ICS77.100 H11 中华人民共和国国家标准 GB/T32784—2016 含镍生铁 铬含量的测定 过硫酸铵-硫酸亚铁铵滴定法 Pigironcontentingnickel—Determinationofchromiumcontent— Ammoniumpersulfate-ammoniumferroussulfatetitrationmethod 2016-06-14发布 2017-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国生铁及铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归口。 本标准起草单位:五矿(湖南)铁合金有限责任公司、冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人:黄燕、杨茂、王慧、彭再强、谢治新、陈自斌。 ⅠGB/T32784—2016 含镍生铁 铬含量的测定 过硫酸铵-硫酸亚铁铵滴定法 警告———使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本标准规定了过硫酸铵-硫酸亚铁铵滴定法测定铬含量。 本标准适用于含镍生铁中铬含量的测定,测定范围(质量分数):0.50%~10.00%。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T12805 实验室玻璃仪器 滴定管 GB/T12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管 3 原理 试料用酸溶解,在硫酸、磷酸介质中,以硝酸银为催化剂,用过硫酸铵将铬氧化成六价,用硫酸亚铁 铵标准滴定溶液滴定,测得铬含量。对于含钒试料,加过量的硫酸亚铁铵标准滴定溶液,再以高锰酸钾 标准滴定溶液回滴。 4 试剂 除另有说明外,分析中仅使用确认的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的二级水。 4.1 硝酸,ρ=1.42g/mL。 4.2 磷酸,ρ=1.69g/mL。 4.3 氢氟酸,ρ=1.15g/mL。 4.4 盐酸,1+1。 4.5 盐酸,1+3。 4.6 硫酸,1+1。 4.7 硫酸,5+95。 4.8 硫酸-磷酸混合酸溶液:量取1500mL水置于3000mL锥形瓶中,缓慢加入200mL磷酸(4.2), 搅拌均匀;流水冷却,边搅拌边缓慢加入800mL硫酸(ρ=1.84g/mL),搅拌均匀。 4.9 硝酸银溶液,10g/L。称取1.0g硝酸银溶于100mL水中,滴加数滴硝酸(4.1),存于棕色瓶中。 1GB/T32784—2016 4.10 过硫酸铵溶液,300g/L,用时配制。 4.11 硫酸锰溶液,40g/L。 4.12 铬标准溶液,2.00mg/mL。 称取5.6578g预先经105℃±5℃干燥1h,置于干燥器中冷却至室温的重铬酸钾(基准),置于烧 杯中,用水溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液1mL含2.00mg铬。 4.13 高锰酸钾标准滴定溶液,c1 5KMnO4æ èçö ø÷=0.1mol/L。 4.13.1 配制:称取3.3g高锰酸钾,加入已盛有约1050mL水的烧瓶中,加热至微沸,保持1h~2h,放 置于暗处过夜,用多孔过滤器过滤上部清液(过滤前后均不要用水洗涤),移入棕色瓶(预先用蒸汽洗涤 30min)中,混匀并储存于暗处。 4.13.2 标定:称取2.0000g经150℃~200℃干燥1h~1.5h并冷却至室温的草酸钠(基准),加水溶 解后移入250mL容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。移取25.00mL此溶液,加入200mL水、20mL硫酸 (4.6),微热使溶液温度达到25℃~30℃,边搅拌边用高锰酸钾标准滴定溶液(4.13.1)滴定至微红色, 静置至红色消失,加热至55℃~60℃,用高锰酸钾标准滴定溶液滴定直至溶液呈微红色,并保持30s 不褪色为终点。另外,于200mL水中,慢慢加入20mL硫酸(4.6),加热至55℃~60℃,用高锰酸钾标 准滴定溶液滴定,作为空白试验进行校正。按式(1)计算高锰酸钾标准滴定溶液的浓度: c1=m (V1-V0)×0.06701………………………………(1) 式中: c1 ———标定后高锰酸钾标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); m ———分取草酸钠的量,单位为克(g); V1———标定时所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); V0———空白试验时所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); 0.06701———1.00mL高锰酸钾标准滴定溶液c1 5KMnO4æ èçö ø÷=1.000mol/L相当于草酸钠的量,单 位为克每摩尔(g/mol)。 4.14 硫酸亚铁铵标准滴定溶液,c[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=0.1mol/L。 4.14.1 配制:称取40.00g硫酸亚铁铵,溶解于硫酸(4.7)中,并用硫酸(4.7)稀释至1000mL,混匀。 