ГОСТ 12353-78
ГОСТ 12353-78
        
 (СТ СЭВ 1506-79)
        
        
 Группа В39
        
        
    
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
        
        
        
 СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
        
        
 Методы определения кобальта
        
        
 Alloyed and high-alloyed steels.
        
 Methods of cobalt determination
    
        
        
 Дата введения  с 01.01.80
        
 до 01.01.95*
        
 ______________________________
        
  * Ограничение срока действия снято
        
 по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета
        
 по стандартизации, метрологии и сертификации
        
 (ИУС N 4, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.
    
        
    
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1978 г. N 3081
        
        
    
ПРОВЕРЕН в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15.08.84 N 2877 срок действия продлен до 01.01.95
        
    
ВЗАМЕН ГОСТ 12353-66, кроме общих указаний
        
        
    
ПЕРЕИЗДАНИЕ март 1986 г. с Изменением N 1, утвержденным в январе 1983 г.; Пост. N 276 от 20.01.83 (ИУС 5-83 г.)
        
        
    
        
        
    
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения кобальта (при массовых долях от 0,0005 до 3,0%), атомно-абсорбционный метод определения кобальта (при массовых долях от 0,005 до 25,0%), метод потенциометрического титрования (при массовых долях от 2,0 до 20,0%) и гравиметрический метод определения кобальта (при массовых долях от 0,5 до 25,0%).
        
        
    
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1506-79.
        
        
    
(Измененная редакция, Изм. N 1).
        
        
    
        
        
    
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 20560-75 и СТ СЭВ 487-77.
        
        
    
(Измененная редакция, Изм. N 1).
        
        
    
        
        
    
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,0005-0,10%)
2.1. Сущность метода
        
        
    
Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта (III) с нитрозо-Р-солью. Светопоглощение раствора измеряют при
        =415 нм.
        
        
    
Вольфрам, ниобий, кремний и титан отделяют кислотным гидролизом.
        
        
    
Кобальт предварительно отделяют от основных компонентов стали из 9 н. солянокислого раствора на сильноосновном анионите.
        
        
    
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
        
        
    
Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.
        
        
    
        
        
    
        
    
        
        
    
Хроматографическая колонка диаметром 1,5-2 см (см. чертеж) заполненная анионитом с высотой слоя 30-35 см.
        
        
    
Сильноосновной анионит типа АВ-17-8чС по ГОСТ 20301-74.
        
        
    
Подготовка анионита к анализу.
        
        
    
100-150 см
         товарного анионита (выпускается в виде взвеси в воде) промывают дважды водой способом декантации. Для отделения фракции смолы с размером зерна менее 0,6 мм взвесь смолы в воде выливают на сито с сеткой № 063 по ГОСТ 6613-73 и промывают струей воды, собирая прошедшую сквозь сито фракцию анионита вместе с водой в сосуд вместимостью 2-3 дм
        
. Оставшуюся на сите смолу отбрасывают. Фракцию анионита, прошедшую сквозь сито, дважды промывают соляной кислотой 1:30 способом декантации, затем соляной кислотой 1:1 до отсутствия ионов железа (проба роданистым аммонием) и водой 4-5 раз. Смолу обрабатывают 5%-ным раствором гидроокиси натрия до отрицательной реакции на хлорид-ионы (проба азотнокислым серебром), а затем водой до нейтральной реакции по универсальному индикатору и переносят в колонку, в нижней части которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным без пузырьков воздуха. После заполнения колонки через нее со скоростью 1 мл/мин пропускают вначале 120-150 см
        
 соляной кислоты 1:30, затем 120-150 см
        
 соляной кислоты 1:2 и 100 см
        
 воды.
        
        
    
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или 14261-77, 9 н., 0,5 н. и разбавленная 1:1, 1:2, 1:30, 1:100.
        
        
    
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
        
        
    
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80 и разбавленная 1:50.
        
        
    
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, 50%-ный раствор.
        
        
    
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 5%-ный раствор.
        
        
    
Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3, 6 дисульфокислоты) по ГОСТ 10553-75, 0,1%-ный раствор.
        
        
    
Аммоний роданистый, 5%-ный раствор.
        
        
    
Железо карбонильное, особой чистоты.
        
        
    
Кобальт металлический, марки К0.
        
        
    
Кобальт хлористый, стандартные растворы А и Б.
        
        
    
Раствор А. 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250-300 см
         и растворяют при нагревании в 100 см
        
 соляной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
        
, доливают до метки водой и перемешивают.
        
        
    
1 см
         стандартного раствора А содержит 0,1 мг кобальта.
        
        
    
Раствор Б, свежеприготовленный. 10 см
         раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
        
, доливают до метки водой и перемешивают.
        
        
    
1 см
         стандартного раствора Б содержит 0,01 мг кобальта.
        
        
    
Индикатор универсальный, б
умага.
        
    
2.3. Проведение анализа
        
        
    
Навеску стали в зависимости от массовой доли кобальта (табл.1) помещают в колбу или стакан вместимостью 200-300 см
        , приливают 30 см
        
 соляной и 10 см
        
 азотной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до растворения навески.
        
        
    
        
        
    
Таблица 1
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Масса навески, г | Разбавление, см
                             | Аликвотная часть, см
                             | 
| От 0,0005 до 0,002
                             | 1 | - | - | 
| Св. 0,002  "   0,01
                             | 1 | 100 | 20 | 
| "    0,01    "   0,02
                             | 1 | 100 | 10 | 
| "    0,02    "   0,04
                             | 1 | 100 | 5 | 
| "    0,04    "   0,06
                             | 0,5 | 100 | 5 | 
| "    0,06    "   0,10
                             | 0,25 | 100 | 5 | 
        
    
Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 5 см
         соляной кислоты и нагревают до растворения солей. К раствору приливают 50 см
        
 горячей воды, нагревают до 80-90 °С, отфильтровывают выпавший осадок вольфрамовой, кремневой, ниобиевой и титановой кислот на два фильтра "белая лента" и промывают 6-7 раз горячей соляной кислотой (1:100).
        
        
    
Фильтр с осадком отбрасывают, а фильтрат выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 20 см
         9 н. соляной кислоты, нагревают до растворения солей и охлаждают.
        
