ГОСТ 26473.3-85

ГОСТ 26473.3−85 バナジウム系合金および合金元素。鉄の測定方法（変更 N 1 付）

ГОСТ 26473.3−85

グループ B59

ソビエト連邦国家規格

バナジウム系合金および合金元素

鉄の測定方法

Vanadium base alloys and alloying elements. Methods for determination of iron

ОКСТУ 1709

有効期間 01.07.86 から 01.07.91*
_______________________________
* 有効期間の制限は、ソビエト国家規格委員会の1991年5月14日付決議 N 679 により解除された（ИУС N 8、1991年）。— データベース作成者の注記。

作成：ソビエト連邦有色金属冶金省（Министерством цветной металлургии СССР）

作成担当者

Ю.А.Карпов, Е. Г. Намврина, В. Г. Мискарьянц, В. В. Недлер, В. М. Михайлов, Л. Г. Агапова, Г. Н. Андрианова, А. В. Антонов, В. Д. Десятков, М. А. Десяткова, Т. И. Кириллова, Л. И. Кирсанова, И. Е. Корепина, В. А. Орлова, Н. А. Разницина, Н. А. Суворова, Н. Л. Томашева, М. В. Шмидт, Л.Н.Филимонов

提出：ソビエト連邦有色金属冶金省

理事会メンバー А. П. Снурников

1985年3月25日付 ソビエト連邦国家規格委員会決議 N 751 により承認・施行

変更 N 1 は、1991年5月14日付 ソビエト連邦国家規格・製品品質管理委員会決議 N 676 により承認・施行、1992年1月1日より適用

変更 N 1 はデータベース作成者が ИУС N 2, 1990 年の本文に基づき収録したもの


本規格は、バナジウム系合金および合金元素中の鉄の定量について、1,10-フェナントロリンを用いる比色法（0.1〜3％）、スルホサリチル酸を用いる比色法（0.1〜10％）、およびコンプレクソメトリ（キレート滴定）法（5〜10％）を定める。付随成分の含有限度は表1に示す。

表 1

鉄の測定方法	質量分率、％	付随成分
		名称	質量分率、％、 上限
1,10-フェナントロリンを用いる比色法	0,1−3	アルミニウム	50
		タングステン（ウルフラム）	8
		イットリウム	0,2
		シリコン	1
		マンガン	2,5
		モリブデン	25
		ニオブ（レニウム族に含まれることを示す）	25
		チタン	25
		クロム	40
		ジルコニウム	3
スルホサリチル酸を用いる比色法	0,1−10	アルミニウム	50
		シリコン	1
		マンガン	2,5
		モリブデン	25
		チタン	15
		クロム	10
コンプレクソメトリ法（キレート滴定）	5−10	アルミニウム	25
		シリコン	1
		マンガン	2,5
		モリブデン	20
		クロム	10

1. 一般要求事項

1.1. 分析法に関する一般要求事項 — ГОСТ 26473.0−85 に準拠する。

2. 1,10-フェナントロリンを用いる鉄の比色法

本法は、アセテート（酢酸塩）媒質（pH 3.5〜5.0）中で鉄と1,10-フェナントロリンが呈色性錯体を形成する反応に基づき、その溶液の色を比色測定する方法である。

