислоты и нагревают до выделения ее паров ...».

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.

4.3.1.2. Построение градуированного графика при массовой доле кобальта в стали от 1,0 до 3,0 %

В семь стаканов вместимостью 250 - 300 см³ помещают по 0,1 г карбонильного железа. В шесть стаканов приливают последовательно 10; 14; 18; 22; 26 и 30 см³ стандартного раствора хлористого кобальта, что соответствует 1,0; 1,4; 1,8; 2,2; 2,6 и 3,0 мг кобальта. Седьмой стакан вместимостью 250 - 300 см³ служит для проведения контрольного опыта.

В стаканы приливают по 15 см³ соляной и по 5 см³ азотной кислот, накрывают их часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании.

Далее с содержимым каждого стакана поступают, как указано в п. 4.3, начиная со слов: «Раствор охлаждают, осторожно приливают по 5 см³ серной кислоты и нагревают до выделения ее паров ...».

Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю кобальта (X) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг;

т₁ - масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними результатами трех параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

Таблица 4

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОБАЛЬТА (2,00 - 20,0 %) МЕТОДОМ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ

5.1. Сущность метода

Кобальт отделяют от марганца, хрома, никеля и других элементов селективной сорбцией на анионите из солянокислого раствора. В элюате кобальт (II) титруют потенциометрически в аммиачной среде раствором железосинеродистого калия; при этом кобальт (II) окисляется до кобальта (III).

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для потенциометрического титрования: пара электродов: индикаторный платиновый электрод и электрод сравнения - каломельный, хлорсеребряный или вольфрамовый;

магнитная мешалка;

милливольтметр постоянного тока или рН-метр, позволяющие четко фиксировать скачок потенциала в точке эквивалентности при титровании с выбранной парой электродов. При необходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление, которое позволяет производить измерения в пределах шкалы прибора.

Хроматографическая колонка диаметром 1,5 - 2 см, заполненная анионитом с высотой слоя 40 - 45 см.

Сильноосновной анионит типа АВ-17-8чС по ГОСТ 20301-74.

Подготовка анионита к анализу, 100 - 150 см³ товарного анионита (выпускается в виде взвеси в воде) промывают дважды водой способом декантации. Для отделения фракции смолы с размером зерна менее 0,6 мм взвесь смолы в воде выливают на сито с сеткой № 063 по ГОСТ 6613-73 и промывают струей воды, собирая прошедшую сквозь сито фракцию анионита вместе с водой в сосуд вместимостью 2 - 3 дм³. Оставшуюся на сите смолу отбрасывают. Фракцию анионита с размером зерна менее 0,6 мм дважды промывают декантацией соляной кислотой 1:30, затем соляной кислотой 1:1 до отсутствия ионов железа (проба роданистым аммонием) и водой 4 - 5 раз. Смолу обрабатывают 5 %-ным раствором гидрата окиси натрия до отрицательной реакции на хлорид-ионы (проба азотнокислым серебром), а затем водой до нейтральной реакции по универсальному индикатору и переносят в колонку, в нижней части которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным без пузырьков воздуха. После заполнения колонки через нее со скоростью примерно 1 мл/мин пропускают вначале 120 - 150 см³ соляной кислоты 1:30, затем 120 - 150 см³ соляной кислоты 1:2 и 100 см³ воды.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 3:1; 1:1; 1:2 и 1:30.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:100.

Аммиак, водный раствор по ГОСТ 3760-79.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3772-74.

Аммоний лимоннокислый по ГОСТ 9264-79.

Кобальт металлический, марки К0.

Кобальт хлористый, стандартный раствор, 0,5 г металлического кобальта растворяют при нагревании в 20 см³ азотной кислоты 1:1. Раствор выпаривают почти досуха, приливают 10 - 15 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха. Операцию выпаривания после прибавления соляной кислоты повторяют еще дважды. Соли растворяют в 50 см³ соляной кислоты 1:1, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см³ этого раствора содержит 0,001 г кобальта.

Калий железосинеродистый по ГОСТ 4206-75, стандартный раствор. 8,25 г железосинеродистого калия помещают в стакан вместимостью 600 - 800 см³ и растворяют в 400 - 500 см³ воды. Содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор переливают в склянку из темного стекла.

Массовую концентрацию раствора устанавливают каждый раз перед использованием по стандартному раствору хлористого кобальта, пропущенному через колонку с анионитом.

15 см³ стандартного раствора хлористого кобальта помещают в стакан вместимостью 200 - 300 см³ и выпаривают почти досуха.

