НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА

 

ГОСТ 6689.22-92

 

 

 

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический (при массовой доле олова от 0,0005 до 0,15 %), фотометрический (при массовой доле олова от 0,01 до 0,25 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле олова от 0,01 до 0,25 %) методы определения олова в никеле, никелевых и медно-никелевых сплавах, по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по ГОСТ 6689.1, разд. 1.

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА

2.1. Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности раствора комплексного соединения олова с кверцетином, экстрагируемого н-бутиловым спиртом из солянокислого раствора, содержащего тиомочевину для устранения влияния меди и железа.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:4 и 1:10.

Водорода перекись по ГОСТ 10929, 30 %-ный раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 100 г/дм³.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Натрий сернокислый по ГОСТ 4166.

н-бутиловый спирт по ГОСТ 6006.

Кверцетин, раствор 4 г/дм³ в н-бутиловом спирте.

Олово марки О1 по ГОСТ 860.

Стандартные растворы олова

Раствор А: 0,1 г олова помещают в коническую колбу вместимостью 100 см³, добавляют 1 г хлористого натрия, 100 см³ концентрированной соляной кислоты, 1 см³ перекиси водорода и нагревают при 60 - 70 °С. К концу растворения температуру повышают до 80 °С. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доливают до метки соляной кислотой (1:10).

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г олова.

Раствор Б: 25 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки соляной кислотой (1:10).

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г олова. Раствор Б готовят в день применения.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см³, добавляют 5 г хлористого натрия, 20 см³ концентрированной соляной кислоты и по каплям 7 - 10 см³ перекиси водорода, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании.

Таблица 1

Стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой и раствор упаривают до объема 2 - 4 см³. Раствор охлаждают, переводят в делительную воронку вместимостью 100 см³, нейтрализуют по каплям аммиаком до слабощелочной среды по бумаге конго. Добавляют 5 см³ соляной кислоты (1:4), 20 см³ раствора тиомочевины и разбавляют водой до 50 см³. Добавляют 25 см³ раствора кверцетина в н-бутиловом спирте и энергично встряхивают 5 мин. После разделения фаз нижний водный слой выбрасывают, а органический слой переливают в сухой стакан вместимостью 50 см³, содержащий 0,2 - 0,5 г безводного сернокислого натрия, и, спустя 5 мин, измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см на фотоэлектроколориметре с синим или фиолетовым светофильтром или на спектрофотометре при 440 нм. Раствором сравнения служит раствор кверцетина в н-бутиловом спирте.

2.3.2. Построение градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью по 100 см³ вводят 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0; 15,0 см³ стандартного раствора Б олова. Растворы нейтрализуют аммиаком до слабощелочной среды по бумаге конго, добавляют 5 см³ соляной кислоты (1:4) и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю олова (X) в процентах вычисляют по формуле

Х₁ = ,

где m₁ - масса олова, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески, г.

2.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

2.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденных по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов фотометрическим, атомно-абсорбционным или полярографическим (ГОСТ 6689.16) методами, в соответствии с ГОСТ 25086.

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности окрашенного комплексного соединения олова с фенилфлуороном в присутствии аскорбиновой и лимонной кислот, маскирующих железо и сурьму, соответственно, после предварительного отделения олова соосаждением с двуокисью марганца.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1 и раствор 2 моль/дм³.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1:4 и раствор 2,5 моль/дм³.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота аскорбиновая по нормативно-технической документации, раствор 20 г/дм³, свежеприготовленный.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 200 г/дм³, свежеприготовленный.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Марганец азотнокислый по ГОСТ 6203, раствор 50 г/дм³.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 10 г/дм³.

Водорода перекись по ГОСТ 10929.

Ацетон по ГОСТ 2768.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 10 г/дм³, свежеприготовленный.

Фенилфлуорон, спиртовый раствор 0,5 г/дм³; 0,05 г фенилфлуорона растворяют при нагревании в 50 см³ этилового спирта с добавлением 1 см³ серной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки этиловым спиртом и сохраняют в темном месте.

Олово по ГОСТ 860 с массовой долей олова не менее 99,9 %.

Стандартные растворы олова

Раствор А: 0,1 г олова растворяют в 10 см³ концентрированной серной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки 2,5 моль/дм³ раствором серной кислоты и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г олова.

Раствор Б: 25 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки 2,5 моль/дм³ раствором серной кислоты и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г олова.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Для сплавов с массовой долей кремния до 0,05 %

Таблица 3

Навеску сплава (см. табл. 3) помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 10 см³ азотной кислоты (1:1) при нагревании. Окислы азота удаляют кипячением, раствор разбавляют водой до объема 50 см³. Добавляют 5 см³ раствора азотнокислого марганца (при массовой доле марганца в сплаве более 2 % раствор азотнокислого, марганца добавлять не следует), раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроокиси меди, добавляют 24 см³ азотной кислоты (1:1) и воды до объема 90 см³. Раствор нагревают до кипения, добавляют 10 см³ раствора марганцовокислого калия и кипятят в течение 2 мин. Через 30 мин осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают стакан и осадок 8 - 10 раз горячим 1 моль/дм³ раствором азотной кислоты до исчезновения синей окраски образовавшейся азотнокислой меди. Осадок с развернутого фильтра смывают водой в стакан, в котором проводили осаждение. Фильтр промывают 10 см³ горячего раствора серной кислоты (1:4), содержащего несколько капель раствора перекиси водорода, а затем водой.

