GB/T 32784-2016 含镍生铁 铬含量的测定 过硫酸铵-硫酸亚铁铵滴定法

　　ICS 77. 100 H 11

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 32784—2016

　　含镍生铁 铬含量的测定

　　过硫酸铵-硫酸亚铁铵滴定法

　　Pigiron contenting nickel—Determination ofchromium content— Ammonium persulfate-ammonium ferroussulfatetitration method

　　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

　　GB/T 32784—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 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 。

　　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/T 4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 12805 实验室玻璃仪器 滴定管

　　GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶

　　GB/T 12808 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/T 6682规定的二级水 。

　　4. 1 硝酸 ,ρ= 1. 42g/mL。

　　4.3 氢氟酸 ,ρ= 1. 15g/mL。

　　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 1 500 mL水置于 3 000 mL锥形瓶中 ,缓慢加入 200 mL磷酸(4. 2) ,搅拌均匀 ;流水冷却 ,边搅拌边缓慢加入 800 mL硫酸(ρ= 1. 84g/mL) ,搅拌均匀 。

　　GB/T 32784—2016

　　4. 10 过硫酸铵溶液 ,300 g/L,用时配制 。

　　4. 11 硫酸锰溶液 ,40 g/L。

　　4. 12 铬标准溶液 ,2. 00 mg/mL。

　　称取 5. 6578 g预先经 105 ℃ ±5 ℃干燥 1 h,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 1 000 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀 。此溶液 1 mL含 2. 00 mg铬 。

　　4. 13 高锰酸钾标准滴定溶液 ,c mol/L。

　　4. 13. 1 配制 :称取 3. 3 g高锰酸钾 ,加入已盛有约 1050mL水的烧瓶中 ,加热至微沸 ,保持 1 h~ 2 h,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30 min)中 ,混匀并储存于暗处 。

　　4. 13.2 标定 :称取 2. 0000 g经 150 ℃ ~ 200 ℃干燥 1 h~ 1. 5 h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 30 s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 :

　　c

　　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 c mol/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 · 6H2 O]=0. 1 mol/L。

　　4. 14.2 标定 :移取 25. 00 mL硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4. 14. 1) ,加入 25 mL水和 5 mL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 :

　　c ………………………………( 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 ,2 g/L。称取 0. 2 g试剂置于 300 mL烧杯中 ,加 0. 2 g无水碳酸钠 ,加 20 mL水加热溶解 ,用水稀释至 100 mL,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/T 12805、GB/T 12806和

　　GB/T 12808的规定 。

　　6 取制样

　　分析用实验室样品应按 GB/T 4010进行取样和制备 。破碎研磨试样应通过 0. 125 mm 筛孔 ,钻取试样应通过 1. 68 mm 筛孔 。

　　7 分析步骤

　　7. 1 试料量

　　称取 0. 50 g试料(见第 6章) ,精确至 0. 000 1 g。

　　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 120 mL 左 右) , 加 入 5. 00 mL 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. 00 mL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 500 mL锥形瓶中 ,加入 50 mL盐酸(4. 4)和 5 mL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 5 mL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 200 mL,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 5 min,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 5 mL~ 10 mL,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 。

　　wCr

　　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. 017 33— 1. 00 mL硫酸亚铁铵标准滴定溶液 c[(NH4 ) 2Fe(SO4 ) 2 · 6H2 O]= 1. 000 mol/L相

　　9 允许差

　　两次分析结果的差值应不大于表 1所列允许差 。

　　表 1 允许差 %

　　10 试验报告

　　试验报告应包括下列内容 :

　　a) 鉴别试料 、实验室和分析日期等资料 ;

　　b) 遵守本标准规定的程度 ;

　　c) 分析结果及其表示 ;

　　d) 测定中观察到的异常现象 ;

　　e) 对分析结果可能有影响而本标准未包括的操作 ,或者任选的操作 ;

　　f) 测试实验室名称和地址 ;

　　g) 本标准的编号 。