Далее поступают, как указано в п. 5.3, начиная со слов «К остатку в стакане приливают 20 см³ соляной кислоты 3:1 и растворяют соли при умеренном нагревании».

Массовая концентрация раствора железосинеродистого калия, выраженная в граммах кобальта, (Т) вычисляют по формуле

где V - объем стандартного раствора хлористого кобальта, взятый для титрования, см³;

С_ст - содержание кобальта в 1 см³ стандартного раствора хлористого кобальта, г;

V₁ - объем раствора железосинеродистого калия, израсходованный на титрование, см³.

5.3. Проведение анализа

Навеску стали:

0,5 г при массовой доле кобальта от 2 до 5 %

0,25 г   »        »           »          »        от 5 до 10 %

0,1 г     »        »           »          »        от 10 до 20 %

помещают в стакан вместимостью 300 см³, приливают 40 - 50 см³ соляной кислоты и 5 - 10 см³ азотной кислоты. Стакан накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умеренном нагревании, осторожно приливают 5 - 10 см³ азотной кислоты и выпаривают до объема 15 - 20 см³. Разбавляют горячей водой до 150 - 200 см³, нагревают до кипения и для полного выделения вольфрамовой кислоты выдерживают на теплой плите в течение 1,5 - 2 ч.

Осадок отфильтровывают на фильтр «синяя лента» с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы и промывают 10 - 12 раз горячей азотной кислотой 1:100. Фильтр с осадком отбрасывают.

Раствор выпаривают почти досуха, прибавляют 10 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха.

К остатку в стакане приливают 20 см³ соляной кислоты 3:1 и растворяют соли при умеренном нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры и переносят в ионообменную колонку со смолой, предварительно промытой 100 см³ соляной кислоты 3:1.

Раствор пропускают через колонку со скоростью примерно 1 мл/мин. Когда уровень раствора в колонке будет на 1 - 2 см выше слоя смолы, ополаскивают стакан 5 - 6 см³ соляной кислоты 3:1 и переносят промывную жидкость в колонку. Повторяют эту операцию еще трижды и смывают верхнюю часть колонки 2 - 3 раза 5 - 6 см³ соляной кислоты 3:1, каждый раз следя за тем, чтобы уровень раствора в колонке не опускался ниже 1 - 2 см над слоем смолы. Пропускают через колонку еще 120 - 150 см³ соляной кислоты 3:1 и полученный фильтрат отбрасывают.

Кобальт десорбируют 200 - 250 см³ соляной кислоты 1:2 со скоростью 1 - 1,5 мл/мин, собирая элюат в стакан вместимостью 400 см³. Для подготовки смолы к последующим определениям хроматографическую колонку промывают 100 см³ 0,5 н. соляной кислоты и 250 - 300 см³ воды до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Промывную жидкость отбрасывают. К элюату приливают 30 см³ азотной кислоты, 15 см³ серной кислоты и выпаривают раствор до выделения паров серной кислоты. Раствор охлаждают, осторожно приливают 40 см³ воды и снова охлаждают. Добавляют раствор аммиака до начала выделения осадка гидроокисей металлов, который растворяют, прибавляя по каплям соляную кислоту 1:1.

Раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 10 г лимоннокислого аммония, 15 г хлористого аммония, 20 - 25 см³ раствора аммиака, перемешивают раствор мешалкой до полного растворения солей и тут же титруют раствором железосинеродистого калия. Вначале раствор железосинеродистого калия приливают быстро, а вблизи точки эквивалентности по каплям, записывая объем раствора в бюретке и показания прибора после прибавления каждой капли. Объем раствора в бюретке, соответствующий максимальному изменению показаний прибора, принимают за объем, пошедший на титрование.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю кобальта (X) в процентах вычисляют по формуле

где V - объем раствора железосинеродистого калия, пошедший на титрование кобальта, см³;

Т - массовая концентрация раствора железосинеродистого калия, выраженная в граммах кобальта;

m - масса навески, г.

5.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных результатов при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 5.

Таблица 5

6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,005 - 25,0 %)

6.1. Сущность метода

Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами кобальта, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламени воздух-ацетилен или ацетилен-закись азота, при длине волны 240,7 нм или 252,1 нм.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный пламенный спектрофотометр.

Лампа с полым катодом для определения кобальта.

Баллон с ацетиленом.

Баллон с закисью азота.

Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и 1:40.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

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

Смесь кислот: 150 см³ фосфорной кислоты и 300 см³ серной кислоты (1:1) смешивают, охлаждают и доливают водой до объема 1 дм³.

Железо электролитическое или карбонильное с содержанием кобальта менее 0,005 %.

Кобальт металлический, содержащий не менее 99,99 % Со, марки К0.

Стандартные растворы кобальта.

Раствор А: 1 г металлического кобальта растворяют в стакане вместимостью 200 см³ при нагревании в 20 см³ соляной кислоты с добавлением 2 см³ азотной кислоты. Раствор выпаривают досуха, остаток растворяют при нагревании в 20 см³ соляной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 2 мг кобальта.

Раствор Б: 50 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см³ раствора Б содержит 1 мг кобальта.

Раствор В: 25 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см³ раствора В содержит 0,5 мг кобальта.

Раствор Г: 25 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см³ раствора Г содержит 0,1 мг кобальта.

Раствор Д: 50 см³ раствора Г переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 0,05 мг кобальта.

6.3. Подготовка прибора

Подготовку прибора проводят в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией. Настраивают спектрофотометр на резонансную линию 240,7 нм или 252,1 нм. После включения подачи газа и зажигания горелки распыляют воду и устанавливают нуль прибора.

6.4. Проведение анализа

6.4.1. Определение кобальта (0,25 - 5,00 %)

Навеску стали в зависимости от массовой доли кобальта (табл. 6) помещают в стакан или колбу вместимостью 200 - 300 см³ и растворяют при нагревании в 20 см³ соляной и 5 см³ азотной кислот. Раствор выпаривают досуха. Приливают 4 см³ соляной кислоты, 15 см³ воды и нагревают до растворения солей.

Таблица 6

Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Часть раствора фильтруют через сухой фильтр «белая лента» в коническую колбу, сполоснув ее первыми порциями фильтрата.

Для приготовления нулевого раствора в мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 4 см³ соляной кислоты, доливают до метки и перемешивают. Распыляют нулевой и испытуемые растворы в порядке увеличения абсорбции в пламени воздух-ацетилен при длине волны 252,1 нм до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки.

6.4.1. Построение градуированного графика

В мерные колбы вместимостью 100 см³ помещают 1, 2, 3, 4, 5 и 6 см³ стандартного раствора В кобальта, что соответствует 0,5; 1; 1,5; 2,0; 2,5 и 3 мг кобальта, прибавляют по 4 см³ соляной кислоты, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Для приготовления нулевого раствора в мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 4 см³ соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Растворы распыляют в порядке увеличения абсорбции, начиная с нулевого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду. Из среднего значения оптической плотности каждого раствора вычитают среднее значение оптической плотности нулевого раствора. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям кобальта строят градуировочный график.

6.4.2. Определение кобальта (0,005 - 25,0 %)

Массу навески пробы в зависимости от массовой доли кобальта определяют по табл. 7.

Таблица 7

Пробу помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 20 см³ смеси кислот. После растворения раствор окисляют несколькими каплями азотной кислоты. При анализе высоколегированных сталей пробу растворяют в 20 см³ раствора соляной кислоты (1:1) и 3 см³ азотной кислоты, выпаривают до небольшого объема и добавляют 20 см³ смеси кислот. Полученный раствор выпаривают до появления паров серной кислоты, при наличии нерастворившихся карбидов добавляют несколько капель азотной кислоты и снова выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения добавляют 20 см³ воды и нагревают до растворения солей. Раствор переносят в мерную колбу соответствующей вместимости (см. табл. 7), доливают водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата, и в случае необходимости разбавляют согласно табл. 7. Атомную абсорбцию кобальта измеряют при длине волны 240,7 нм в пламени ацетилен-воздух или закись азота-ацетилен.

6.4.2.1. Построение градуировочного графика

При массовой доле кобальта от 0,005 до 0,025 % в шесть стаканов вместимостью 250 см³ помещают по 1 г железа и в пять из них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Д. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см³ смеси кислот, после растворения растворы окисляют несколькими каплями азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см³ и поступают далее так, как указано в п. 6.4.2.

При массовой доле кобальта от 0,025 до 0,05 % в пять стаканов вместимостью 250 см³ помещают по 0,5 г железа и в четыре из них отмеряют 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Д. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см³ смеси кислот, после растворения растворы окисляют несколькими каплями азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см³ и поступают далее так, как указано в п. 6.4.2.