Промытый фильтр отбрасывают, фильтрат выпаривают до выделения белого дыма серной кислоты. К охлажденному остатку добавляют при массовой доле олова от 0,01 % до 0,12 % - 20 см³, а при массовой доле олова свыше 0,12 % - 50 см³ 2,5 моль/дм³ раствора серной кислоты и раствор переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 3), доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора (см. табл. 3) помещают в мерную колбу вместимостью 25 см³, добавляют указанный объем 2,5 моль/дм³ раствора серной кислоты (см. табл. 3) и поочередно, перемешивая после добавки каждого реактива, добавляют 2 см³ раствора аскорбиновой кислоты, 5 см³ раствора лимонной кислоты, 1 см³ раствора желатина, 3 см³ ацетона, 2 см³ раствора фенилфлуорона, доливают водой до метки и перемешивают. По истечении 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с желто-зеленым светофильтром или на спектрофотометре при 510 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

3.3.2. Для сплавов с массовой долей кремния свыше 0,05 %

Навеску сплава (см. табл. 3) помещают в платиновую чашку и растворяют в 10 см³ азотной кислоты (1:1) и 2 - 3 см³ фтористоводородной кислоты при нагревании.

После растворения добавляют 10 см³ серной кислоты (1:1) и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, стенки чашки ополаскивают 20 см³ воды, нагревают раствор; переносят в стакан вместимостью 250 см³, доливают водой до объема 50 см³, добавляют 5 см³ раствора азотнокислого марганца и далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.1.

3.3.1. Построение градуировочного графика

В семь из восьми стаканов вместимостью по 50 см³ помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 7,0 см³ стандартного раствора Б олова, растворы выпаривают досуха и охлаждают. Во все стаканы добавляют по 2,5 см³ 2,5 моль/дм³, раствора серной кислоты, нагревают раствор, добавляют по 2 см³ раствора аскорбиновой кислоты, охлаждают и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий олова. По полученным данным строят градуировочный график.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю олова (X) в процентах вычисляют по формуле

Х = ,

где m₁ - масса олова, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

3.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.

3.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят, как указано в п. 2.4.3.

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА

4.1. Сущность метода

Метод основан на измерении абсорбции света атомами олова, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота после предварительного отделения олова соосаждением с двуокисью марганца.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для олова.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1 и раствор 1,5 моль/дм³.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1 моль/дм³.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:4 и раствор 2,5 моль/дм³.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Марганец азотнокислый по ГОСТ 6203, раствор 20 г/дм³.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 10 г/дм³.

Водорода перекись по ГОСТ 10929.

Олово по ГОСТ 850 с массовой долей олова не менее 99,9 %.

Стандартный раствор олова: 0,25 г олова растворяют при нагревании в 20 см³ концентрированной серной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³ и доливают до метки 2,5 моль/дм³ раствором серной кислоты и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,0005 г олова.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Для сплавов с массовой долей кремния до 0,05 %

Навеску сплава (см. табл. 4) помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют при нагревании в азотной кислоте (1:1), объем которой берут в соответствии с указанием в табл. 4.

Таблица 4

Окислы азота удаляют кипячением и раствор разбавляют водой до объема 50 см³. Добавляют 5 см³ азотнокислого марганца, раствор нейтрализуют аммиаком до появления гидроокиси меди, добавляют 18 см³ азотной кислоты (1:1) и воды до объема 90 см³ Раствор нагревают до кипения, добавляют 10 см³ раствора марганцовокислого калия и кипятят в течение 2 мин. Через 30 мин осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают стакан и осадок 4 - 5 раз горячим 1,5 моль/дм³ раствором азотной кислоты. Осадок с развернутого фильтра смывают водой в стакан, в котором проводили осаждение, фильтр промывают 10 см³ горячего раствора серной кислоты (1:4), содержащего несколько капель раствора перекиси водорода, а затем водой. Промытый фильтр отбрасывают, а раствор выпаривают до влажных солей. После охлаждения добавляют 8 см³ 1 моль/дм³ раствора соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки 1 моль/дм³ раствором соляной кислоты.

Измеряют атомную абсорбцию олова в пламени ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота при длине волны 224,6 или 286,3 нм параллельно с градуировочными растворами.

4.3.2. Для сплавов с массовой долей кремния свыше 0,05 %

Навеску сплава (см. табл. 4) помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в азотной кислоте (1:1), объем которой берут в соответствии с указанным в табл. 4, и 2 см³ фтористоводородной кислоты.

После растворения добавляют 10 см³ серной кислоты (1:1) и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, стенки чашки ополаскивают 20 см³ воды, нагревают раствор, переносят в стакан вместимостью 250 см³, доливают водой до объема 50 см³, добавляют 5 см³ раствора азотнокислого марганца и далее анализ проводят, как указано в п. 4.3.1.

4.3.3. Построение градуировочного графика

В семь из восьми стаканов вместимостью по 250 см³ помещают 0,4; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см³ стандартного раствора олова. Во все стаканы добавляют воду до объема 50 см³, добавляют по 5 см³ раствора азотнокислого марганца и далее анализ проводят, как указано в п. 4.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю олова (X) в процентах вычисляют по формуле

Х = ×100,

где С - концентрация олова, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V - объем конечного раствора, см³;

m - масса навески сплава, г.

4.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.

4.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденных по ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сопоставлением результатов, полученных фотометрическими методами, в соответствии с ГОСТ 25086.

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В. Н. Федоров, Ю. М. Лейбов, Б. П. Краснов, А. Н. Боганова, Л. В. Морейская, И. А. Воробьева

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 № 167

3. ВЗАМЕН ГОСТ 6689.22-80

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ:

СОДЕРЖАНИЕ