Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




29.04.2019


25.04.2019


22.04.2019


11.02.2019


17.01.2019


29.12.2018


29.12.2018


04.12.2018


25.10.2018


26.09.2018





Яндекс.Метрика
         » » Фотометрический метод определения титана с диантипирилметаном

Фотометрический метод определения титана с диантипирилметаном

23.11.2017

Вариант А — без отделения сопутствующих компонентов для низколегированных сталей в присутствии вольфрама до 1% (при содержании титана 0,1—5%)

Сущность метода. Метод основан на измерении интенсивности окраски комплексного соединения, образующегося при взаимодействии ионов титана (IV) с диантипирилметаном в 0,5—4 н. солянокислых или сернокислых растворах, Лmax = 385 нм. Оптимальная концентрация 20—150 мкг титана в 100 мл раствора. Алюминий, марганец, медь, никель, кобальт, цирконий не образуют окрашенных соединений. Цинк, кадмий образуют осадки, растворимые в избытке диантипирилметана. Влияние железа (III) и ванадия (V) устраняют восстановлением аскорбиновой кислотой, вольфрам связывают фосфорной кислотой в растворимый комплекс.

Реактивы и растворы. 1. Диантипирилметан, раствор 50 г/л: 5 г диантипирилметана растворяют в 70 мл 1 н. соляной кислоты, фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят объем раствора 1 н. соляной кислотой до метки. 2. Стандартный раствор титана 0,00001 г/мл: 10 мл стандартного раствора титана А (способ приготовления описан в разделе «Экстракционно-фотометрический метод определения титана») помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят до метки водой и перемешивают. 1 мл раствора соответствует 0,00001 г титана.

Выполнение определения.
Навески образца и аликвотные части раствора в зависимости от содержания титана представлены ниже:
Навеску низколегированной стали помещают в стакан вместимостью 200—250 мл и растворяют в 30—40 мл смеси соляной (пл. 1,19 г/см3) и азотной (пл. 1,40 г/см3) кислот в отношении 3:1. Затем прибавляют 20 мл серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до паров серной кислоты. Если сталь содержит вольфрам, то навеску растворяют в 20—30 мл смеси соляной (пл. 1,19 г/см3) и азотной (пл. 1,40 г/см3) кислот в отношении 3:1 и 10 мл фосфорной кислоты (пл. 1,70 г/см3). После растворения прибавляют 15 мл серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. После охлаждения приливают 30 мл воды, нагревают до растворения солей и охлаждают.

Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл, доливают до метки водой и перемешивают. Часть раствора отфильтровывают через два сухих фильтра средней плотности, отбрасывая первые порции фильтрата.

Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 10 мл аскорбиновой кислоты (100 г/л), перемешивают и оставляют на 5—7 мин до полного восстановления железа (III) и ванадия (V). Затем прибавляют 15 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1, 10 мл диантипирилметана (50 г/л), перемешивают, доводят водой до метки и вновь перемешивают. Оптическую плотность измеряют через 30—40 мин на спектрофотометре при Лmax = 385 или фотоколориметре ФЭК-60 светофильтр № 2, применяя в качестве раствора сравнения аликвотную часть пробы, в которую добавлены все реактивы, за исключением диантипирилметана. Одновременно проводят контрольный опыт через все стадии анализа.

Содержание титана находят по градуировочному графику.

Построение градуировочного графика. В мерные колбы вместимостью 100 мл помещают 0, 2, 5, 8, 12, 15 мл стандартного раствора титана (0,00001 г/мл), 6 мл 1,8 н. серной кислоты, воды до 20 мл, 10 мл аскорбиновой кислоты и далее поступают, как указано выше.

Содержание титана вычисляют по формуле (7).

Вариант Б — для сталей и сплавов с отделением титана купфероном (при содержании титана 0,05—5%)

Сущность метода.
Метод основан на образовании устойчивого, окрашенного в желто-оранжевый цвет комплексного соединения четырехвалентного титана с диантипирилметаном. Оптимальная кислотность 0,5—4 н., солянокислые или сернокислые растворы.