При массовой доле кобальта свыше 0,05 до 0,5 % в семь стаканов вместимостью 250 см³ помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Г. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см³ смеси кислот и поступают далее по п. 6.4.2 (растворы переносят в колбу вместимостью 100 см³). При массовой доле кобальта свыше 0,5 до 5,0 % в семь стаканов вместимостью 250 см³ помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Б.

В каждый стакан добавляют по 20 см³ смеси кислот и растворяют, окисляют и выпаривают вышеизложенным способом. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Из полученных растворов отмеряют по 10 см³ в мерные колбы вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Далее поступают так, как указано в п. 6.4.2.

При массовой доле кобальта свыше 5,0 до 10,0 % в семь стаканов вместимостью 250 см³ помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора А. В каждый стакан добавляют по 20 см³ смеси кислот и растворяют, окисляют, выпаривают вышеизложенным способом. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Из полученных растворов отмеряют по 5 см³ в мерные колбы вместимостью 100 см³ и поступают далее так, как указано выше.

При массовой доле кобальта свыше 10,0 до 25,0 % в восемь стаканов вместимостью 250 см³ помещают по 0,1 г железа и в семь из них отмеряют 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 и 12,5 см³ стандартного раствора А. Добавляют по 20 см³ смеси кислот и растворяют, окисляют и выпаривают вышеизложенным способом. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Из полученных растворов отмеряют по 5 см³ в мерные колбы вместимостью 250 см³ и поступают далее так, как указано выше.

6.5. Обработка результатов

Определяют среднее значение оптической плотности нулевого раствора и вычитают это значение из среднего значения оптической плотности испытуемых растворов. По градуировочному графику находят содержание кобальта в испытуемом растворе.

6.5.1. Массовую долю кобальта (X) в процентах при выполнении определения по п. 6.4.1 вычисляют по формуле

где m₁ - масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг;

т - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг.

6.5.2. Массовую долю кобальта (X₁) в процентах при выполнении определения по п. 6.4.2 вычисляют по формуле

где С - концентрация кобальта, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V - объем конечного раствора пробы (см. табл. 7), см³;

m - масса навески пробы, соответствующая отобранной части раствора, г.

6.5.3. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними значениями результатов трех параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 8.

Таблица 8

6.5.4. Метод применяют при разногласии в оценке качества сталей.

Разд. 6. (Измененная редакция, Изм. № 1).

7. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,50 - 25,0 %)

7.1. Сущность метода

Метод основан на растворении стали в соляной кислоте, отделении кобальта от остальных компонентов окисью цинка, осаждении его 1-нитрозо-2-нафталом, прокаливании осадка до закиси - окиси кобальта и переведении в сернокислый кобальт.

7.2. Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:4.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:10, насыщенная сероводородом.

Кислота хлорная, 60 %-ный раствор.

Кислота уксусная, ледяная по ГОСТ 61-75.

Аммоний щавелевокислый, кристаллический по ГОСТ 5712-78.

Калий кислый сернокислый.

Перекись водорода 3 %-ный раствор, свежеприготовленный.

Окись цинка по ГОСТ 10262-73 в виде водной суспензии 1:5.

1-нитрозо-2-нафтол по ГОСТ 7756-73 свежеприготовленный, 2 %-ный раствор.

2 г 1-нитрозо-2-нафтола помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³ и смачивают 1 - 2 см³ уксусной кислоты. Содержимое колбы растворяют при перемешивании в 50 см³ уксусной кислоты, добавляют 50 см³ горячей воды, энергично взбалтывают в течение 5 мин и фильтруют.

Железо сернокислое FeSO₄ · 7H₂O, 10 %-ный раствор.

Сероводород.

7.3. Проведение анализа

7.3.1. Массу навески пробы и объем раствора соляной кислоты (1:1) для растворения пробы в зависимости от массовой доли кобальта определяют по табл. 9.

Таблица 9

Навеску пробы помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют при умеренном нагревании в растворе соляной кислоты (1:1).

После растворения, не прерывая нагревания, окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям до прекращения вспенивания раствора, выпаривают раствор пробы до объема 10 см³, прибавляют 25 см³ раствора соляной кислоты (1:1) и вновь выпаривают до объема 10 см³. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, а стакан ополаскивают водой, которую присоединяют к раствору. Объем раствора в колбе не должен превышать 300 см³.