        
    
Хроматографическую колонку промывают 50 см
         9 н. соляной кислоты. Анализируемый раствор пропускают через колонку со скоростью 1-1,5 мл/мин. Когда уровень раствора в колонке будет на 1-2 см выше слоя смолы, ополаскивают стакан 5-6 см
        
 9 н. соляной кислоты и переносят промывную жидкость в колонку. Повторяют эту операцию еще 3 раза и обмывают верхнюю часть колонки 2-3 раза 5-6 см
        
 9 н. соляной кислоты, каждый раз следя за тем, чтобы уровень раствора в колонке не опускался ниже 1-2 см над слоем смолы. Пропускают через колонку еще 100 см
        
 9 н. соляной кислоты. Фильтрат отбрасывают.
        
        
    
Кобальт десорбируют 60-70 см
         раствора соляной кислоты 1:2 со скоростью 1-1,5 мл/мин, собирая элюат в стакан вместимостью 300 см
        
.
        
        
    
Для подготовки смолы к последующим определениям кобальта хроматографическую колонку промывают 100 см
         0,5 н. соляной кислоты, затем 250-300 см
        
 воды до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Промывную жидкость отбрасывают.
        
        
    
При содержании кобальта от 0,0005 до 0,002% элюат выпаривают до 5-10 см
        , приливают несколько капель азотной кислоты и выпаривают до влажных солей. При массовой доле кобальта свыше 0,002% элюат выпаривают до объема 30-35 см
        
, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        
, доливают до метки водой и перемешивают.
        
        
    
Аликвотную часть раствора помещают в стакан вместимостью 100 см
        , приливают несколько капель азотной кислоты и выпаривают до влажных солей.
        
        
    
В обоих случаях к остатку приливают 5 см
         ортофосфорной кислоты 1:50, 1 см
        
 0,1%-ного раствора нитрозо-Р-соли, 2 см
        
 50%-ного раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и выдерживают раствор на кипящей водяной бане в течение 3 мин. Затем к раствору приливают 0,75 см
        
 соляной кислоты, перемешивают и вновь выдерживают на водяной бане в течение 2 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см
        
, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре или спектрофотоколориметре при
        =415 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 400 до 500 нм, в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм.
        
        
    
В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.
        
        
    
Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
        
        
    
2.3.1. Построение градуировочного графика
        
        
    
В девять стаканов вместимостью 250-300 см
         помещают по 1 г карбонильного железа. В восемь стаканов приливают последовательно 0,5; 0,7; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8 и 2,0 см
        
 стандартного раствора Б солянокислого кобальта, что соответствует 0,005; 0,007; 0,010; 0,012; 0,014; 0,016; 0,018 и 0,020 мг кобальта.
        
        
    
Девятый стакан служит для проведения контрольного опыта. Приливают по 30 см
         соляной и по 10 см
        
 азотной кислоты, накрывают стаканы часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании.
        
        
    
Далее поступают, как указано в п.2.3, начиная со слов: "Раствор выпаривают досуха, к сухому остатку приливают 5 см
         соляной кислоты . . .".
        
        
    
Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного анализа. По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.
        
        
    
2.4. Обработка результатов
        
        
    
2.4.1. Массовую долю кобальта (
        ) в процентах вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
         - масса навески стали, соответствующая колориметрируемой аликвотной части раствора, мг;
        
    
        - количество кобальта, найденное по градуировочному графику, мг.
        
        
    
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных результатов при доверительной вероятности
         = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.2.
        
        
    
        
        
    
Таблица 2
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Абсолютные допускаемые расхождения, %
                             | 
| От 0,0005 до 0,001
                             | 0,0003 | 
| Св. 0,001  "   0,002
                             | 0,0005 | 
| "    0,002  "   0,005
                             | 0,0010 | 
| "    0,005  "   0,010
                             | 0,0020 | 
| "    0,010  "   0,025
                             | 0,0040 | 
| "    0,025  "   0,050
                             | 0,0080 | 
| "    0,050  "   0,10
                             | 0,010 | 
        
 3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,005-0,5%)
    
3.1. Сущность метода
        
        
    
Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью.
        
        
    
Светопоглощение измеряют при
        =500 или
        
=530 нм.
        
        
    
Влияние железа, хрома и никеля, мешающих определению, устраняют добавлением пирофосфорнокислого калия и последующим кипячением раствора с азотной кислотой или осаждением железа, алюминия, титана, хрома и других элементов окисью цинка.
        
        
    
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
        
        
    
Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.
        
        
    
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1, 1:100.
        
        
    
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:1.
        
        
    
Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3,6-дисульфокислоты) по ГОСТ 10553-75, 0,1%-ный и 1%-ный растворы.
        
        
    
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, 40%-ный и 50%-ный растворы.
        
        
    
Калий пирофосфорнокислый, 80%-ный раствор.
        
        
    
Железо карбонильное по ГОСТ 13610-79 или с массовой долей кобальта менее 0,005%.
        
        
    
Окись цинка в виде водной суспензии 1:5.
        
        
    
Кобальт металлический марки К0 с массовой долей кобальта не менее 99,99%.
        
        
    
Стандартные растворы кобальта.
        
        
    
Раствор А: 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250-300 см
        , растворяют при нагревании в 100 см
        
 соляной кислоты 1:1 и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
        
, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
1 см
         стандартного раствора содержит 0,1 мг кобальта.
        
        
    
Раствор Б: 0,2 г кобальта растворяют в 10 см
         раствора азотной кислоты, разбавляют водой, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
        
, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
1 см
         раствора Б содержит 0,2 мг кобальта.
        
        
    
Раствор В: 2,5 г железа растворяют в 40 см
         раствора соляной кислоты (1:1), окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям, добавляют при помощи микробюретки 12,5 см
        
 стандартного раствора А и далее поступают, как указано в п.3.3.2 до момента осаждения железа и фильтрования раствора.
        
        
    
1 см
         раствора В содержит 0,01 мг кобальта.
        
        
    
Раствор готовят перед употреблением.
        
        
    
Раствор фона: 2,5 г железа растворяют в 40 см
         раствора соляной кислоты (1:1), окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям и далее поступают, как в п.3.3.2 до момента осаждения железа и фильтрования раствора.
        
        
    
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
        
        
    
3.3. Проведение анализа
        
        
    
3.3.1. Определение кобальта (0,10-0,50%)
        
        
    
Массу навески стали 0,25 г при массовой доле кобальта от 0,1 до 0,2% или 0,1 г при массовой доле кобальта свыше 0,2 до 0,5% помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см
        , приливают 15 см
        
 соляной кислоты и 5 см
        
 азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 5 см
        
 соляной кислоты и нагревают до растворения солей. К раствору приливают 50 см
        
 горячей воды, нагревают до 80-90 °С, отфильтровывают осадок кремниевой, вольфрамовой, ниобиевой и титановой кислот на два фильтра "белая лента" и промывают 6-7 раз горячей соляной кислотой (1:100). Фильтр с осадком отбрасывают.
        
