ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ
ГОСТ 6689.12-92
ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Дата введения 01.01.93 Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле магния от 0,005 до 0,2 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле магния от 0,002 до 0,2 %) методы определения магния в никелевых и медно-никелевых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241. 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯОбщие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1. 2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ2.1. Сущность метода Метод основан на образовании магнием в щелочной среде с титановым желтым соединением розового цвета и измерении оптической плотности окрашенного раствора. 2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1. Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1. Смесь кислот для растворения: азотной и соляной кислоты в соотношении 1:3. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 10 и 200 г/дм3. Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, растворы 20 и 200 г/дм3. Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3. Желатин раствора 5 г/дм3. Перекись водорода по ГОСТ 10929, 30 %-ный раствор. Диэтилдитиокарбаминат натрия по ГОСТ 8864, раствор 50 г/дм3. Титановый желтый, раствор 0,5 г/дм3. Окись магния для спектрального анализа. Стандартные растворы магния. Раствор А: окись магния прокаливают в кварцевом тигле в муфеле при 900 - 1100 °С в течение 1 ч. 1,66 г прокаленной окиси магния растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доливают водой до метки. 1 см3 раствора А содержит 0,002 г магния. Раствор Б: 5 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой. 1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г магния. Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой. 1 см3 раствора В содержит 0,00001 г магния. 2.3. Проведение анализа 2.3.1. Для сплавов, содержащих хром Навески сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После охлаждения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана водой, добавляют 10 см3 серной кислоты и раствор упаривают до появления белого дыма серной кислоты. После охлаждения остаток растворяют в 20 см3 воды при нагревании, и раствор разбавляют водой до 150 см3. Добавляют раствор гидроокиси натрия (200 г/дм3) до выпадения осадка гидроокиси хрома, которая начинает выпадать при pH 5. При дальнейшем добавлении раствора гидроокиси натрия до pH 14 гидроокись хрома растворяется, а в осадок выпадают гидроокиси никеля и магния. В раствор добавляют перекись водорода для окисления трехвалентного хрома до шестивалентного. Раствор нагревают, чтобы окисление произошло полностью. Осадок гидроокисей никеля и магния отфильтровывают на плотный фильтр. Стакан и осадок промывают 8 - 10 раз раствором гидроокиси натрия (10 г/дм3). Промытый осадок смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, растворяют в 40 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор разбавляют водой до объема 80 см3 и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до pH 4,0 - 4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Нейтрализованный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и при перемешивании прибавляют 80 см3 раствора диэтилдитиокарбамината натрия. Раствор вместе с выпавшим осадком разбавляют до метки водой, тщательно перемешивают и оставляют на 4 - 5 ч (можно на ночь) для отстаивания осадка. Отстоявшийся раствор фильтруют в сухую коническую колбу через сухой плотный фильтр и сухую воронку. Первую порцию фильтрата (15 - 20 см3) выбрасывают. Затем отбирают аликвотную часть (см. табл. 1) в мерную колбу вместимостью 100 см3. Если аликвотная часть составляет 100 см3, то ее помещают в стакан, упаривают при слабом нагревании до объема 40 - 45 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Если аликвотная часть меньше 50 см3, то ее разбавляют приблизительно до 50 см3. Прибавляют 10 см3 раствора солянокислого гидраксиламина, 5 см3 раствора желатина, 5 см3 раствора титанового желтого, 20 см3 раствора гидроокиси натрия (200 г/дм3) разбавляют водой до метки и измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зелено-желтым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 5 см или на спектрофотометре при 545 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см. Таблица 1
В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, проведенный через весь ход анализа. 2.3.2. Для сплавов, содержащих алюминий Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят до удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 100 см3 воды, 5 см3 раствора хлористого аммония (200 г/дм3) и осаждают гидроокись алюминия раствором аммиака. Раствор с осадком гидроокиси алюминия нагревают до 50 - 60 °С для коагуляции осадка. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и осадок промывают 8 - 10 раз раствором хлористого аммония (20 г/дм3). Осадок выбрасывают. Фильтрат упаривают до объема приблизительно 80 см3, охлаждают и нейтрализуют соляной кислотой (1:1) до pH 4,0 - 4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. 