При анализе стали с массовой долей вольфрама 6 - 20 % пробу растворяют в растворе соляной кислоты объемом на 20 см³ больше указанного в табл. 10. После прибавления азотной кислоты раствор нагревают до кипения. При анализе стали с массовой долей хрома 10 - 25 % и углерода 1 - 2 % после неполного растворения пробы в растворе соляной и азотной кислот прибавляют 20 см³ раствора хлорной кислоты, выпаривают до появления ее паров, охлаждают, добавляют 5 см³ соляной кислоты и нагревают до восстановления хрома. Затем добавляют около 120 см³ воды, 15 см³ раствора сернокислого железа и кипятят до растворения солей. Избыток сернокислого железа окисляют несколькими каплями азотной кислоты.

При анализе стали с массовой долей меди, алюминия и молибдена свыше 2 % пробу растворяют в растворе азотной кислоты в количестве 10 см³ на 1 г навески пробы, добавляя 5 см³ соляной кислоты. После растворения пробы раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в 25 см³ раствора соляной кислоты (1:1), разбавляют водой до 200 см³, кипятят и фильтруют через плотный фильтр с фильтробумажной массой выделившуюся кремниевую кислоту. Фильтр нагревают до 80 °С и пропускают через него сероводород. Выделившиеся сульфиды меди и молибдена фильтруют на фильтр средней плотности, уплотненной фильтробумажной массой, и промывают раствором соляной кислоты (1:10), насыщенной сероводородом. К фильтрату прибавляют 10 см³ раствора перекиси водорода, выпаривают до объема 40 см³, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³ и разбавляют водой до объема 300 см³.

7.3.2. Раствор, полученный согласно п. 7.3.1, нагревают до температуры 70 - 80 °С и добавляют к нему небольшими порциями суспензию окиси цинка, каждый раз энергично взбалтывая раствор. Суспензию добавляют до тех пор, пока выпавший осадок избытка окиси цинка не соберется на дне колбы в виде слабозаметного белого осадка. Затем раствор разбавляют горячей водой до объема около 350 см³, энергично перемешивают и оставляют до оседания осадка.

Содержимое колбы охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата, и отбирают 250 см³ фильтрата в стакан вместимостью 800 см³. Раствор в стакане разбавляют водой до объема около 400 см³, добавляют 15 см³ соляной кислоты, нагревают до 70 °С и осаждают кобальт раствором 1-нитрозо-2-нафтала, прибавляя его в количестве 20 см³ на каждые 0,01 г кобальта.

Раствор 1-нитрозо-2-нафтола прибавляют медленно, непрерывно перемешивая. Раствор с осадком кипятят 5 мин и оставляют на 2 ч при температуре 60 °С. Осадок фильтруют на двойной беззольный фильтр, уплотненный фильтробумажной массой, и промывают его сначала от трех до шести раз холодным раствором соляной кислоты (1:4), а затем 3 раза водой.

Фильтр с осадком после удаления из него по возможности наибольшего количества влаги складывают таким образом, чтобы осадок был хорошо прикрыт бумагой, помещают его в предварительно прокаленный до постоянного веса и взвешенный фарфоровый тигель, покрывают сверху щавелевокислым аммонием и осторожно высушивают в сушильном шкафу. Затем тигель прикрывают крышкой, осторожно избегая воспламенения, озоляют фильтр, снимают крышку, тигель помещают в муфельную печь и прокаливают осадок 40 мин при 750 - 850 °С.

Если осадок был выделен из пробы с массовой долей свыше 10 % никеля, прокаленный осадок растворяют, умеренно нагревая, в соляной кислоте или сплавляют с кислым сернокислым калием и выщелачивают плав водой. Полученный раствор разбавляют водой до 250 - 300 см³, снова осаждают кобальт 1-нитрозо-2-нафтолом и до стадии прокаливания поступают так, как описано выше.

Прокаленный осадок закиси-окиси кобальта смачивают в тигле 5 см³ азотной кислоты, нагревают до удаления избытка кислоты, охлаждают, добавляют 0,5 - 1 см³ серной кислоты и осторожно нагревают до полного удаления кислоты.

Сухой остаток прокаливают в течение нескольких минут при 500 °С. Содержимое тигля охлаждают, смачивают 1 - 2 каплями воды, снова выпаривают, прокаливают, как описано выше, до постоянной массы и после охлаждения в эксикаторе взвешивают.

7.4. Обработка результатов

7.4.1. Массовую долю кобальта (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса осадка сернокислого кобальта, г;

0,3804 - коэффициент пересчета сернокислого кобальта на кобальт;

т - масса навески пробы, соответствующая отобранной части раствора, г.

7.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 8.

Разд. 7. (Введен дополнительно, Изм. № 1).

 

СОДЕРЖАНИЕ