        
    
Фильтрат охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        , доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
Аликвотную часть раствора, равную 10 см
        , помещают в стакан вместимостью 100 см
        
, приливают 10 см
        
 воды, 10 см
        
 0,1%-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см
        
 40%-ного раствора уксуснокислого натрия и немедленно 5 см
        
 80%-ного раствора пирофосфорнокислого калия, затем раствор нагревают до кипения, кипятят 2-3 мин, приливают 5 см
        
 азотной кислоты (1:1) и кипятят еще 1 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см
        
, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотоколориметре или спектрофотометре при
        =500 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 430 до 540 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм.
        
        
    
Раствор сравнения готовят следующим образом: аликвотную часть раствора, равную 10 см
        , помещают в стакан вместимостью 100 см
        
, приливают по 10 см
        
 воды и азотной кислоты и кипятят 2 мин. Затем приливают 10 см
        
 0,1%-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см
        
 40%-ного раствора уксуснокислого натрия и немедленно 5 см
        
 80%-ного раствора пирофосфорнокислого калия. Раствор кипятят 1 мин, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см
        
, доливают до метки водой и перемешивают.
        
        
    
Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки кон
трольного опыта.
        
    
3.3.1.1. Построение градуировочного графика
        
        
    
В семь стаканов или колб вместимостью 250-300 см
         помещают по 0,25 г карбонильного железа. В шесть стаканов или колб приливают последовательно 1, 2, 3, 4, 5 и 6 см
        
 стандартного раствора А. Седьмой стакан или колба вместимостью 250-300 см
        
 служит для проведения контрольного опыта. Приливают по 15 см
        
 соляной и по 5 см
        
 азотной кислот, накрывают стаканы или колбы часовыми стеклами и нагревают до растворения навесок. Далее с содержимым каждого стакана или колбы поступают, как указано в п.3.3.1.
        
        
    
Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.
        
        
    
3.3.2. Определение кобальта (0,005-0,50%)
        
        
    
Массу навески пробы и объем раствора соляной кислоты для растворения пробы в зависимости от массовой доли кобальта определяют по табл.3.
        
        
    
        
        
    
Таблица 3
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Масса навески пробы, г | Объем раствора соляной кислоты для растворения, см
                             | 
| От 0,005  до 0,025
                             | 2,5 | 40 | 
| Св. 0,025  "   0,10
                             | 1,0 | 30 | 
| "    0,10      "   0,50
                             | 0,5 | 20 | 
        
    
Навеску пробы помещают в коническую колбу вместимостью 300 см
         и растворяют в указанном объеме раствора соляной кислоты. После растворения окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям до прекращения вспенивания раствора, выпаривают раствор пробы до объема около 10 см
        
, прибавляют 25 см
        
 раствора соляной кислоты и снова выпаривают раствор до объема около 10 см
        
, нейтрализуют аммиаком до слабокислой среды. Добавляют 30 см
        
 воды, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см
        
 и доливают водой до объема 150 см
        
.
        
        
    
Для отделения кобальта от железа, хрома, титана и других элементов к полученному раствору добавляют небольшими порциями суспензию окиси цинка, каждый раз, энергично взбалтывая раствор. Суспензию окиси добавляют до тех пор, пока выпавший осадок избытка окиси цинка не соберется на дне колбы в виде слабозаметного белого осадка. Содержимое колбы доливают водой до метки, энергично перемешивают и оставляют на несколько минут до оседания осадка. Затем раствор фильтруют через сухой складчатый фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата. В зависимости от содержания кобальта отбирают согласно табл.3а две аликвотные части раствора пробы и фона и помещают их в две мерные колбы вместимостью 50 см
        .
        
        
    
        
        
    
Таблица 3а
        
    
| Массовая доля кобальта, % | Объем аликвотной части раствора, см
                             | Объем раствора фона, см
                             | Масса пробы, соответствующая аликвотной части, г
                             | 
| От 0,005  до 0,025
                             | 20 | - | 0,2 | 
| Св. 0,25    "   0,10
                             | 10 | 10 | 0,04 | 
|  "    0,10    "   0,50
                             | 5 | 15 | 0,01 | 
        
    
Для приготовления раствора сравнения к раствору в первой колбе добавляют 10 см
         раствора уксуснокислого натрия, 10 см
        
 раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
Для приготовления окрашенного раствора к раствору во второй колбе доливают 10 см
         раствора нитрозо-Р-соли, 10 см
        
 раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и оставляют на 10 мин при комнатной температуре. Затем добавляют 10 см
        
 раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 500-530 нм.
        
        
    
3.3.2.1. Построение градуировочного графика
        
        
    
Для получения раствора сравнения в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см
         отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
        
 стандартного раствора В. Во все колбы доливают раствор фона до объема 20 см
        
, добавляют по 10 см
        
 раствора уксуснокислого натрия и раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
Для получения окрашенного раствора в шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см
         отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
        
 стандартного раствора В. Во все колбы доливают раствор фона до объема 20 см
        
, добавляют по 10 см
        
 раствора нитрозо-Р-соли и раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и оставляют на 10 мин при комнатной температуре. Затем добавляют по 10 см
        
 раствора азотной кислоты, перемешивают, доливают водой до метки и вновь перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 500-530 нм. Раствором сравнения служит соответствующий раствор. По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям кобальта строят градуировочный граф
    
ик.
        
    
3.4. Обработка результатов
        
        
    
3.4.1. Массовую долю кобальта (
        ) в процентах вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
         - масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг;
        
    
        - масса навески стали, соответствующая колориметрируемой аликвотной части раствора, мг
    
.
        
    
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними значениями трех параллельных результатов при доверительной вероятности
        =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.3б.
        
        
    
        
        
    
Таблица 3б
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Абсолютные допускаемые расхождения, %
                             | 
| От 0,005 до 0,01
                             | 0,001 | 
| Св. 0,01  "   0,05
                             | 0,003 | 
| "    0,05  "   0,20
                             | 0,005 | 
| "    0,20  "   0,50
                             | 0,03 | 
        
    
Разд.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
        
        
    
        
        
    
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,50-3,00%)
4.1. Сущность метода
        
        
    
Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью. Светопоглощение раствора измеряют при
        =500 нм.
        