2.1. 装置、試薬および溶液

光電比色計 型式 ФЭК-56。

分析天秤。

工業用天秤。

温度調節器付きマッフル電気炉（1000 °C を確保）。

電気加熱板。

メスフラスコ 容量 50、100、250 および 1000 см。

マイクロビュレット 容量 10 см、目盛り 0.02 см。

ピペット 容量 5 см、目盛り付。

メスシリンダー 容量 25 および 100 см。

化学ビーカー（ガラス）容量 250 および 400 см。

円錐形ガラスろうと 直径 50 mm。

容量40 cm³の高型石英坩堝。 陶磁製または白金製の坩堝。 灰分除去済みろ紙（「白いリボン」）直径70 mm。 塩化カルシウム入りデシケーター（乾燥器）。 塩化カルシウム（融解）。 硫酸（規格 ГОСТ 4204–77）、1:1に希釈したもの、および濃度1 mol/dm³の溶液。 塩酸（規格 ГОСТ 3118–77）、1:1に希釈したもの。 硝酸（規格 ГОСТ 4461–77）、1:1に希釈したもの。 ピロ硫酸カリウム（規格 ГОСТ 7172–76）。 酒石酸（規格 ГОСТ 5817–77）、250 g/dm³の溶液。 1,10-フェナントロリン、濃度1.25 g/dm³の溶液は次のように調製する：1.25 gの1,10-フェナントロリンを加熱しながら500 cm³の水に溶かし、数滴の1:1希釈硫酸を加え、冷却し、コンゴ紙指示薬で紙の色が青から紫がかったピンクに変わるまで酢酸ナトリウム溶液で中和し、水で1 dm³に希釈する。溶液は暗色容器で保存する。 コンゴ紙（指示薬紙）。 酢酸ナトリウム三水和物（規格 ГОСТ 199–78）、濃度500 g/dm³の溶液。 ヒドロキシルアミン塩酸塩（規格 ГОСТ 5456–79）、濃度100 g/dm³の溶液。 アンモニア水（規格 ГОСТ 3760–79）。 還元した金属鉄。 鉄アンモニウム矾（鉄アンモニウムアルム）。 標準鉄溶液は、原料として鉄アンモニウム矾（シリーズA）または金属鉄（シリーズB）を用いて調製してよい。 シリーズ A 約1 mg/cm³の鉄を含む標準鉄溶液（溶液A）：8.635 gの鉄アンモニウム矾を、10 cm³の濃硫酸を含む水に溶かす（溶解が遅い場合は加温する）。冷却した溶液を1 dm³容量のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈し、混合する。 鉄の正確な質量濃度は重量分析法で確定する。これには、400 cm³容量のビーカーにピペットで標準溶液Aの分取分（50 または 100 cm³）を取り、沸騰させ、注意してアンモニアを加えて鉄の水酸化物を沈殿させる。20–30分加熱した後、沈殿を沈降させ、中密度ろ紙「白いリボン」を用いた円錐ろうとでろ過し、ろ紙上およびビーカー内の沈殿を数回熱水で洗浄する。 洗浄した沈殿を秤量済みの磁器または白金坩堝に移し、乾燥、灰化し、ムッフル炉で800–900°Cにて30分間焼成し、デシケーターで冷却して秤量する。恒量が得られるまで焼成と秤量を繰り返す。 同時に、試薬の汚染管理のため全工程を通して対照試験を行う。 標準鉄溶液（溶液A¹）の質量濃度（式参照）は、mg/cm³（mg·cm⁻³）単位で次の式により算出する。 （式図参照） ここで、 m — 酸化鉄沈殿の質量、mg; mконтр — 対照実験の沈殿の質量、mg; 0,6996 — 酸化鉄から鉄への換算係数; V — 標準溶液のアリクオート量、cm³。 溶液A¹は、鉄を約0.1 mg/cm³（100 μg/cm³）含むように、溶液Aを水で10倍に希釈して調製する。 溶液A²は、鉄を約0.01 mg/cm³（10 μg/cm³）含むように、溶液A¹を使用当日に水でさらに10倍に希釈して調製する。 シリーズB 鉄を0.1 mg/cm³（100 μg/cm³）含む標準鉄溶液（溶液B¹）は、0.1 gの還元鉄またはピアノ線を、1:1に希釈した塩酸80 cm³に溶かし、容量1 dm³のメスフラスコに移して水で定容して調製する。 溶液B²は、鉄を0.01 mg/cm³（10 μg/cm³）含むように、溶液B¹を使用当日に水で10倍に希釈して調製する。 （改訂版、改正 №1） 2.2. 分析の準備

2.2.1. バナジウム合金および質量分率ジルコニウムが1%を超える、またはクロムが30%を超える合金の場合、分析試料0.1 gを石英るつぼに入れ、ピロ硫酸カリウム3–4 gを加え、濃硫酸を数滴加してムッフル炉で800–900 °Cにて透明な溶融物が得られるまで溶融する。溶融物を加熱して1:1に希釈した硫酸25 cm^3で溶解し、溶液を容量100 cm^3のメスフラスコに移し、冷却して水で目盛りまで希釈する。

