Determinazione del cromo negli acciai speciali

Determinazione del cromo negli acciai speciali.

Reagenti:

H2SO4 conc; HNO3 conc;

AgNO3 0.1N;  NaCl(o KCl) 0.1N;

KMnO4  0.1N; Fe(NH44)2(SO4)2 0.1N;

persolfato ammonico cristallino;

Miscela fosfosolforica: 180 cc di H2SO4 conc + 60 cc di H3PO4 conc + H2O fino a 1 litro.

PROCEDIMENTO

Si pesano esattamente 0.15-0.3g di acciaio, si trasferiscono in un beker da 250-400cc e vi si aggiungono prima 40cc. di acqua tiepida e poi 10cc. di H2SO4 conc. versandoli cautamente e lentamente lungo le pareti del beker. Si mette sulla piastra riscaldante e si scalda blandamente fino a dissoluzione del campione.

Questo metodo di attacco è particolarmente adatto per gli acciai inossidabili.

Alla fine della reazione di attacco è necessario aggiungere cautamente alcuni cc di HNO3 conc. per decomporre i carburi (l'HNO3 in eccesso va poi eliminato per ebollizione). L'attacco del campione richiede un po' di tempo e deve essere portato a completezza senza interrompere il riscaldamento: interrompendo il riscaldamento o scaldando troppo si ha facilmente la passivazione del campione.

Se durante il riscaldamento la soluzione si concentra troppo a causa della evaporazione, si può avere passivazione del campione. Per ovviare all'inconveniente è bene rabboccare con acqua per mantenere costante il volume.

Si aggiungono poi 20cc di miscela fosfosolforica, si diluisce a 250cc con acqua calda e si aggiungono 10cc di AgNO3 0,1N. Dopo aver fatto bollire per qualche minuto si introducono 5g di persolfato ammonico cristallino e si continua a scaldare. Si sviluppa così lentamente una colorazione rossa dovuta alla formazione degli ioni Cr2O7-- e MnO4-. Per eliminare l'eccesso di MnO4- e di S2O8-- si aggiungono 15cc di NaCl 0.1N e si fa bollire per 5min. o finché non se del tutto il colore rosso.

Dopo raffreddamento si aggiunge un eccesso noto di soluzione di Fe(NH4)2(SO4)2, in quantità tale da produrre un netto viraggio dal giallo al verde, poi si titola con permanganato. Parallelamente si conduce una prova in bianco, introducendo in una beuta la stessa quantità di acido impiegata per l'attacco del campione e la stessa quantità di Fe(NH4)2(SO4)2. Anche questa soluzione viene titolata con permanganato.

E' importante eseguire le due titolazioni nelle stesse condizioni e contemporaneamente o quasi.  Conoscendo il titolo esatto del KMnO4 (circa 0.1N), non è importante conoscere il titolo esatto del sale di Mohr. La percentuale di cromo è data dal rapporto tra i g di cromo trovati e i grammi di campione *100. Qualora l'analisi riguardasse un acciaio a bassa percentuale di cromo, per attaccare il campione basterà usare la miscela fosfosolforica ed alla fine l'acido nitrico, passando poi all'ossidazione; gli acciai comuni non offrono infatti la grande resistenza all'attacco da parte degli acidi tipica dell'acciaio inossidabile. Infine, per regolarsi sulla quantità di campione da pesare, si tenga presente che si può calcolarla così:

2

g di campione = -----------

% di Cr