        
    
Влияние железа, никеля и меди, мешающих определению кобальта, устраняют кипячением раствора с азотной кислотой после добавления нитрозо-Р-соли.
        
        
    
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
        
        
    
Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.
        
        
    
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1.
        
        
    
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.
        
        
    
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:100.
        
        
    
Аммиак, водный раствор по ГОСТ 3760-79.
        
        
    
Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3,6 дисульфокислоты) по ГОСТ 10553-75, 0,1%-ный раствор.
        
        
    
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, 50%-ный раствор.
        
        
    
Железо карбонильное, особой чистоты.
        
        
    
Кобальт металлический, марки КО.
        
        
    
Кобальт хлористый, стандартный раствор; 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250-300 см
        , растворяют при нагревании в 100 см
        
 соляной кислоты 1:1 и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
        
, доливают до метки водой и перемешивают.
        
        
    
1 см
         стандартного раствора содержит 0,1 мг кобальта.
        
        
    
4.3. Проведение анализа
        
        
    
0,1 г стали помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см
        , приливают 15 см
        
 соляной и 5 см
        
 азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Раствор охлаждают, осторожно приливают 5 см
        
 серной кислоты, нагревают до выделения ее паров и охлаждают. Осторожно при непрерывном перемешивании приливают 50-60 см
        
 воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см
        
, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор фильтруют через два сухих фильтра "белая лента" в стакан или колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. Фильтр с осадком отбрасывают. Аликвотную часть раствора, равную 5 см
        
, помещают в стакан вместимостью 100 см
        
, приливают 5 см
        
 воды, добавляют раствор аммиака, приливая его до начала выпадения осадка гидроокисей металлов, прибавляют по каплям соляную кислоту 1:1 до растворения осадка гидроокисей и избыток 1 см
        
. Затем к раствору приливают 5 см
        
 50%-ного раствора уксуснокислого натрия, 10 см
        
 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, содержимое стакана нагревают до кипения, кипятят 2-3 мин, приливают 10 см
        
 азотной кислоты 1:1 и кипятят еще 1 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        
, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре или спектрофотоколориметре при
        =500 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 430 до 540 нм, в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм при содержании кобальта до 1% и в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм при содержании кобальта от 1 до 3%.
        
        
    
Раствор сравнения готовят следующим образом: аликвотную часть раствора 5 см
         помещают в стакан вместимостью 100 см
        
 , приливают 10 см
        
 азотной кислоты 1:1 и кипятят 2 мин. Затем приливают 10 см
        
 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, 5 см
        
 50%-ного раствора уксуснокислого натрия, раствор кипятят 1 мин, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        
, доливают водой и перемешивают.
        
        
    
Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки конт
рольного опыта.
        
    
4.3.1. Построение градуировочных графиков
        
        
    
4.3.1.1. Построение градуировочного графика при массовой доле кобальта в стали от 0,5 до 1%.
        
        
    
В восемь стаканов вместимостью 250-300 см
         помещают по 0,1 г карбонильного железа. В семь стаканов приливают последовательно 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10 см
        
 стандартного раствора хлористого кобальта, что соответствует 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 и 1,0 мг кобальта. Восьмой стакан вместимостью 250-300 см
        
 служит для проведения контрольного опыта. В стаканы приливают по 15 см
        
 соляной и по 5 см
        
 азотной кислот, накрывают стаканы часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании. Далее с содержимым каждого стакана поступают, как указано в п.4.3, начиная со слов: "Раствор охлаждают, осторожно приливают 5 см
        
 серной кислоты и нагревают до выделения ее паров . . . ".
        
        
    
Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.
4.3.1.2. Построение градуировочного графика при массовой доле кобальта в стали от 1,0 до 3,0%.
        
        
    
В семь стаканов вместимостью 250-300 см
         помещают по 0,1 г карбонильного железа. В шесть стаканов приливают последовательно 10; 14; 18; 22; 26 и 30 см
        
 стандартного раствора хлористого кобальта, что соответствует 1,0; 1,4; 1,8; 2,2; 2,6 и 3,0 мг кобальта. Седьмой стакан вместимостью 250-300 см
        
 служит для проведения контрольного опыта.
        
        
    
В стаканы приливают по 15 см
         соляной и по 5 см
        
 азотной кислот, накрывают их часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании.
        
        
    
Далее с содержимым каждого стакана поступают, как указано в п.4.3, начиная со слов: "Раствор охлаждают, осторожно приливают по 5 см
         серной кислоты и нагревают до выделения ее паров ... ".
        
        
    
Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций кобальта строят градуировочный график.
4.4. Обработка результатов
        
        
    
4.4.1. Массовую долю кобальта(
        ) в процентах вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
         - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг;
        
    
        - масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг.
        
        
    
4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними результатами трех параллельных определений при доверительной вероятности
        =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.4.
        
        
    
        
        
    
Таблица 4
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Абсолютные допускаемые расхождения, %
                             | 
| От 0,5    до 1,00
                             | 0,040 | 
| Св. 1,00  "   2,00
                             | 0,060 | 
|  "    2,00   "   3,00
                             | 0,10 | 
        
 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОБАЛЬТА (2,00-20,0%)
        
 МЕТОДОМ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ
    
5.1. Сущность метода
        
        
    
Кобальт отделяют от марганца, хрома, никеля и других элементов селективной сорбцией на анионите из солянокислого раствора. В элюате кобальт (II) титруют потенциометрически в аммиачной среде раствором железосинеродистого калия; при этом кобальт (II) окисляется до кобальта (III).
        
        
    
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
        
        
    
Установка для потенциометрического титрования: пара электродов: индикаторный платиновый электрод и электрод сравнения - каломельный, хлорсеребряный или вольфрамовый;
        
        
    
магнитная мешалка;
        
        
    
милливольтметр постоянного тока или рН-метр, позволяющие четко фиксировать скачок потенциала в точке эквивалентности при титровании с выбранной парой электродов. При необходимости к прибору последовательно подключают переменное сопротивление, которое позволяет производить измерения в пределах шкалы прибора.
        
        
    
Хроматографическая колонка диаметром 1,5-2 см, заполненная анионитом с высотой слоя 40-45 см.
        
        
    
Сильноосновной анионит типа АВ-17-8чС по ГОСТ 20301-74.
        
