GB/T 223.11-2008 鋼鐵及(jí)合(hé)金 鉻(gè)含(hán)量(liáng)的測定(dìng) 可(kě)視滴(dī)定或(huò)電(diàn)位滴定法(fǎ)

範(fàn)圍
GB/T 223 的本部分(fēn)規定(dìng)了用(yòng)可(kě)視(shì)滴定或(huò)電位(wèi)滴定法(fǎ)測定(dìng)鉻(gè)含量。
本(běn)部分方(fāng)法一(yī)適用於(yú)生(shēng)鐵，碳(tàn)素(sù)鋼(gāng)，合(hé)金(jīn)鋼，高溫(wēn)合(hé)金(jīn)和精密合(hé)金中質量分(fēn)數(shù)為0.10%~35.00%鉻(gè)含量(liáng)的(dí)測定(dìng)；方(fāng)法二適用(yòng)於(yú)鋼鐵中質量分數(shù)為0.25%~35.00%鉻含量的測定(dìng)。

方法一 可視滴(dī)定法
原理
試(shì)料用酸溶(róng)解(jiě)後，在(zài)硫酸(suān)，磷酸介質中(zhōng)，以(yǐ)硝(xiāo)酸(suān)銀為(wéi)催(cuī)化(huà)劑，用(yòng)過(guò)硫酸(suān)銨將(jiāng)鉻氧化至(zhì)鉻(VI)，用硫酸
亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴(dī)定(dìng)。
含釩試樣(yàng)，以(yǐ)亞(yà)鐵-鄰菲羅(luó)啉溶液(yè)為指示(shì)劑，加過(guò)量(liáng)的硫酸亞(yà)鐵(tiě)銨標準滴(dī)定溶(róng)液(yè)，以高(gāo)錳酸(suān)鉀溶液回(huí)滴(dī)；或(huò)者(zhě)采用適(shì)當的釩國家(jiā)標準測定(dìng)後(hòu)，用理論計(jì)算(suàn)法(fǎ)校(xiào)正釩(fán)的幹擾。
試液(yè)中(zhōng)存(cún)在(zài)2mg以下鈰不幹擾(rǎo)測定。

方法(fǎ)二 電位滴定(dìng)法
原理
試料用適當(dāng)的酸(suān)溶解，在(zài)硫(liú)酸(suān)銀(yín)存(cún)在下，在(zài)酸性(xìng)介質(zhì)中(zhōng)，用過硫(liú)酸銨(ǎn)將(jiāng)鉻氧化至鉻(Vl)，用(yòng)鹽酸(suān)還原(yuán)錳(měng)(VII)，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準溶液(yè)還原鉻(Vl)。
在電位滴定(dìng)中，隨著硫酸(suān)亞鐵(tiě)銨標準(zhǔn)溶液(yè)的不(bù)斷(duàn)加入，通過測(cè)量電(diàn)位的(dí)變(biàn)化，確定等當點。

儀(yí)器
普(pǔ)通的實(shí)驗儀(yí)器(qì)及下列(liè)儀器:
電位滴(dī)定裝置: 可(kě)以用鉑(bó)-甘(gān)汞電(diàn)極(見注(zhù))測定(dìng)電位的(dí)不(bù)同。
注(zhù): 也(yě)可(kě)以(yǐ)用鉑和其(qí)他(tā)參(cān)比(bǐ)電(diàn)極進(jìn)行(háng)測定(dìng)，但(dàn)需要(yào)重新(xīn)做滴定曲(qū)綫，以(yǐ)確(què)定(dìng)滴(dī)定終點(diǎn)。
所(suǒ)有(yǒu)玻(bō)璃量(liáng)器(qì)均(jūn)應符合 GB 12805，GB 12806 或(huò) GB 12808 規定的*。

