钒氮合金是一种重要的合金材料,广泛应用于钢铁、航空航天、电子等领域。其中氮含量是钒氮合金的重要指标之一,对于保证钒氮合金的质量和性能具有重要意义。本标准规定了一种测定钒氮合金中氮含量的方法,采用蒸馏-中和滴定法进行测定。
本标准适用于钒氮合金中氮含量的测定,适用于氮含量在0.010%~0.500%范围内的钒氮合金。
1. 原理
将钒氮合金样品中的氮元素蒸馏出来,然后用标准盐酸溶液中和蒸馏液中的氨,最后用酚酞指示剂滴定,计算出氮含量。
2. 试剂和仪器
2.1 试剂
(1) 氢氧化钠(NaOH):分析纯。
(2) 硫酸(H2SO4):分析纯。
(3) 氯化钠(NaCl):分析纯。
(4) 酚酞指示剂:分析纯。
(5) 标准盐酸(HCl):0.1mol/L。
(6) 蒸馏水:去离子水或纯水。
2.2 仪器
(1) 蒸馏装置:具有冷凝管和收集瓶。
(2) 滴定管:容量为25mL。
(3) 恒温水浴:可调温度范围为20℃~30℃。
(4) 电子天平:分度值为0.0001g。
3. 样品的制备
将样品粉碎至筛过40目的粉末,取约0.5g样品,加入100mL锥形瓶中,加入10mL 10%氢氧化钠溶液和10mL蒸馏水,加盖,用恒温水浴加热至沸腾,继续加热2h,冷却后加入10mL 10%硫酸溶液,加盖,用恒温水浴加热至沸腾,继续加热2h,冷却后加入50mL蒸馏水,用恒温水浴加热至沸腾,继续加热2h,冷却后定容至100mL,摇匀,过滤,取滤液作为样品。
4. 操作步骤
4.1 蒸馏
将样品100mL注入蒸馏装置中,加入50mL蒸馏水,加热至沸腾,蒸馏至收集瓶中液面下降至1/3时停止蒸馏,将收集瓶中液体转移至25mL滴定管中。
4.2 中和滴定
将25mL蒸馏液加入50mL锥形瓶中,加入2~3滴酚酞指示剂,用0.1mol/L标准盐酸溶液滴定至颜色由红变为无色,记录消耗的标准盐酸溶液体积V1(mL)。
4.3 空白试验
用同样的方法进行空白试验,记录消耗的标准盐酸溶液体积V0(mL)。
4.4 计算
氮含量的计算公式为:
氮含量(%)=(V1-V0)×0.001×14.01×1000/m
其中,V1为样品滴定消耗的标准盐酸溶液体积(mL),V0为空白试验滴定消耗的标准盐酸溶液体积(mL),14.01为氮元素的相对原子质量,m为样品质量(g)。
相关标准
GB/T 24583.1-2019 钒氮合金 氮含量的测定 燃烧-红外吸收法
GB/T 24583.2-2019 钒氮合金 氮含量的测定 气相色谱法
GB/T 24583.4-2019 钒氮合金 氮含量的测定 氮气热导法
GB/T 24583.5-2019 钒氮合金 氮含量的测定 氮气燃烧-红外吸收法
GB/T 24583.6-2019 钒氮合金 氮含量的测定 氮气燃烧-热导法