        
    
Подготовка анионита к анализу, 100-150 см
         товарного анионита (выпускается в виде взвеси в воде) промывают дважды водой способом декантации. Для отделения фракции смолы с размером зерна менее 0,6 мм взвесь смолы в воде выливают на сито с сеткой № 063 по ГОСТ 6613-73 и промывают струей воды, собирая прошедшую сквозь сито фракцию анионита вместе с водой в сосуд вместимостью 2-3 дм
        
. Оставшуюся на сите смолу отбрасывают. Фракцию анионита с размером зерна менее 0,6 мм дважды промывают декантацией соляной кислотой 1:30, затем соляной кислотой 1:1 до отсутствия ионов железа (проба роданистым аммонием) и водой 4-5 раз. Смолу обрабатывают 5%-ным раствором гидрата окиси натрия до отрицательной реакции на хлорид-ионы (проба азотнокислым серебром), а затем водой до нейтральной реакции по универсальному индикатору и переносят в колонку, в нижней части которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным без пузырьков воздуха. После заполнения колонки через нее со скоростью примерно 1 мл/мин пропускают вначале 120-150 см
        
 соляной кислоты 1:30, затем 120-150 см
        
 соляной кислоты 1:2 и 100 см
        
 воды.
        
        
    
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 3:1; 1:1; 1:2 и 1:30.
        
        
    
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:100.
        
        
    
Аммиак, водный раствор по ГОСТ 3760-79.
        
        
    
Аммоний хлористый по ГОСТ 3772-74.
        
        
    
Аммоний лимоннокислый по ГОСТ 9264-79.
        
        
    
Кобальт металлический, марки К0.
        
        
    
Кобальт хлористый, стандартный раствор, 0,5 г металлического кобальта растворяют при нагревании в 20 см
         азотной кислоты 1:1. Раствор выпаривают почти досуха, приливают 10-15 см
        
 соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха. Операцию выпаривания после прибавления соляной кислоты повторяют еще дважды. Соли растворяют в 50 см
        
 соляной кислоты 1:1, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см
        
, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см
        
 этого раствора содержит 0,001 г кобальта.
        
        
    
Калий железосинеродистый по ГОСТ 4206-75, стандартный раствор. 8,25 г железосинеродистого калия помещают в стакан вместимостью 600-800 см
         и растворяют в 400-500 см
        
 воды. Содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
        
, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор переливают в склянку из темного стекла.
        
        
    
Массовую концентрацию раствора устанавливают каждый раз перед использованием по стандартному раствору хлористого кобальта, пропущенному через колонку с анионитом.
        
        
    
15 см
         стандартного раствора хлористого кобальта помещают в стакан вместимостью 200-300 см
        
 и выпаривают почти досуха.
        
        
    
Далее поступают, как указано в п.5.3, начиная со слов "К остатку в стакане приливают 20 см
         соляной кислоты 3:1 и растворяют соли при умеренном нагревании".
        
        
    
Массовая концентрация раствора железосинеродистого калия, выраженная в граммах кобальта, (
        ) вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
         - объем стандартного раствора хлористого кобальта, взятый для титрования, см
        
;
        
    
        - содержание кобальта в 1 см
        
 стандартного раствора хлористого кобальта, г;
        
        
    
        - объем раствора железосинеродистого калия, израсходованный на титрование, см
        
.
    
5.3. Проведение анализа
        
        
    
Навеску стали:
        
        
    
     0,5 г   при  массовой  доле  кобальта  от 2 до 5%
        
      
        
      0,25 г    "            "               "              "           от 5 до 10%
        
      
        
      0,1 г       "            "              "              "            от 10 до 20%
    
        
        
 помещают в стакан вместимостью 300 см
        , приливают 40-50 см
        
 соляной кислоты и 5-10 см
        
 азотной кислоты. Стакан накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умеренном нагревании, осторожно приливают 5-10 см
        
 азотной кислоты и выпаривают до объема 15-20 см
        
. Разбавляют горячей водой до 150-200 см
        
, нагревают до кипения и для полного выделения вольфрамовой кислоты выдерживают на теплой плите в течение 1,5-2 ч.
        
    
Осадок отфильтровывают на фильтр "синяя лента" с добавлением небольшого количества беззольной фильтробумажной массы и промывают 10-12 раз горячей азотной кислотой 1:100. Фильтр с осадком отбрасывают.
        
        
    
Раствор выпаривают почти досуха, прибавляют 10 см
         соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха.
        
        
    
К остатку в стакане приливают 20 см
         соляной кислоты 3:1 и растворяют соли при умеренном нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры и переносят в ионообменную колонку со смолой, предварительно промытой 100 см
        
 соляной кислоты 3:1.
        
        
    
Раствор пропускают через колонку со скоростью примерно 1 мл/мин. Когда уровень раствора в колонке будет на 1-2 см выше слоя смолы, ополаскивают стакан 5-6 см
         соляной кислоты 3:1 и переносят промывную жидкость в колонку. Повторяют эту операцию еще трижды и смывают верхнюю часть колонки 2-3 раза 5-6 см
        
 соляной кислоты 3:1, каждый раз следя за тем, чтобы уровень раствора в колонке не опускался ниже 1-2 см над слоем смолы. Пропускают через колонку еще 120-150 см
        
 соляной кислоты 3:1 и полученный фильтрат отбрасывают.
        
        
    
Кобальт десорбируют 200-250 см
         соляной кислоты 1:2 со скоростью 1-1,5 мл/мин, собирая элюат в стакан вместимостью 400 см
        
. Для подготовки смолы к последующим определениям хроматографическую колонку промывают 100 см
        
 0,5 н. соляной кислоты и 250-300 см
        
 воды до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Промывную жидкость отбрасывают. К элюату приливают 30 см
        
 азотной кислоты, 15 см
        
 серной кислоты и выпаривают раствор до выделения паров серной кислоты. Раствор охлаждают, осторожно приливают 40 см
        
 воды и снова охлаждают. Добавляют раствор аммиака до начала выделения осадка гидроокисей металлов, который растворяют, прибавляя по каплям соляную кислоту 1:1.
    
Раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 10 г лимоннокислого аммония, 15 г хлористого аммония, 20-25 см
              раствора аммиака, перемешивают раствор мешалкой до полного растворения солей и тут же титруют раствором железосинеродистого калия. Вначале раствор железосинеродистого калия приливают быстро, а вблизи точки эквивалентности - по каплям, записывая объем раствора в бюретке и показания прибора после прибавления каждой капли. Объем раствора в бюретке, соответствующий максимальному изменению показаний прибора, принимают за объем, пошедший
    
на титрование.
        