4.14.2 标定:移取25.00mL硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.14.1),加入25mL水和5mL磷酸(4.2),用 高锰酸钾标准滴定溶液(4.13.1)滴定至微红色。按式(2)计算硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度: c2=c1V3 V2………………………………(2) 式中: c2———硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); c1———标定后的高锰酸钾标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); V3———滴定时所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); V2———移取硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL)。 4.15 N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液,2g/L。称取0.2g试剂置于300mL烧杯中,加0.2g无水碳 酸钠,加20mL水加热溶解,用水稀释至100mL,混匀。 5 仪器 普通实验室仪器,滴定管、单标线容量瓶和单标线吸量管应分别符合GB/T12805、GB/T12806和 2GB/T32784—2016 GB/T12808的规定。 6 取制样 分析用实验室样品应按GB/T4010进行取样和制备。破碎研磨试样应通过0.125mm筛孔,钻取 试样应通过1.68mm筛孔。 7 分析步骤 7.1 试料量 称取0.50g试料(见第6章),精确至0.0001g。 7.2 测定次数 对同一试料至少独立测定两次。 7.3 空白实验 随同试料进行空白实验的预处理试液(体积保持在120mL左右),加入5.00mL铬标准溶液 (4.12)后,加3滴N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液(4.15),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.14.1)缓慢滴 定至溶液为亮黄绿色为终点,消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.14.1)体积V4。在滴定完溶液中,再加 5.00mL铬标准溶液(4.12),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.14.1)缓慢滴定至溶液为亮黄绿色为终点, 消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.14.1)体积V5,从而得到试料分析用试剂空白V6(即:V4-V5)。 7.4 测定 7.4.1 试验样的分解 将试料(见7.1)置于500mL锥形瓶中,加入50mL盐酸(4.4)和5mL硝酸(4.1),滴加10滴氢氟 酸(4.3),加热溶解。稍冷,再加50mL硫酸-磷酸混合酸溶液(4.8),加热至冒白烟。冷却,补加5mL磷 酸(4.2),混匀,继续加热至冒硫酸烟。如若溶液不清亮,则滴加硝酸(4.1)至清亮,碳化物全部破坏 为止。 7.4.2 氧化 稍冷,用水稀释至200mL,加10mL硝酸银溶液(4.9)、30mL过硫酸铵溶液(4.10),摇匀,加热,滴 加10滴硫酸锰溶液(4.11),煮沸至溶液呈现稳定的紫红色,继续煮沸5min,取下,加10mL盐酸(4.5), 煮沸至红色消失。若红色不消失,可适量补加盐酸(4.5),继续煮沸至红色完全消失。 7.4.3 滴定 溶液冷却至室温,加3滴N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液(4.15),摇匀。用硫酸亚铁铵标准滴定 溶液(4.14.1)缓慢滴定,接近终点时,逐渐滴定至溶液为亮黄绿色为终点。并过量5mL~10mL,立即 用高锰酸钾标准滴定溶液(4.13.1)滴定至呈紫色为终点。 8 结果计算 按式(3)计算铬的含量wCr,数值以质量分数(%)表示。GB/T32784—2016 GB/T32784—2016 wCr=c2·(V7-V8·k-V6)×0.01733 m0×100………………………(3) 式中: c2 ———标定后的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L); V6———空白实验(7.3)所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); V7———滴定时所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); V8———滴定时所消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL); k ———高锰酸钾标准滴定溶液相当于硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积比; m0———试料量,单位为克(g); 0.01733———1.00mL硫酸亚铁铵标准滴定溶液c[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=1.000mol/L相 当于铬的量,单位为克每摩尔(g/mol)。 9 允许差 两次分析结果