YS/T 1489.1-2021 鈷鉻鎢系合金粉末化學(xué)分析方法 第1部分: 鈷含量的測定 電位滴定法

范圍
本文件規(guī)定了鈷鉻鎢系合金粉末中鈷含量的測定方法。
本文件適用于鈷鉻鎢系合金粉末中鈷含量的測定。測定范圍為30.0%~70.0%。

術(shù)語和定義
本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。

原理
試料經(jīng)鹽酸、硝酸、氫氟酸微波密閉溶解后，用磷酸及高氯酸冒煙除去氫氟酸，并將Mn²⁺氧化成高價錳消除錳對鈷含量測定的干擾，在檸檬酸銨的氨性介質(zhì)中，以K?[Fe(CN)?]氧化鈷，過量的K?[Fe(CN)?]用鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液返滴定，電位突躍達(dá)到終點。根據(jù)K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液的實際消耗量計算出鈷含量。

試劑或材料
除非另有說明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和符合 GB/T 6682 規(guī)定的二級及以上純度的水。
硝酸(ρ=1.42g/mL)。
鹽酸(ρ=1.19g/mL)。
氫氟酸(ρ=1.15g/mL)。
磷酸(ρ=1.69g/mL)。
高氯酸(ρ=1.67g/mL)。
氨水(ρ=0.90g/mL)。
硝酸(1+1)。
檸檬酸銨溶液(300g/L): 稱取300g檸檬酸銨，以水溶解并稀釋至1000mL。
硫酸銨溶液(250g/L): 稱取250g硫酸銨，以水溶解并稀釋至1000mL。
鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(3.0mg/mL): 稱取3.0000g金屬鈷(ω_Co≥99.95%)于400mL燒杯中，緩慢加入30mL硝酸，蓋上表面皿，低溫加熱溶解后，加少量水，煮沸，冷卻至室溫后移入1000mL容量瓶中，用水定容至刻度，搖勻。此溶液1mL含3.0mg鈷。
K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液(c[K₃Fe(CN)₆]≈0.05mol/L): 稱取17.0g K?[Fe(CN)?]置于500mL燒杯中溶解，過濾后用水稀釋至1000mL，貯存于棕色試劑瓶中。
鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液與K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積比例系數(shù)的確定: 于四個500 mL燒杯中，分別加入50mL檸檬酸銨溶液、25mL硫酸銨溶液、90mL氨水，用水稀釋到350mL，在不斷攪拌下準(zhǔn)確加入10.00mL K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液，體積記為V₀，在電位滴定儀上用鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，電位突躍達(dá)到終點，所消耗的鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積記為V。四次平行滴定所消花鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積的極差不大于0.10mL的情況下取其平均值。
K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液與鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積比例系數(shù)按式(1)計算:

式中:
K 一一鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液與K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積比例系數(shù)；
V 一一滴定時，K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液所消耗的鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀一一滴定時，加入K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL)。
K值計算結(jié)果保留四位有效數(shù)字，數(shù)值修約按照 GB/T 8170 的規(guī)定執(zhí)行。

儀器設(shè)備
微波消解儀。
電位滴定儀: 附攪拌裝置、與儀器匹配的用于氧化還原滴定的電極。

樣品
樣品為粉末狀。

試驗步驟
試料
稱取0.50g樣品，精確至0.0001g，記為m。
平行試驗
平行做兩份試驗，取其平均值。
測定
將試料置于微波溶樣罐中，加15mL鹽酸、5mL硝酸、2mL氫氟酸，密閉。置于微波消解儀中，推薦設(shè)置溶解條件為: 第一步功率800W、溫度100°C、升溫時間10min、恒溫時間5min，第二步功率800W、溫度180°C~220°C、升溫時間10min、恒溫時間15min~25min。待溶解結(jié)束，取出微波溶樣罐，冷卻。
將試液轉(zhuǎn)入200mL聚四氟乙烯燒杯中，加入10mL磷酸、5mL高氯酸，置于電熱板上低溫加熱冒高氯酸煙，直至高氯酸氣泡剛消失，磷酸煙從液面剛出現(xiàn)，立即取下，稍冷，加入約50 mL水，煮沸溶解鹽類，冷卻后移入200mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，制備成待測溶液。
滴定: 于500mL燒杯中，根據(jù)試料鈷含量的不同，用酸式滴定管準(zhǔn)確移取相應(yīng)量的K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液，移取體積記為V₁，K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液以過量2mL左右為宜，分別加入50mL檸檬酸銨溶液、25mL硫酸銨溶液、90mL氨水，用水稀釋到350mL，在不斷攪拌下準(zhǔn)確加入50.00mL待測溶液，在電位滴定儀上用鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，電位突躍達(dá)到終點。記下消耗鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V₂。

試驗數(shù)據(jù)處理
鈷的含量以鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω_Co計，按式(2)計算:

式中:
ρ 一一鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；
V₁一一準(zhǔn)確加入K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL)；
K 一一鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液與K?[Fe(CN)?]標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積比例系數(shù)；
V₂一一滴定時，消耗的鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
m 一一試料的質(zhì)量，單位為克(g)。
計算結(jié)果表示至小數(shù)點后兩位，數(shù)值修約按照 GB/T 8170 規(guī)定執(zhí)行。


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