    
5.4. Обработка результатов
        
        
    
5.4.1. Массовую долю кобальта (
        ) в процентах вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
         - объем раствора железосинеродистого калия, пошедший на титрование кобальта, см
        
;
        
    
        - массовая концентрация раствора железосинеродистого калия, выраженная в граммах кобальта;
        
        
    
        - масса навески, г.
        
        
    
5.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных результатов при доверительной вероятности
        =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.5.
        
        
    
        
        
    
Таблица 5
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Абсолютные допускаемые расхождения, %
                             | 
| От 2,00 до 5,00
                             | 0,10 | 
| Св. 5,00 "  10,0
                             | 0,15 | 
| "  10,0   "   20,0
                             | 0,20 | 
        
 6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,005-25,0%)
    
6.1. Сущность метода
        
        
    
Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами кобальта, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламени воздух-ацетилен или ацетилен-закись азота, при длине волны 240,7 нм или 252,1 нм.
        
        
    
6.2. Аппаратура, реактивы и растворы
        
        
    
Атомно-абсорбционный пламенный спектрофотометр.
        
        
    
Лампа с полым катодом для определения кобальта.
        
        
    
Баллон с ацетиленом.
        
        
    
Баллон с закисью азота.
        
        
    
Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом.
        
        
    
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и 1:40.
        
        
    
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84.
        
        
    
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
        
        
    
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.
        
        
    
Смесь кислот: 150 см
         фосфорной кислоты и 300 см
        
 серной кислоты (1:1) смешивают, охлаждают и доливают водой до объема 1 дм
        
.
        
        
    
Железо электролитическое или карбонильное с содержанием кобальта менее 0,005%.
        
        
    
Кобальт металлический, содержащий не менее 99,99% Со, марки КО.
        
        
    
Стандартные растворы кобальта.
        
        
    
Раствор А: 1 г металлического кобальта растворяют в стакане вместимостью 200 см
         при нагревании в 20 см
        
 соляной кислоты с добавлением 2 см
        
 азотной кислоты. Раствор выпаривают досуха, остаток растворяют при нагревании в 20 см
        
 соляной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
        
, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см
        
 раствора А содержит 2 мг кобальта.
        
        
    
Раствор Б: 50 см
         раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        
, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 1 мг кобальта.
        
        
    
Раствор В: 25 см
         раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        
, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см
        
 раствора В содержит 0,5 мг кобальта.
        
        
    
Раствор Г: 25 см
         раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
        
, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см
        
 раствора Г содержит 0,1 мг кобальта.
        
        
    
Раствор Д: 50 см
         раствора Г переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        
, доливают раствором соляной кислоты (1:40) до метки и перемешивают. 1 см
        
 раствора А содержит 0,0
    
5 мг кобальта.
        
    
6.3. Подготовка прибора
        
        
    
Подготовку прибора проводят в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией. Настраивают спектрофотометр на резонансную линию 240,7 нм или 252,1 нм. После включения подачи газа и зажигания горелки распыляют воду и устанавливают нуль прибора.
        
        
    
6.4. Проведение анализа
        
        
    
6.4.1. Определение кобальта (0,25-5,00%)
        
        
    
Навеску стали в зависимости от массовой доли кобальта (табл.6) помещают в стакан или колбу вместимостью 200-300 см
         и растворяют при нагревании в 20 см
        
 соляной и 5 см
        
 азотной кислот. Раствор выпаривают досуха. Приливают 4 см
        
 соляной кислоты, 15 см
        
 воды и нагревают до растворения солей.
        
        
    
        
        
    
Таблица 6
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Масса навески, г
                             | Разбавление, см
                             | 
| От 0,25 до 1,5
                             | 0,2 | 100 | 
| Св. 1,5  "   3
                             | 0,1 | 100 | 
| "    3     "   5
                             | 0,1 | Разбавляют так, чтобы массовая доля кобальта была 0,005-0,03 мг/см
                             | 
        
    
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
        , доливают до метки водой и перемешивают. Часть раствора фильтруют через сухой фильтр "белая лента" в коническую колбу, сполоснув ее первыми порциями фильтрата.
        
        
    
Для приготовления нулевого раствора в мерную колбу вместимостью 100 см
         помещают 4 см
        
 соляной кислоты, доливают до метки и перемешивают. Распыляют нулевой и испытуемые растворы в порядке увеличения абсорбции в пламени воздух-ацетилен при длине волны 252,1 нм до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки.
        
        
    
6.4.1. Построение градуировочного графика
        
        
    
В мерные колбы вместимостью 100 см
         помещают 1, 2, 3, 4, 5 и 6 см
        
 стандартного раствора В кобальта, что соответствует 0,5; 1; 1,5; 2,0; 2,5 и 3 мг кобальта, прибавляют по 4 см
        
 соляной кислоты, разбавляют до метки водой и перемешивают.
        
        
    
Для приготовления нулевого раствора в мерную колбу вместимостью 100 см
         помещают 4 см
        
 соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Растворы распыляют в порядке увеличения абсорбции, начиная с нулевого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду. Из среднего значения оптической плотности каждого раствора вычитают среднее значение оптической плотности нулевого раствора. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям кобальта строят градуировочный график.
        
        
    
6.4.2. Определение кобальта (0,005-25,0%)
        
        
    
Массу навески пробы в зависимости от массовой доли кобальта определяют по табл.7.
        
        
    
        
        
    
Таблица 7
        
    
| Массовая доля кобальта, % | Масса навески пробы, г | Объем основного раствора, см
                             | Объем аликвотной части, см
                             | Объем разбавленного раствора, см
                             | 
| От 0,005 до 0,025
                             | 1,0 | 50 | Весь | - | 
| Св. 0,025 "  0,05
                             | 0,5 | 50 | Весь | - | 
| "    0,05   "  0,5
                             | 0,25 | 250 | Весь | - | 
| "    0,5     "  5,0
                             | 0,25 | 250 | 10 | 100 | 
| "    5,0     "  10,0
                             | 0,25 | 250 | 5 | 100 | 
| "  10,0     "  25,0
                             | 0,25 | 250 | 5 | 250 | 
        
    
Пробу помещают в стакан вместимостью 250 см
         и растворяют в 20 см
        
 смеси кислот. После растворения раствор окисляют несколькими каплями азотной кислоты. При анализе высоколегированных сталей пробу растворяют в 20 см
        
 раствора соляной кислоты (1:1) и 3 см
        
 азотной кислоты, выпаривают до небольшого объема и добавляют 20 см
        
 смеси кислот. Полученный раствор выпаривают до появления паров серной кислоты, при наличии нерастворившихся карбидов добавляют несколько капель азотной кислоты и снова выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения добавляют 20 см
        
 воды и нагревают до растворения солей. Раствор переносят в мерную колбу соответствующей вместимости (см. табл.7), доливают водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата, и в случае необходимости разбавляют согласно табл.7. Атомную абсорбцию кобальта измеряют при длине волны 240,7 нм в пламени ацетилен-воздух или закись азота-ацетилен.
    