Лmах = 385 нм. Молярный коэффициент погашения 15000. Оптимальная концентрация 20—150 мкг титана в 100 мл раствора. Титан отделяют от хрома, никеля купфероном. Влияние железа (III) и ванадия (V) устраняют восстановлением аскорбиновой кислотой. Перед осаждением титана купфероном вольфрам связывают фосфорной кислотой в растворимый комплекс.

Выполнение определения. Навески образца и аликвотные части раствора в зависимости от содержания титана представлены выше (вариант А).

Навеску стали или сплава помещают в стакан вместимостью 400 мл и растворяют в 30—40 мл смеси соляной (пл. 1,19 г/см3) и азотной (пл. 1,40 г/см3) кислот в отношении 3:1. В присутствии вольфрама добавляют 10 мл фосфорной кислоты (пл. 1,70 г/см3). После растворения прибавляют 20 мл серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до паров серной кислоты. Соли растворяют в 100 мл воды, раствор охлаждают.

При анализе сплавов на никелевой основе к раствору прибавляют 10 мл раствора железо-аммонийных квасцов (10 г/л). Затем к раствору прибавляют небольшое количество бумажной массы и 15 мл раствора купферона (60 г/л), вводя его медленно при перемешивании. Осадку дают отстояться, а затем фильтруют на фильтр средней плотности с добавлением небольшого количества бумажной массы. Осадок промывают 6—8 раз холодной разбавленной 1:9 серной кислотой с добавлением небольшого количества купферона и затем 3—4 раза разбавленным 1:4 аммиаком для удаления вольфрама. Фильтрат отбрасывают.

Осадок завертывают в сухой фильтр, хорошо отжимают и помещают в платиновый тигель, высушивают при умеренной температуре, осторожно озоляют, прокаливают до полного выгорания темных углеродистых частичек, охлаждают, прибавляют 5 г пиросернокислого калия, перемешивают и сплавляют при температуре 650—700° С до получения прозрачного расплава. Тигель с плавом и крышкой помещают в стакан вместимостью 200 мл и выщелачивают в 50—40 мл серной кислоты, разбавленной 1:9, при слабом нагревании.

По окончании растворения плава тигель с крышкой удаляют из стакана, и стенки его обмывают серной кислотой, разбавленной 1:9. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл, прибавляют серной кислоты, разбавленной 1:9, до метки и перемешивают.

Часть раствора отфильтровывают через сухой фильтр средней плотности в сухой стакан, отбрасывая первую порцию раствора.

Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют воды до 10 мл, 5 мл аскорбиновой кислоты (100 г/л), перемешивают и оставляют на 5—7 мин до полного восстановления железа (III) и ванадия (V).

Затем прибавляют 15 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1, 10 мл диантипирилметана (50 г/л), перемешивают, доводят водой до метки и вновь перемешивают.

Оптическую плотность измеряют через 30 мин при Лmах = 385 нм, применяя в качестве раствора сравнения контрольную пробу, проведенную через все стадии анализа, содержащую такое же количество железа, что и анализируемая проба. Для этой цели прибавляют соответствующее количество раствора железа, не содержащего титан. По найденной величине оптической плотности исследуемого раствора находят содержание титана по градуировочному графику или методом сравнения.

Построение градуировочное графика. В стакан вместимостью 400 мл помещают навеску карбонильного железа, соответствующую содержанию железа в анализируемой пробе, или 10 мл раствора железо-аммонийных квасцов при анализе сплавов на никелевой основе и 1, 3, 5, 7, 9 и 11 мл стандартного раствора титана (0,0005 г/ /мл). Затем приливают 30—40 мл смеси соляной и азотной кислот и далее поступают, как описано выше. Содержание титана вычисляют по формуле (13).