DIN EN ISO 4938:2016
Сталь и железо. Определение содержания никеля. Гравиметрический или титриметрический метод (ISO 4938:2016); Немецкая версия EN ISO 4938:2016.
- Стандартный №
- DIN EN ISO 4938:2016
- Дата публикации
- 2016
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- быть заменен
- DIN EN ISO 4938:2016-08
- Последняя версия
- DIN EN ISO 4938:2016-08
- заменять
- DIN EN 24938:1992 DIN EN ISO 4938:2014
- сфера применения
-
Обзор стандарта ISO 4938:2016 и техническая база
ISO 4938:2016 «Сталь и железо. Определение содержания никеля. Гравиметрические или титриметрические методы» — стандарт на метод химического анализа, опубликованный Международной организацией по стандартизации. Он используется для точного определения содержания никеля в стальных материалах от 1% до 30% по массе. Этот стандарт, совместно разработанный техническими комитетами ISO/TC 17 «Сталь» и ECISS/TC 102 «Методы химического анализа железа и стали», заменяет DIN EN 24938 1992 года.
В настоящем стандарте в качестве осадителя используется диметилглиоксим, что обеспечивает точность определения. Гравиметрический метод рассчитывает содержание никеля путём взвешивания осадка диметилглиоксима никеля, а титриметрический метод использует комплексонометрическое титрование с ЭДТА. Оба метода требуют калибровки путём измерения остаточного содержания никеля в фильтрате с помощью атомно-абсорбционного спектрометра.
Принцип метода и механизм химической реакции
Этот стандарт основан на специфической реакции ионов никеля с диметилглиоксимом в аммиачном растворе с образованием красного хелатного осадка:
Ni²⁺ + 2C₄H₈N₂O₂ → Ni(C₄H₇N₂O₂)₂↓ + 2H⁺
После кислотного растворения образца помехи кобальта устраняются окислением феррицианидом калия, тогда как помехи меди могут быть удалены электролизом с контролируемым потенциалом. Второе осаждение обеспечивает полное разделение, и осадок обрабатывается для гравиметрического или титрационного анализа в зависимости от выбранного метода.
Ключевые технические моменты
Технические параметры Гравиметрический метод Метод титрования Применимые сценарии Требуемое количество осажденного никеля 25-70 мг 25-40 мг Выберите объем пробы в соответствии с ожидаемым содержанием Дозировка осадителя 10 мл/10 мг Ni 12 мл/10 мг Ni + 3 мл избытка Обеспечить полное осаждение Условия сушки 110°C, 2 часа Не применимо До постоянного веса Индикатор титрования Не применимо Ксиленоловый оранжевый Конечная точка — пурпурно-красный
Требования к подготовке реагентов и оборудованию прибора
Стандарт устанавливает четкие требования к чистоте реагентов и точности прибора. Все реагенты должны быть известной аналитической степени чистоты, а вода должна соответствовать вторичному стандарту для воды ISO 3696.
Характеристики приготовления основных реагентов
- Раствор диметилглиоксима в этаноле (10 г/л): Растворите 10 г реагента в 1000 мл этанола и профильтруйте перед использованием
- Щелочной раствор диметилглиоксима (30 г/л): Растворите 20 г гидроксида калия в 400 мл воды, добавьте 30 г реагента и разбавьте до 1000 мл
- Стандартный раствор ЭДТА: Растворите 6,33 г дигидрата динатриевой соли ЭДТА в 1000 мл, 1 мл приблизительно эквивалентен 1 мг никеля
- Стандартный раствор цинка: Растворите 1,1140 г металлического цинка после специальной обработки в 1000 мл, 1 мл эквивалентен 1,0 мг никеля
Требования к приборам
Все мерные приборы должны соответствовать требованиям ISO 648 и ISO 1042 класса A, включая:
- Стеклянный тигель: класс пористости P16 (ISO 4793)
- Потенциометр: оснащен насыщенным каломельным электродом сравнения и платиновым электродом
- Атомно-абсорбционный спектрометр: оснащен воздушно-ацетиленовой горелкой и никелевой лампой с полым катодом
Подробная рабочая процедура
Подготовка образца
Отбор образцов проводился в соответствии с ISO 14284. Размер образца рассчитывался на основе ожидаемого содержания никеля, чтобы гарантировать, что содержание осажденного никеля находилось в пределах допустимого диапазона. Образец растворили в царской водке и добавили плавиковую кислоту для обработки силикатов. Хлорную кислоту использовали для выпаривания оксида хрома и других элементов.
Процесс осаждения и разделения
Первое осаждение проводили при pH 8,0±0,2. Добавляли достаточное количество раствора диметилглиоксима, смесь инкубировали при 65°C в течение 2 часов, а затем охлаждали и фильтровали. Высокое содержание меди требует электролитического разделения, а помехи кобальта устраняются окислением феррицианидом калия.
Второе осаждение и определение
Осадок растворяли и затем переосаждали. Гравиметрически осадок высушивали до постоянного веса при 110°C. Титрование проводили методом обратного титрования ЭДТА с ксиленоловым оранжевым в качестве индикатора и стандартным раствором цинка, титрованным до конечной точки пурпурно-красного цвета.