6.4.2.1. Построение градуировочного графика
        
        
    
При массовой доле кобальта от 0,005 до 0,025% в шесть стаканов вместимостью 250 см
         помещают по 1 г железа и в пять из них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
        
 стандартного раствора Д. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см
        
 смеси кислот, после растворения растворы окисляют несколькими каплями азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см
        
 и поступают далее так, как указано в п.6.4.2.
        
        
    
При массовой доле кобальта от 0,025 до 0,05% в пять стаканов вместимостью 250 см
         помещают по 0,5 г железа и в четыре из них отмеряют 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
        
 стандартного раствора Д. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см
        
 смеси кислот, после растворения растворы окисляют несколькими каплями азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см
        
 и поступают далее так, как указано в п.6.4.2.
        
        
    
При массовой доле кобальта свыше 0,05 до 0,5% в семь стаканов вместимостью 250 см
         помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
        
 стандартного раствора Г. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см
        
 смеси кислот и поступают далее по п.6.4.2 (растворы переносят в колбу вместимостью 100 см
        
). При массовой доле кобальта свыше 0,5 до 5,0% в семь стаканов вместимостью 250 см
        
 помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
        
 стандартного раствора Б.
        
        
    
В каждый стакан добавляют по 20 см
         смеси кислот и растворяют, окисляют и выпаривают вышеизложенным способом. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см
        
, доливают до метки водой и перемешивают. Из полученных растворов отмеряют по 10 см
        
 в мерные колбы вместимостью 100 см
        
, доливают водой до метки и перемешивают. Далее поступают так, как указано в п.6.4.2.
        
        
    
При массовой доле кобальта свыше 5,0 до 10,0% в семь стаканов вместимостью 250 см
         помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 и 5,0 см
        
 стандартного раствора А. В каждый стакан добавляют по 20 см
        
 смеси кислот и растворяют, окисляют, выпаривают вышеизложенным способом. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см
        
, доливают водой до метки и перемешивают. Из полученных растворов отмеряют по 5 см
        
 в мерные колбы вместимостью 100 см
        
 и поступают далее так, как указано выше.
        
        
    
При массовой доле кобальта свыше 10,0 до 25,0% в восемь стаканов вместимостью 250 см
         помещают по 0,1 г железа и в семь из них отмеряют 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 и 12,5 см
        
 стандартного раствора А. Добавляют по 20 см
        
 смеси кислот и растворяют, окисляют и выпаривают вышеизложенным способом. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см
        
, доливают водой до метки и перемешивают.
        
        
    
Из полученных растворов отмеряют по 5 см
         в мерные колбы вместимостью 250 см
        
 и поступают дале
    
е так, как указано выше.
        
    
6.5. Обработка результатов
        
        
    
Определяют среднее значение оптической плотности нулевого раствора и вычитают это значение из среднего значения оптической плотности испытуемых растворов. По градуировочному графику находят содержание кобальта в испытуемом растворе.
        
        
    
6.5.1. Массовую долю кобальта (
        ) в процентах при выполнении определения по п.6.4.1 вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
         - масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг;
        
    
        - масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг
    
.
        
    
6.5.2. Массовую долю кобальта (
        ) в процентах при выполнении определения по п.6.4.2 вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
    
        
        
 где
         - концентрация кобальта, найденная по градуировочному графику, г/см
        
;
        
    
        - объем конечного раствора пробы (см. табл.7), см
        
;
        
        
    
        - масса навески пробы, соответствующая отобранной части раствора, г.
        
        
    
6.5.3. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними значениями результатов трех параллельных определений при доверительной вероятности
        =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.8.
        
        
    
        
        
    
Таблица 8
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Абсолютные допускаемые расхождения, %
                             | 
| От 0,005 до 0,01
                             | 0,001 | 
| Св. 0,01  "  0,05
                             | 0,003 | 
| "    0,05   "  0,20
                             | 0,005 | 
| "    0,20   "  0,50
                             | 0,03 | 
| "    0,50   "  2,5
                             | 0,05 | 
| "    2,5     "  5,0
                             | 0,1 | 
| "    5,0     " 10,0
                             | 0,2 | 
| "   10,0    " 20,0
                             | 0,3 | 
| "   20,0    " 25,0
                             | 0,4 | 
6.5.4. Метод применяют при разногласии в оценке качества сталей.
        
        
    
Разд.6. (Измененная редакция, Изм. N 1).
        
        
    
        
        
    
7. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,50-25,0%)
7.1. Сущность метода
        
        
    
Метод основан на растворении стали в соляной кислоте, отделении кобальта от остальных компонентов окисью цинка, осаждении его 1-нитрозо-2-нафталом, прокаливании осадка до закиси-окиси кобальта и переведении в сернокислый кобальт.
        
        
    
7.2. Реактивы и растворы
        
        
    
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.
        
        
    
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
        
        
    
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:4.
        
        
    
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:10, насыщенная сероводородом.
        
        
    
Кислота хлорная, 60%-ный раствор.
        
        
    
Кислота уксусная, ледяная по ГОСТ 61-75.
        
        
    
Аммоний щавелевокислый, кристаллический по ГОСТ 5712-78.
        
        
    
Калий кислый сернокислый.
        
        
    
Перекись водорода 3%-ный раствор, свежеприготовленный.
        
        
    
Окись цинка по ГОСТ 10262-73 в виде водной суспензии 1:5.
        
        
    
1-нитрозо-2-нафтол по ГОСТ 7756-73 свежеприготовленный, 2%-ный раствор.
        
        
    
2 г 1-нитрозо-2-нафтола помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
         и смачивают 1-2 см
        
 уксусной кислоты. Содержимое колбы растворяют при перемешивании в 50 см
        
 уксусной кислоты, добавляют 50 см
        
 горячей воды, энергично взбалтывают в течение 5 мин и фильтруют.
        
        
    
Железо сернокислое FeSO
        ·7H
        
O, 10%-ный раствор.
        
