钴铬钨系合金粉末化学分析方法 第1部分: 钴含量的测定 电位滴定法

YS/T 1489.1-2021 钴铬钨系合金粉末化学分析方法 第1部分: 钴含量的测定 电位滴定法

范围
本文件规定了钴铬钨系合金粉末中钴含量的测定方法。
本文件适用于钴铬钨系合金粉末中钴含量的测定。测定范围为30.0%~70.0%。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

原理
试料经盐酸、硝酸、氢氟酸微波密闭溶解后，用磷酸及高氯酸冒烟除去氢氟酸，并将Mn²⁺氧化成高价锰消除锰对钴含量测定的干扰，在柠檬酸铵的氨性介质中，以K₃[Fe(CN)₆]氧化钴，过量的K₃[Fe(CN)₆]用钴标准滴定溶液返滴定，电位突跃达到终点。根据K₃[Fe(CN)₆]标准溶液的实际消耗量计算出钴含量。

试剂或材料
除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合 GB/T 6682 规定的二级及以上纯度的水。
硝酸(ρ=1.42g/mL)。
盐酸(ρ=1.19g/mL)。
氢氟酸(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)。
柠檬酸铵溶液(300g/L): 称取300g柠檬酸铵，以水溶解并稀释至1000mL。
硫酸铵溶液(250g/L): 称取250g硫酸铵，以水溶解并稀释至1000mL。
钴标准滴定溶液(3.0mg/mL): 称取3.0000g金属钴(ω_Co≥99.95%)于400mL烧杯中，缓慢加入30mL硝酸，盖上表面皿，低温加热溶解后，加少量水，煮沸，冷却至室温后移入1000mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。此溶液1mL含3.0mg钴。
K₃[Fe(CN)₆]标准溶液(c[K₃Fe(CN)₆]≈0.05mol/L): 称取17.0g K₃[Fe(CN)₆]置于500mL烧杯中溶解，过滤后用水稀释至1000mL，贮存于棕色试剂瓶中。
钴标准滴定溶液与K₃[Fe(CN)₆]标准溶液的体积比例系数的确定: 于四个500 mL烧杯中，分别加入50mL柠檬酸铵溶液、25mL硫酸铵溶液、90mL氨水，用水稀释到350mL，在不断搅拌下准确加入10.00mL K₃[Fe(CN)₆]标准溶液，体积记为V₀，在电位滴定仪上用钴标准滴定溶液进行滴定，电位突跃达到终点，所消耗的钴标准滴定溶液的体积记为V。四次平行滴定所消花钴标准滴定溶液体积的极差不大于0.10mL的情况下取其平均值。
K₃[Fe(CN)₆]标准溶液与钴标准滴定溶液的体积比例系数按式(1)计算:

式中:
K 一一钴标准滴定溶液与K₃[Fe(CN)₆]标准溶液的体积比例系数；
V 一一滴定时，K₃[Fe(CN)₆]标准溶液所消耗的钴标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₀一一滴定时，加入K₃[Fe(CN)₆]标准溶液的体积，单位为毫升(mL)。
K值计算结果保留四位有效数字，数值修约按照 GB/T 8170 的规定执行。

仪器设备
微波消解仪。
电位滴定仪: 附搅拌装置、与仪器匹配的用于氧化还原滴定的电极。

样品
样品为粉末状。

试验步骤
试料
称取0.50g样品，精确至0.0001g，记为m。
平行试验
平行做两份试验，取其平均值。
测定
将试料置于微波溶样罐中，加15mL盐酸、5mL硝酸、2mL氢氟酸，密闭。置于微波消解仪中，推荐设置溶解条件为: 第一步功率800W、温度100°C、升温时间10min、恒温时间5min，第二步功率800W、温度180°C~220°C、升温时间10min、恒温时间15min~25min。待溶解结束，取出微波溶样罐，冷却。
将试液转入200mL聚四氟乙烯烧杯中，加入10mL磷酸、5mL高氯酸，置于电热板上低温加热冒高氯酸烟，直至高氯酸气泡刚消失，磷酸烟从液面刚出现，立即取下，稍冷，加入约50 mL水，煮沸溶解盐类，冷却后移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，制备成待测溶液。
滴定: 于500mL烧杯中，根据试料钴含量的不同，用酸式滴定管准确移取相应量的K₃[Fe(CN)₆]标准溶液，移取体积记为V₁，K₃[Fe(CN)₆]标准溶液以过量2mL左右为宜，分别加入50mL柠檬酸铵溶液、25mL硫酸铵溶液、90mL氨水，用水稀释到350mL，在不断搅拌下准确加入50.00mL待测溶液，在电位滴定仪上用钴标准滴定溶液进行滴定，电位突跃达到终点。记下消耗钴标准滴定溶液的体积V₂。

试验数据处理
钴的含量以钴的质量分数ω_Co计，按式(2)计算:

式中:
ρ 一一钴标准滴定溶液浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
V₁一一准确加入K₃[Fe(CN)₆]标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；
K 一一钴标准滴定溶液与K₃[Fe(CN)₆]标准溶液的体积比例系数；
V₂一一滴定时，消耗的钴标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
m 一一试料的质量，单位为克(g)。
计算结果表示至小数点后两位，数值修约按照 GB/T 8170 规定执行。


京都电子KEM 自动电位滴定仪 AT-710S