2.2.2. バナジウム合金および質量分率ニオブまたはタングステンが1%を超える合金の場合、分析試料0.1 gを石英るつぼに入れ、ピロ硫酸カリウム3–4 gを加え、濃硫酸を数滴加してムッフル炉で800–900 °Cにて透明な溶融物が得られるまで溶融する。溶融物を加熱して酒石酸溶液20 cm^3で溶解し、溶液を容量100 cm^3のメスフラスコに移し、冷却して水で目盛りまで希釈する。

2.2.3. クロムの質量分率が30%未満で、タングステン、ニオブ、ジルコニウムを含まないバナジウム合金の場合、分析試料0.2 gを容量250 cm^3の円すいフラスコに入れ、1:1に希釈した硫酸10 cm^3および1:1に希釈した硝酸5 cm^3を加え、試料が完全に溶解するまで加熱し、さらに硫酸の蒸気が発生するまで1–2分間加熱し続ける。冷却した溶液にフラスコの内壁に沿わせて水50 cm^3を注ぎ、溶液を容量100 cm^3のメスフラスコに移し、冷却して水で目盛りまで希釈する。

2.3. 分析の実施

2.3.1. 鉄の定量のため、容量50 cm^3のメスフラスコ2本に、溶液から等しい分注量（1〜5 cm^3、これらが含む鉄量は5–60 μg）をとり、それぞれにヒドロキシルアミン溶液1 cm^3と水5 cm^3を加え、酢酸ナトリウム溶液で中和してコンゴ指示紙の色が青から紫紅色に変わるまで調整する。片方のフラスコには1,10-フェナントロリン溶液10 cm^3を加え、各試薬添加後によく攪拌する。 10–15分後、溶液を水で目盛りまで希釈し、光電比色計を用いて吸光度を測定する。波長約510 nmで透過最大を持つフィルターを使用し、光路長30 mmのセルを用いる。測定は、同時に調製した以下の参照溶液に対して行う：1,10-フェナントロリンを除くすべての試薬を含む溶液（ブランク）および標準鉄溶液を除くすべての試薬を含む「ゼロ」溶液。 試料群の分析と同時に、試薬の汚染管理のための対照実験を全工程を通して行う。対照実験の溶液の吸光度は0.03を超えてはならず、超える場合は試薬を交換すること。 試料溶液の吸光度から対照実験溶液の吸光度を差し引いて補正する。

注意: 原文中に数式や一部の単位・指数が画像として埋め込まれており、画像部分の文字を確実に読み取れませんでした。以下は読み取れた本文の日本語訳です。画像中の数式・記号の正確な表記が必要であれば、画像を別途ご提供ください。 2.3.1（前文の一部） 計算した光学濃度の値により、検量線（グラフ）から鉄の質量を求める。 （改正版、改正 №1） 2.3.2. 検量線の作成 容量50 cm3のメスフラスコに、マイクロビュレットで標準鉄溶液（溶液AまたはB）をそれぞれ0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0および6.0 cm3ずつ入れる。これらはそれぞれ5、10、20、30、40、50および60 μgの鉄に相当する。各フラスコにヒドロキシルアミン溶液を1 cm3ずつ、蒸留水を5 cm3ずつ加え、インジケーター紙「コンゴ」が青色から紫紅色に変わるまで酢酸ナトリウム溶液を加える。1,10-フェナントロリン溶液を10 cm3加え、10分後に水で目盛りまで調整する（着色溶液は長時間安定である）。 溶液の光学濃度は、光電式比色計を用い、波長約510 nmで透過が最大となる光学フィルターと、吸光層厚30 mmのキュベットを使用して測定する。測定は、標準鉄溶液を除くすべての試薬を含む同時に調製した「ゼロ」溶液を基準として行う。 得られた光学濃度の値とそれに対応する鉄の質量から検量線を作成する。 2.4. 結果の処理 2.4.1. 鉄の質量分率（X）[%]は次の式で計算する。 （式は原文で画像になっているためここには表示していません。） ここで A — 検量線から求めた鉄の質量、μg; V1 — メスフラスコの容量、cm3; V2 — 分取して測定に用いたアリクオート部の体積、cm3; m — 試料の秤量質量、g. 2.4.2. 許容されるばらつきの値は表2に示す。 表2 （表の見出し） 鉄の質量分率, % ／ 許容ばらつき, % （表中の一部数値が画像で示されており、正確な表記をここに転記できません。最後の二行は次の通りです） 1.0 — 許容ばらつき 0.1 3.0 — 許容ばらつき 0.3 （改正版、改正 №1） 3. フェノントリン法に代わる別法ではなく、以下は題目のみ 3. 鉄の写真測定法（スルホサリチル酸を用いる方法） 本法は、アンモニア性条件（pH 8–10）でスルホサリチル酸と鉄(III)が着色錯体を形成する反応に基づき、生成した着色溶液の比色測定を行う方法である。 3.1. 装置、試薬および溶液 （以下に続く） Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Колбы мерные вместимостью 100, 250 см.