        
    
Сероводород.
7.3. Проведение анализа
        
        
    
7.3.1. Массу навески пробы и объем раствора соляной кислоты (1:1) для растворения пробы в зависимости от массовой доли кобальта определяют по табл.9.
        
        
    
        
        
    
Таблица 9
        
    
| Массовая доля кобальта, %
                             | Масса навески пробы, г | Объем раствора соляной кислоты (1:1), см
                             | 
| От   0,5 до 5,0
                             | 2 | 35 | 
| Св. 5,0  "  10,0
                             | 1 | 30 | 
| "   10,0 "  25,0
                             | 0,5 | 25 | 
        
    
Навеску пробы помещают в стакан вместимостью 250 см
         и растворяют при умеренном нагревании в растворе соляной кислоты (1:1).
        
        
    
После растворения, не прерывая нагревания, окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям до прекращения вспенивания раствора, выпаривают раствор пробы до объема 10 см
        , прибавляют 25 см
        
 раствора соляной кислоты (1:1) и вновь выпаривают до объема 10 см
        
. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
        
, а стакан ополаскивают водой, которую присоединяют к раствору. Объем раствора в колбе не должен превышать 300 см
        
.
        
        
    
При анализе стали с массовой долей вольфрама 6-20% пробу растворяют в растворе соляной кислоты объемом на 20 см
         больше указанного в табл.10. После прибавления азотной кислоты раствор нагревают до кипения. При анализе стали с массовой долей хрома 10-25% и углерода 1-2% после неполного растворения пробы в растворе соляной и азотной кислот прибавляют 20 см
        
 раствора хлорной кислоты, выпаривают до появления ее паров, охлаждают, добавляют 5 см
        
 соляной кислоты и нагревают до восстановления хрома. Затем добавляют около 120 см
        
 воды, 15 см
        
 раствора сернокислого железа и кипятят до растворения солей. Избыток сернокислого железа окисляют несколькими каплями азотной кислоты.
        
        
    
При анализе стали с массовой долей меди, алюминия и молибдена свыше 2% пробу растворяют в растворе азотной кислоты в количестве 10 см
         на 1 г навески пробы, добавляя 5 см
        
 соляной кислоты. После растворения пробы раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в 25 см
        
 раствора соляной кислоты (1:1), разбавляют водой до 200 см
        
, кипятят и фильтруют через плотный фильтр с фильтробумажной массой выделившуюся кремниевую кислоту. Фильтр нагревают до 80 °С и пропускают через него сероводород. Выделившиеся сульфиды меди и молибдена фильтруют на фильтр средней плотности, уплотненной фильтробумажной массой, и промывают раствором соляной кислоты (1:10), насыщенной сероводородом. К фильтрату прибавляют 10 см
        
 раствора перекиси водорода, выпаривают до объема 40 см
        
, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
        
 и разбавляют водой до об
    
ъема 300 см
        .
        
    
7.3.2. Раствор, полученный согласно п.7.3.1, нагревают до температуры 70-80 °С и добавляют к нему небольшими порциями суспензию окиси цинка, каждый раз энергично взбалтывая раствор. Суспензию добавляют до тех пор, пока выпавший осадок избытка окиси цинка не соберется на дне колбы в виде слабозаметного белого осадка. Затем раствор разбавляют горячей водой до объема около 350 см
        , энергично перемешивают и оставляют до оседания осадка.
        
        
    
Содержимое колбы охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата, и отбирают 250 см
         фильтрата в стакан вместимостью 800 см
        
. Раствор в стакане разбавляют водой до объема около 400 см
        
, добавляют 15 см
        
 соляной кислоты, нагревают до 70 °С и осаждают кобальт раствором 1-нитрозо-2-нафтала, прибавляя его в количестве 20 см
        
 на каждые 0,01 г кобальта.
        
        
    
Раствор 1-нитрозо-2-нафтола прибавляют медленно, непрерывно перемешивая. Раствор с осадком кипятят 5 мин и оставляют на 2 ч при температуре 60 °С. Осадок фильтруют на двойной беззольный фильтр, уплотненный фильтробумажной массой, и промывают его сначала от трех до шести раз холодным раствором соляной кислоты (1:4), а затем 3 раза водой.
        
        
    
Фильтр с осадком после удаления из него по возможности наибольшего количества влаги складывают таким образом, чтобы осадок был хорошо прикрыт бумагой, помещают его в предварительно прокаленный до постоянного веса и взвешенный фарфоровый тигель, покрывают сверху щавелевокислым аммонием и осторожно высушивают в сушильном шкафу. Затем тигель прикрывают крышкой, осторожно избегая воспламенения, озоляют фильтр, снимают крышку, тигель помещают в муфельную печь и прокаливают осадок 40 мин при 750-850 °С.
        
        
    
Если осадок был выделен из пробы с массовой долей свыше 10% никеля, прокаленный осадок растворяют, умеренно нагревая, в соляной кислоте или сплавляют с кислым сернокислым калием и выщелачивают плав водой. Полученный раствор разбавляют водой до 250-300 см
        , снова осаждают кобальт 1-нитрозо-2-нафтолом и до стадии прокаливания поступают так, как описано выше.
        
        
    
Прокаленный осадок закиси-окиси кобальта смачивают в тигле 5 см
         азотной кислоты, нагревают до удаления избытка кислоты, охлаждают, добавляют 0,5-1 см
        
 серной кислоты и осторожно нагревают до полного удаления кислоты.
        
        
    
Сухой остаток прокаливают в течение нескольких минут при 500 °С. Содержимое тигля охлаждают, смачивают 1-2 каплями воды, снова выпаривают, прокаливают, как описано выше, до постоянной массы и после охлаждения в эксикаторе взвешива
ют.
        
    
7.4. Обработка результатов
        
        
    
7.4.1. Массовую долю кобальта (
        ) в процентах вычисляют по формуле
        
        
    
        ,
        
    
где
         - масса осадка сернокислого кобальта, г;
        
    
0,3804  - коэффициент пересчета сернокислого кобальта на кобальт;
        
        
    
        - масса навески пробы, соответствующая отобранной части раствора, г.
        
        
    
7.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности
         = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.8.
        
        
    
Разд.7. (Введен дополнительно, Изм. N 1).
        
        
    
        
        
    
        
        
    
Стали легированные и высоколегированные.
        
 Методы химического анализа: Сб. ГОСТов. -
    
М.: Издательство стандартов, 1986