2.3.3. Для сплавов, содержащих свыше 0,5 % марганца Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 200 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят для удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 150 см3 воды и добавляют раствор аммиака до слабокислой среды по бумаге конго (до слабо-сиреневого цвета), затем добавляют 3 г надсернокислого аммония и нагревают до выделения марганца в виде двуокиси. Смесь нагревают до полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до полного прекращения выделения пузырьков кислорода), раствор охлаждают, и осадок двуокиси марганца отфильтровывают на плотный фильтр. Стакан и осадок промывают 6 - 10 раз водой. Осадок выбрасывают, а фильтрат упаривают до объема приблизительно 80 см3. После охлаждения раствор нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до pH 4,0 - 4,5 по универсальной индикаторной бумаге, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и далее ведут анализ, как указано в п. 2.3.1. 2.3.4. Для сплавов, содержащих вольфрам, и остальных сплавов Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят для удаления окислов азота. Раствор разбавляют водой приблизительно до 30 см3 и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до pH 4,0 - 4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Для сплавов, содержащих вольфрам, на выпадение осадка вольфрамовой кислоты не обращают внимания. Нейтрализованный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. 2.3.5. Построение градуировочного графика В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора В магния, разбавляют водой до 50 см3, добавляют 10 см3 солянокислого гидроксиламина и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. 2.4. Обработка результатов 2.4.1. Массовую долю магния (X) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса магния, найденная по градуировочному графику, г; т - масса сплава, соответствующая аликвотной части раствора, 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, приведенных 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, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086. 3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ3.1. Сущность метода Метод основан на измерении абсорбции света атомами магния, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота. 3.2. Аппаратура, реактивы и растворы Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения магния. Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:100. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и 1 и 2 моль/дм3 растворы. Смесь кислот: смешивают один объем азотной кислоты с тремя объемами соляной кислоты. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1. Магний по ГОСТ 804. Стандартный раствор магния: 0,1 г магния растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки. 1 см3 раствора содержит 0,0001 г магния. Медь по ГОСТ 859. Стандартный раствор меди: 10 г меди растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. 1 см3 раствора содержит 0,1 г меди. Никель по ГОСТ 849. Стандартный раствор никеля: 10 г никеля растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. 1 см3 раствора содержит 0,1 г никеля. 3.3. Проведение анализа 3.3.1. Для сплавов, не содержащих олова, кремния, хрома и вольфрама Навеску сплава массой (см. табл. 3) растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт. Таблица 3
Измеряют атомную абсорбцию магния в пламени ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота (для сплавов, содержащий алюминий) при длине волны 285,2 нм параллельно с градуировочными растворами. 3.3.2. Для сплавов с массовой долей олова свыше 0,05 % Навеску сплава (см. табл. 3) растворяют при нагревании в 10 см3 смеси кислот. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки 1 моль/дм3 раствора соляной кислоты. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1. 3.3.3. Для сплавов, содержащих кремний и хром Навеску сплава (см. табл. 3) помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1) и 2 см3 фтористоводородной кислоты. Затем добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, и остаток растворяют в 50 см3 воды при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1. 3.3.4. Для сплавов, содержащих вольфрам Навеску сплава (см. табл. 3) растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1), затем добавляют 30 см3 горячей воды, выпавший осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на плотный фильтр и промывают горячей азотной кислотой (1:100). Фильтрат переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1. 3.3.5. Построение градуировочного графика В восемь из девяти мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,3; 1,6 и 2,0 см3 стандартного раствора магния, что соответствует 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,13; 0,16 и 0,20 мг магния. Во все колбы добавляют по 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты. При массовой доле магния менее 0,02 % добавляют аликвотные объемы растворов (см. табл. 3) меди (если медь является основой сплава) или никеля (если никель является основой сплава) и доливают водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1. По полученным данным строят градуировочный график. 3.4. Обработка результатов 3.4.1. Массовую долю магния (X) в процентах вычисляют по формуле
где С1 - концентрация магния в анализируемом растворе сплава, найденная по градуировочному графику, г/см3; С2 - концентрация магния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3; V - объем раствора пробы, см3; т - масса навески пробы, 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, указанных в табл. 2. 3.4.3. 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, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных фотометрическим методом 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 6689.12-80 4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
|