Пипетки вместимостью 2,5 смс делениями.

Пипетки вместимостью 10 смбез делений.

Микробюретка вместимостью 5 смс ценой деления 0,02 см.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 100 см.

Воротки стеклянные конические диаметром 30 мм.

Фильтры бумажные обезволенные «белая лента» диаметром 70 мм.

Стаканы химические стеклянные вместимостью 400 см.

Кислота серная по ГОСТ 4204–77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461–77, разбавленная 1:1.

Кислота сульфосалициловая 2-водная по ГОСТ 4478–78, раствор концентрацией 200 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760–79, разбавленный 1:1.

Стандартный раствор железа, содержащий 0,1 мг/см(100 мкг/см) железа, раствор Аили Бготовят по

п. 2.1.

3.2. Подготовка к анализу

Навеску анализируемой пробы массой 0,5−1 г помещают в стакан вместимостью 400 см, приливают 30 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения пробы, приливают 20 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, продолжая нагревание до выделения паров серной кислоты в течение 1−2 мин. К охлажденному раствору по стенкам колбы приливают 100−150 смводы и нагревают до растворения солей.

Раствор с осадком фильтруют через фильтр средней плотности «белая лента», помещенный в коническую воронку, промывают осадок с фильтром несколько раз горячей водой. Фильтрат и промывные воды собирают в мерную колбу вместимостью 250 см, охлаждают и доводят до метки водой (основной раствор).

Осадок используют (при необходимости) для определения кремния по ГОСТ 26473.4−85. Основной раствор используют (при необходимости) для определения молибдена по ГОСТ 26473.6−85, титана по ГОСТ 26473.8−85, ванадия и хрома по ГОСТ 26473.10−85, циркония и алюминия по ГОСТ 26473.11−85.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Для определения железа в мерную колбу вместимостью 100 смотбирают аликвотную часть раствора (от 2 до 10 см), содержащую 50−400 мкг железа, приливают 10 смраствора сульфосалициловой кислоты, 15 смраствора аммиака и доводят до метки водой.

Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~430 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм по отношению к раствору контрольного опыта, который проводят через все стадии анализа одновременно с анализом серии проб.

Массу железа находят по градуировочному графику.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 100 смвводят из микробюретки 0,5; 1,0; 2,5; 3,5 и 4,0 смстандартного раствора железа (раствора Аили Б), что соответствует 50; 100; 250; 350 и 400 мкг железа, разбавляют до 10 смводой, приливают 10 смраствора сульфосалициловой кислоты, 15 смраствора аммиака и доводят до метки водой.

Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~430 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм по отношению к одновременно приготовленному «нулевому» раствору, содержащему все реактивы, за исключением стандартного раствора железа.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам железа строят градуировочный график

.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — масса железа, найденная по градуировочному графику, мкг;

 — вместимость мерной колбы, см;

 — объем аликвотной части, см;

 — масса навески анализируемой пробы, г.

3.4.2. Значения допускаемых расхождений указаны в табл.3.

Таблица 3

Массовая доля железа, %	Допускаемое расхождение, %
10·10	2·10
50·10	5·10
1,0	0,1
5,0	0,4
10,0	0,8

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

Метод основан на прямом комплексонометрическом титровании железа в слабокислом растворе с индикатором — сульфосалициловой кислотой после отделения железа совместно с алюминием, марганцем от ванадия, хрома, молибдена осаждением аммиаком в присутствии перекиси водорода.

4.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Плитка электрическая.

Весы аналитические.

Весы технические.

Колбы мерные вместимостью 100 см, 1 дм.

