Приложение (рекомендуемое). Экстракционно-фотометрический метод определения ванадия с БФГА при массовой доле 0,02-0,25%

Приложение
(рекомендуемое)

Экстракционно-фотометрический метод определения ванадия с БФГА при массовой доле 0,02-0,25%

1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в фиолетовый цвет комплексного соединения ванадия (V) с N-фенилбензогидроксамовой кислотой в растворе соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 6 моль/дм3, экстрагировании его хлороформом и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 530 нм.

2. Аппаратура и реактивы

Аппаратура и реактивы - по п. 2.2 настоящего стандарта с дополнениями.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 или по ГОСТ 14262-78, разбавленная 1:4.

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

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

N-фенилбензогидроксамовая кислота (БФГА), раствор с массовой концентрацией 2 г/дм3 в хлороформе.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Хлороформ по ГОСТ 20015-84.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор с массовой концентрацией 0,3 г/дм3.

Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336-75.

Стандартные растворы ванадия А и Б готовят как приведено в п. 2.2 настоящего стандарта.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79.

3. Проведение анализа

3.1. Навеску стали или чугуна массой 0,5 г (при массовой доле ванадия - 0,02-0,1%) или 0,25 г (при массовой доле ванадия 0,1-0,25%) помещают в стакан вместимостью 200 см3, прибавляют 30 см3 серной кислоты (1:4), 5 см3 ортофосфорной кислоты и растворяют при умеренном нагревании.

После полного растворения навески приливают по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора. Раствор выпаривают до появления паров серной кислоты. Обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. Соли растворяют в 20 см3 воды при нагревании, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. В случае анализа чугуна раствор фильтруют на фильтр средней плотности и промывают осадок 5-6 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в мерную колбу вместимостью 100 см3. Фильтр с осадком отбрасывают.

Аликвотную часть раствора 15 см3 помещают в делительную воронку вместимостью 100 см3, последовательно при перемешивании прибавляют раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой розовой окраски и 3-4 капли в избыток, выдерживают в течение 1 мин, прибавляют 15 см3 раствора соляной кислоты, 10 см3 раствора БФГА в хлороформе и встряхивают в течение 1 мин.

Хлороформенный экстракт сливают в мерную колбу вместимостью 25 см3. К раствору в делительной воронке прибавляют 5 см3 раствора БФГА в хлороформе и встряхивают в течение 30 с. Полученные экстракты объединяют, доливают хлороформом до метки, перемешивают и через 1 час измеряют оптическую плотность растворов на спектрофотометре при длине волны 530 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн 500-560 нм. В качестве раствора сравнения используют хлороформ.

Результаты анализа вычисляют по градуировочному графику или методом сравнения со стандартным образцом, близким по составу к анализируемой пробе и проведенным через все стадии анализа.

Из значения оптической плотности каждого анализируемого раствора вычитают значение оптической плотности контрольного опыта.

3.2. Построение градуировочного графика

В шесть стаканов вместимостью 200 см3 помещают 0,5 или 0,25 г карбонильного железа (в зависимости от навески пробы). В пять из них приливают 0,5; 1,0; 3,0; 5,0 и 7,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,00010; 0,00030; 0,00050; 0,00070 г ванадия. Шестой стакан служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы приливают по 30 см3 серной кислоты (1:4), 5 см3 ортофосфорной кислоты и растворяют железо при умеренном нагревании. Далее поступают, как приведено в п. 3.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям массы ванадия строят градуировочный график. Допускается построение градуировочного графика в координатах: оптическая плотность - массовая доля ванадия.

4. Обработка результатов

4.1. Массовую долю ванадия (X_4) в процентах вычисляют по формуле

           m  х 100

            1

      X  = -------- ,

       4       m

      где m  - масса  ванадия  в   анализируемой   пробе,   найденная  по

           1   градуировочному графику, г;

          m  - масса навески пробы, г.

4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли ванадия приведены в табл. 1.