取製(zhì)樣(yàng)
按照(zhào) GB/T 20066 或(huò)適(shì)當的鋼鐵國家標準進(jìn)行製樣。

分析步驟
試料
按表4稱取試(shì)樣(yàng)，至(zhì)0.0001g。

空白(bái)試驗
按照相(xiāng)同的(dí)步驟，用相(xiāng)同試(shì)劑(jì)，但不加(jiā)試(shì)料，隨同(tóng)試(shì)料(liào)做空白(bái)試驗(yàn)。
測(cè)定
試料(liào)的製備
非合金鋼和鐵
將(jiāng)試料置(zhì)於600mL燒(shāo)杯中(zhōng)，加入60mL的(dí)硫酸和10mL的(dí)磷酸(suān)，加熱(rè)溶解，然後用15mL硝酸(suān)氧化(huà)，加熱至(zhì)冒(mào)白(bái)色濃(nóng)煙，冷卻並加(jiā)入(rù)100mL水(shuǐ)。
為了(liǎo)加速高(gāo)矽(guī)試料的溶解，可(kě)加幾滴HF。
鉻鎳合金(jīn)鋼和(hé)鐵
將(jiāng)試(shì)料置於600mL燒杯(bēi)中，加入(rù)25mL鹽酸，加(jiā)熱溶解，然後用(yòng)15mL硝酸氧(yǎng)化。若(ruò)特別(bié)難(nán)溶，加入1 mL~2mL HF，然後加入20mL硫酸(suān)和10mL磷酸(suān)，加(jiā)熱至(zhì)冒白(bái)色濃煙。
冷(lěng)卻(què)後，再加15mL硝(xiāo)酸(suān)於(yú)冒(mào)煙的溶(róng)液(yè)中，如(rú)有(yǒu)必要再加(jiā)硝酸，直到(dào)碳化(huà)物被(bèi)*分(fēn)解(jiě)，繼(jì)續(xù)冒煙趕盡(jìn)氮氧(yǎng)化物，冷卻，加人100mL水(shuǐ)。
含鎢鋼
將(jiāng)試料置於(yú)600mL燒杯中(zhōng)，加入(rù)25mL鹽酸(suān)，然後加(jiā)入20mL硫酸和10mL磷酸(suān)，加熱至停(tíng)止(zhǐ)冒(mào)泡(pào)。若特別(bié)難溶(róng)，加入1mL~2mL HF，用(yòng)15mL硝(xiāo)酸氧化，然後加(jiā)熱至冒白色濃煙(yān)。
冷卻後，再加15mL硝(xiāo)酸於(yú)冒(mào)煙的溶液(yè)中(zhōng)，如有(yǒu)必(bì)要再加硝酸，直(zhí)到(dào)碳化物(wù)被(bèi)*分(fēn)解(jiě)，繼續(xù)冒煙趕盡(jìn)氮氧(yǎng)化物，冷卻(què)，加入100mL水。
高合金鋼(gāng)和(hé)鐵(tiě)或高矽(guī)鋼和(hé)鐵
將試料置(zhì)於(yú)750mL的(dí)錐形瓶中(zhōng)，加入20mL鹽酸(suān)，10mL硝酸(suān)和1mL HF。
當(dāng)停(tíng)止冒(mào)泡(pào)後，加入30mL高(gāo)氯酸(suān)，加熱至冒(mào)白煙，蓋(gài)上表麵皿，繼續(xù)加(jiā)熱至合(hé)金(jīn)*溶解(白煙(yān)保留在(zài)錐(zhuī)形(xíng)瓶(píng)中(zhōng))，冷(lěng)卻(què)。
加30mL水，煮沸5min，冷卻。定量(liáng)轉移(yí)至(zhì)600mL燒(shāo)杯中，加20mL硫酸(suān)，10mL磷酸和(hé)70mL水(shuǐ)。
鉻的(dí)氧(yǎng)化(huà)和(hé)滴定(dìng)的(dí)準備(bèi)
如有必要(yào)，用襯(chèn)有(yǒu)紙漿的(dí)過濾器過濾(lǜ)除去(qù)石(shí)墨碳(tàn)，用硫(liú)酸衝洗，用(yòng)溫(wēn)水稀釋至(zhì)約350mL，加(jiā)20mL硫酸銀(yín)溶液和10mL過硫酸銨(ǎn)溶液，蓋上表麵(miàn)皿(mǐn)，並(bìng)煮(zhǔ)沸10min。
為(wéi)分(fēn)解(jiě)高(gāo)錳酸(suān)，先加(jiā)入(rù)15mL鹽酸，繼續(xù)煮沸3min後，如有必(bì)要(yào)再(zài)逐滴加(jiā)入鹽(yán)酸，直(zhí)至紫色(sè)消(xiāo)失(shī)。煮(zhǔ)沸10min 直到形(xíng)成的氯化(huà)物(wù)的氣味消(xiāo)失，迅(xùn)速冷卻至(zhì)室溫。
滴定
不(bù)含釩的(dí)試樣
將電位(wèi)滴定裝置的(dí)電(diàn)極(jí)置於盛(shèng)有待(dài)滴(dī)定(dìng)的溶液的燒杯中(zhōng)，用電磁攪拌器(qì)攪拌(bàn)，用滴定管加(jiā)入硫酸亞(yà)鐵銨標(biāo)準溶液(yè)，直(zhí)至出(chū)現(xiàn)電(diàn)位突(tū)躍，在(zài)終(zhōng)點(diǎn)附近要(yào)緩慢(màn)滴定，記錄滴定(dìng)體積(jī)V₉(mL) 。
用(yòng)鉑(bó)-甘汞電(diàn)極測量(liáng)，電位突躍(yuè)在(zài)300mV左右(yòu)，而等(děng)當(dāng)點(diǎn)在700mV~900mV。
含釩的(dí)試(shì)樣
按(àn)上麵所述(shù)滴(dī)定(dìng)，在(zài)這種情況下，釩(fán)和鉻同(tóng)時測(cè)定，記錄滴(dī)定(dìng)體(tǐ)積V₁₀(mL)，高(gāo)錳(měng)酸鉀把釩和(hé)鉻同(tóng)時(shí)氧化(huà)。要想隻氧化(huà)釩，在(zài)加入(rù)高錳酸鉀(jiǎ)溶(róng)液(yè)的(dí)同(tóng)時，用鉑-甘(gān)汞(gǒng)電極測定(dìng)氧化(huà)電位，逐(zhú)滴(dī)加(jiā)入高(gāo)錳酸鉀溶液，直(zhí)到(dào)電(diàn)位由1000mV突躍到(dào)1160mV。
維持(chí)該電位(wèi)2min之(zhī)後，
一一可以加入(rù)約(yuē)10mL亞(yà)硝(xiāo)酸鈉(nà)溶液，還(huán)原過量(liáng)的高錳(měng)酸(suān)鉀，大(dà)約1min後(hòu)再加(jiā)入3g尿素(sù)，待(dài)電位穩定(dìng)在(zài)800mV附近(jìn)後(hòu)，攪拌並(bìng)按(àn)上麵所(suǒ)述(shù)滴定(dìng)。
一(yī)一也可以通(tōng)過逐滴加入亞硝酸鈉(nà)溶(róng)液，還(huán)原過量的(dí)高(gāo)錳(měng)酸(suān)鉀(jiǎ)，直到電位(wèi)穩定(dìng)在(zài)770mV附近。加入5mL氨基磺(huáng)酸溶(róng)液(電位(wèi)為780mV)，然(rán)後加(jiā)入(rù)30mL磷酸，攪(jiǎo)拌(bàn)，按(àn)上(shàng)麵(miàn)所述滴定(dìng)。
記錄(lù)滴(dī)定(dìng)體(tǐ)積(jī)V₁₁(mL)。