Точность метода и контроль качества
Точность метода была подтверждена совместным испытанием гравиметрического метода в 12 лабораториях и метода титрования в 10 лабораториях. Данные были статистически обработаны в соответствии со стандартом ISO 5725:1986:
Содержание никеля (%) Предел повторяемости r гравиметрического метода Предел повторяемости r титриметрического метода Предел воспроизводимости R титриметрического метода 1,0 0,035 0,030 0,015 0,018 5,0 0,2400,396 15,0 0,132 0,174 0,136 0,198 30,0 0,235 0,329 0,265 0,390 Остаточное содержание никеля в фильтрате определяется методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Величина поправки не должна превышать 0,2% от содержания никеля в исходной пробе.
Рекомендации по применению и меры предосторожности
Рекомендации по выбору метода
Для рутинного анализа гравиметрические методы относительно просты в применении и подходят для большинства лабораторий. Титрование более эффективно, когда объёмы проб невелики или требуется быстрый анализ, но для него требуются точно стандартизированные растворы ЭДТА.
Обработка мешающими элементами
- Интерференция кобальта: Окисление ферроцианида калия, добавьте 6 мл раствора на каждые 0,1 г кобальта с избытком 10%.
- Интерференция меди: Электролиз с контролируемым потенциалом, при котором потенциал катода постепенно понижается от -0,15 В до -0,30 В.
- Интерференция хрома: Окисление хлорной кислотой до оранжево-красного цвета дихромата.
Меры контроля качества
Для валидации метода в лаборатории следует использовать сертифицированные стандартные образцы, такие как чугун ECRM 481-1 и низколегированная сталь JSS 151-7. Для обеспечения надежности аналитических результатов следует проводить регулярную калибровку приборов и сличения персонала.
Развитие стандарта и технологическое развитие
ISO 4938:2016 — это комплексная техническая переработка первого издания, опубликованного в 1988 году. Основные обновления включают в себя:
- Усовершенствования Приложения C для определения остаточного никеля в фильтрате методом атомно-абсорбционной спектрометрии
- Обновлен статистический метод для прецизионных данных
- Уточнены этапы обработки мешающих элементов
- Унифицированы версии международного и европейского стандартов
Этот стандарт в высокой степени сопоставим с другими международными стандартными методами, такими как ASTM E354 и JIS G1217, что обеспечивает единую аналитическую основу для мировой торговли сталью.
DIN EN ISO 4938:2016 Ссылочный документ
- DIN EN ISO 1042:1999 Посуда лабораторная стеклянная. Колбы мерные с одной отметкой (ISO 1042:1998); Немецкая версия EN ISO 1042:1999.
- DIN EN ISO 14284:2003 Сталь и железо. Отбор и подготовка проб для определения химического состава (ISO 14284:1996); Немецкая версия EN ISO 14284:2002.
- DIN EN ISO 648:2009 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки однообъемные (ISO 648:2008); Английская версия DIN EN ISO 648:2009-01
- DIN ISO 3696:1991 Вода для аналитических лабораторных целей; спецификации и методы испытаний; идентично ISO 3696:1987
- ISO 1042:1998 Лабораторная посуда - Мерные колбы с одной отметкой
- ISO 14284:1996 Сталь и железо - Отбор и подготовка проб для определения химического состава
- ISO 3696:1987 Вода для аналитических лабораторных целей; Спецификация и методы испытаний
- ISO 4793:1980 Лабораторные спеченные (фритованные) фильтры; Классификация, классификация и обозначение пористости
- ISO 5725:1986 Точность методов испытаний; Определение повторяемости и воспроизводимости стандартного метода испытаний путем межлабораторных испытаний.
- ISO 648:2008 Лабораторная посуда - Пипетки однообъемные
DIN EN ISO 4938:2016 История
- 2016 DIN EN ISO 4938:2016-08 Сталь и железо. Определение содержания никеля. Гравиметрический или титриметрический метод (ISO 4938:2016); Немецкая версия EN ISO 4938:2016.
- 2016 DIN EN ISO 4938:2016 Сталь и железо. Определение содержания никеля. Гравиметрический или титриметрический метод (ISO 4938:2016); Немецкая версия EN ISO 4938:2016.
- 2014 DIN EN ISO 4938 E:2014-02 Определение содержания стали и железоникеля гравиметрическим или объемным методом (проект)
- 2014 DIN EN ISO 4938 E:2014 Проект документа. Сталь и железо. Определение содержания никеля. Гравиметрический или титриметрический метод (ISO/DIS 4938:2013); Немецкая версия prEN ISO 4938:2013.
- 1992 DIN EN 24938:1992 Определение содержания никеля в стали и чугуне гравиметрическим или объемным анализом (ISO 4938:1988); немецкая версия EN 24938:1990
DIN EN ISO 4938:2016 Сталь и железо. Определение содержания никеля. Гравиметрический или титриметрический метод (ISO 4938:2016); Немецкая версия EN ISO 4938:2016. было изменено на DIN EN 24938:1992 Определение содержания никеля в стали и чугуне гравиметрическим или объемным анализом (ISO 4938:1988); немецкая версия EN 24938:1990.
