Способ определения селена в сталях

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ

<ц789388 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01. 02. 79 (21) 2753601/23-26 с прмсоедмненмею заявкм ¹â€” (23) Прмормтет— (51)М. Кл.

С 01 В 19/00

С 01 В 27/48

Государстве««ий комитет

СССР

«о делам «зобрете«ии

«открыт« й

Опублмковано 231280. Бюллетень № 47 (53) УДК 54 3. 253.: 546. 23 (088. 8) Дата опубликования описания 2312.80

В.И.Курбатова, Т.Н.Захарова и И.H.Íèêóëèíà 1

Институт стандартных образцов Центральногф ордена.

Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института черной металлургии им.И.П.Барди а (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЛЕНА В СТАЛЯХ

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при определении малых количеств селена в сталях и сплавах.

Известны способы определения содержания селена в различных материалах: фотометрнческие с применением органических реагентов, гравиметические, титриметрические и т.д.

11 и 52).

Недостатками этих способов является то, что большинство органических реагентов характеризуются малой избирательностью по отношению к селену и требуют предварительного отделения его от мешающих компонентов выделением селена в виде элементного, с карбидами металлов или экстракцией; титриметрический метод так же требует отделение селена от мешающих компонентов и, кроме того, не обеспечивает достаточной точности при определении малых содержаний

{менее 0,2%).

Недостатком гравиметрического метода определения содержания селена является продолжительность анализа (продувка в течение 1 ч током газообразного сернистого ангидрида, выстаивание осадка в течение 12 ч и недостаточная точность при определении малых содержаний.

Кроме того, проведение дополнительных операций при отделении селеэ на от мешающих компонентов (растворение выделенных осадков, упаривание растворов) приводит к потере селена, связанной с летучестью его соединений.

10 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ опре. деления селена и теллура в меди высокой .частоты методом инверсионной вольтамперометрии путем электрохимического осаждения его с медью на поверхности графитового электрода на фоне 2 н.раствора соляной кислоты после отделения микропримесей селена эо от меди соосаждением с гидроокисью желез а 3 ).

Недостатком способа является то, что при использовании в качестве фона 2 н.раствора соляной кислоты

Я чувствительность определения уменьшается почти в 3 раза.

Кроме того, для выделения селена ,используется соосаждение с гидроокисъю ! железа (}Н) в аммиачной среде (pH 9 ) ф с тройньаи переосаждением осадка, что

789388

Т а б л и а 1

Хонцеитрацня НС8 Ток электрорастения мкА

0,05

1,0

0,1

1,3

0,2

1,3

0 5

1,2

1,0

0,8

2,0

0,5

3,0

0,4

Из приведенных данных видно, что при использовании в качестве фона 0,1-0,5 И соляной кислоты чувствительность возрастет почти в 3 раза, что особенно важно при определении малых концентраций, и, кроме того, значительно улучшается ход кривой электрораствореиия.

При исследовании мешающего влияния компонентов стали установлено, что ионы хрома, железа, никеля, марганца и др. не мешают определению селена методом инверсионной вольт амперометрии. Исключение составляет медь. Использование данного метода без отделения селена от мешающих компонентов возможно при отношении селена к меди 1гб-20. При меньшем содержании меди ее вводят в пробы .перед электролизом растворов.

Зависимость тока, мкА, электрорастворения осадков селенида меди от ее концентрации, r-ион/л, составляет соответственно:

0,0 1:0 1,40

0,65 1:1 1,40

1:12

1:14.3-4 раза увеличивает время провеения анализа и создает условия для потери селена, связанной с лету,честью его соединений.

Цель изобретения — осуществление избирательного определения малых содержаний селена без предваритель. ного его отделения, повышение чувствительности, надежности и сокращение времени анализа.

Поставленная цель достигается применением способа инверсионной вольтамперометрии, основанного на концентрировании селена на поверхности графитового электрода при совместном электроосаждении с медью с образованием прочного химического соединения, величина тока электрорастворения которого может быть использована для определения содержания селена.

Электроосаждение ведут в 0,1-0,5 н. растворе соляной кислоты при соотношении селена и меди 1г6-20.

Зависимость тока электрорастворения осадков селенида меди от концентрации соляной кислоты приведена в табл,1.

1 0,127

0 124

0,130

0,129 0,40 ° 10 1,6

0,1330,128

2 0,127

0,129

0,124 0 128 0 40 ° 10 0,8

0,127

0,133

0,90 1:2 1,40 1:16

1,05 1:3 1,40 1:18

1,20 1:4 1,40 1:20

1,40 1:б Невоспро- 1:25

1,40 1:8 изводимые 1:30

1,40 1:10 результа- 1:35 ты

При этом возрастает надежность определения, и в 3-4 раза сокращается время проведения анализа.

Пример . Определение селеt0 на в стандартном образце высоколегированной стали С 39 (состава Cr18,37%,Ni - 9,94%;Мп - 1,39%, Cu - 0,16%, Р— 0,034%}, основой которого является железо.

$$ Навеску стандартного образца помещают в стакан вместительностью

100 мл, приливают 20 мл смеси соляной и азотной кислот в отношении

3:1,5 мл серной кислоты, разбавленро ной 1:1, и растворяют при слабом нагревании.

После растворения навески, раствор выпаривают до начала выделения паров серной кислоты, соли растворяют в 20-25 мп воды, раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть 2 мл, содержащую

1-2 мкг селена помещают в электролиМ тическую ячейку, приливают 10 мл

0,2 н.соляной кислоты, 0,2 мл раствора меди (0,1 г/л) и проводят концентрирование при потенциале

Зз= -0;60 8 (нас.к.э.) в течение

35 1-2 мин, дают раствору устояться в течение 10 с и снимают анодиую поляризационную кривую, регистрируя пик электроокисления селенида меди при +0,22 B.

gg Определение содержания селена проводят методом сравнения со стандартным раствором.

Результаты определения содержания селена в высоколегированной стали (С ЗЮ методом инверсионной

4,вольтамперометфии (установленное содержание 0,127%) даны В табл.2

Т-аблица.2

789388 серн

0,130

0,127 0,130 0,33 10Г 2,3

0,127

Формула изобретения

0,133

4 0,123

0,121

0,125 0 125 0,32 10 1,6

0 127

-О, 129

0,132

0,128. 0,129 0,20 ° 10 1,6

0,127

0,129

Составитель А.Жаворонкова

Редактор Л.Пчелинская Техред Н.Ковалева Корректор Е.Папп т

Заказ 8959/18 . Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Я-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная,4

П р и м е ч а н и е. 8- значение среднего квадратического отклонения, характеризующего воспроизводимость результатов.

Как следует из табл.2, использование данного способа дает достаточно точные и воспроизводимые результаты.

Использование предлагаемого способа в аналитических лабораториях значительно сокращает время проведения анализа, повышает надежность и чувствительность определения, Способ определения селена в сталях путем электроосаждения его с медью на поверхности графитового электрода в соляно-кислой среде с последующим измерением тока электрорастворения осадка селенида меди, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, Щ надежности и сокращения времени анализа, электроосаждение ведут в

0,1-0,5 н растворе соляной кислоты при соотношении селена и меди

1:6-20. д Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Аналитическая химия селена и теллура. И., "Наука", 1971, с.58,65, -72.

Я9 2."Заводская лаборатория", т.41, 1975, 9 5.

3. Нейман Е.A. и др. Определение селена и теллура в меди высокой чистоты методом инверсионной вольтам3$ перометрии (прототип).