結(jié)果(guǒ)表示
計(jì)算(suàn)方(fāng)法
不含(hán)釩(fán)的試(shì)樣
按式(shì)(7)計算鉻(gè)含量ω_Cr，以(yǐ)質量分數表(biǎo)示:

式中:
V₈一(yī)一滴(dī)定(dìng)空(kōng)白(bái)試(shì)液所(suǒ)消耗的硫(liú)酸(suān)亞鐵(tiě)銨(ǎn)標準溶(róng)液(yè)的體(tǐ)積，單位(wèi)為(wéi)毫升(mL)；
V₉一一滴定(dìng)鉻(gè)所消(xiāo)耗(hào)的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶(róng)液的體積，單位為毫(háo)升(shēng)(mL)；
c₁ 一一(yī)相應(yīng)的硫酸亞鐵銨標準(zhǔn)溶(róng)液濃(nóng)度(dù)，以(yǐ)每毫升鉻的質量(liáng)(mg)表(biǎo)示；
m 一一試(shì)料(liào)量(liáng)，單位(wèi)為克(g)。
含(hán)釩的試樣(yàng)
按(àn)式(shì)(8)計算鉻含(hán)量ω_Cr，以(yǐ)質(zhì)量分(fēn)數(shù)表(biǎo)示:

式中(zhōng):
V₁₀一一滴定(dìng)鉻(gè)和(hé)釩(fán)所消(xiāo)耗的硫酸(suān)亞鐵(tiě)銨標(biāo)準(zhǔn)溶(róng)液(yè)的體積(jī)，單位為毫升(mL)；
V₁₁一一滴定(dìng)釩所(suǒ)消耗的硫(liú)酸亞鐵銨(ǎn)標(biāo)準溶液的體積，單位為毫(háo)升(mL)；
c₁ 一一(yī)相應(yīng)的硫酸(suān)亞鐵銨(ǎn)標準溶液濃(nóng)度，以每毫(háo)升鉻(gè)的質(zhì)量(mg)表示；
m 一一(yī)試(shì)料量，單位(wèi)為(wéi)克(g)。


京(jīng)都(dū)電(diàn)子KEM 自動電(diàn)位(wèi)滴(dī)定(dìng)儀(yí)AT-710S