Пипетки вместимостью 20 смбез делений.

Колбы конические вместимостью 250 см.

Бюретка вместимостью 10 смс ценой деления 0,05 см.

Мензурки мерные вместимостью 25, 100 и 250 см.

Стаканы химические стеклянные вместимостью 200 и 400 см.

Воронки стеклянные конические.

Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» или «желтая лента».

Бумага индикаторная универсальная.

Кислота серная по ГОСТ 4204–77 и разбавленная 1:3.

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118–77, разбавленная 1:1.

Водорода перекись по ГОСТ 10929–76.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773–72, раствор концентрацией 100 и 20 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760–79, разбавленный 1:1.

Промывной раствор: к 1000 смраствора хлористого аммония концентрацией 20 г/дмдобавляют 2−3 смперекиси водорода и 2 смаммиака.

Уротропин технический по ГОСТ 1381–73.

Ксиленоловый оранжевый, раствор концентрацией 1 г/дм.

Кислота сульфосалициловая, 2-водная по ГОСТ 4478–78, раствор концентрацией 100 г/дм.

Цинк гранулированный.

Цинк хлористый, раствор концентрацией 0,05 моль/дм: 3,2690 г металлического цинка помещают в стакан вместимостью 200 см, смачивают 20−30 cмводы и приливают небольшими порциями 25 смраствора соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор упаривают до влажных солей, соли растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой.

Трилон Б (соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная) по ГОСТ 10652–73, раствор концентрацией 0,05 моль/дм: 18,6 г трилона Б растворяют в воде при слабом нагревании. Раствор охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.1.1. Устанавливают соотношение между растворами трилона Б и хлористого цинка (): в коническую колбу вместимостью 250 смотбирают пипеткой 20 смраствора хлористого цинка, приливают 80 смводы, нейтрализуют аммиаком до рН 3,5−4,0 по универсальной индикаторной бумаге, добавляют 1,5−2 г уротропина, 2−3 капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из малиновой в желтую.

Соотношение () растворов трилона Б и хлористого цинка вычисляют по формуле

,

где 20 — объем раствора хлористого цинка, взятый для титрования, см;

 — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см.

4.2. Проведение анализа

Навеску анализируемой пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см, приливают 120 смсерной кислоты, разбавленной 1:3, нагревают до кипения и в горячий раствор приливают 20−25 смконцентрированной азотной кислоты. Если проба растворяется плохо, то приливают еще 15−20 смазотной кислоты, нагревают до полного растворения пробы, упаривают до объема 50−70 см, охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой.

В коническую колбу вместимостью 250 смотбирают пипеткой 20 смполученного раствора, приливают 30 смводы, 5 смконцентрированной серной кислоты, 20−25 смперекиси водорода, 25−30 смраствора хлористого аммония; нагревают до кипения и осторожно прибавляют аммиак, разбавленный 1:1, до слабого избытка его по запаху (контроль значения рН раствора около 7 по универсальной индикаторной бумаге), и продолжают кипячение несколько минут.

Дают осадку скоагулировать, быстро фильтруют раствор с осадком через бумажный фильтр «желтая лента», помещенный в коническую воронку, и промывают осадок на фильтре 6−7 раз горячим промывным раствором.

Фильтр с осадком помещают в колбу, в которой велось осаждение, приливают 20 смсоляной кислоты, нагревают до полного растворения осадка, приливают 100 смводы, нейтрализуют аммиаком до рН около 2 (по универсальной индикаторной бумаге), нагревают раствор до 60−70 °С, приливают 2 смраствора сульфосалициловой кислоты и титруют железо (III) раствором трилона Б (добавляя раствор трилона Б медленно, тщательно перемешивая) до перехода окраски из темно-красной

в желтую.

4.3. Обработка результатов

4.3.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см;

0,002792 — массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/смжелеза;

 — соотношение объемов растворов трилона Б и хлористого цинка;

 — вместимость мерной колбы, см;

 — объем аликвотной части раствора, взятый для титрования, см;

 — масса навески анализируемой пробы, г.

4.3.2. Значения допускаемых расхождений указаны в табл.4.

Таблица 4

Массовая доля железа, %	Допускаемое расхождение, %
5,0	0,3
10,0	0,6