МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.78 1. Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и атомно-абсорбционный методы определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,5 до 12 %) и фотометрический метод определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,003 до 0,4 %). (Измененная редакция, Изм. № 1). 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 3240.0. 2.
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
|
Масса навески сплава, г |
|
От 0,5 до 2,0 |
1,0 |
Св. 2,0 » 4,0 |
0,5 |
» 4,0 » 8,0 |
0,25 |
» 8,0 » 10,0 |
0,2 |
» 10,0 » 12,0 |
0,1 |
Навеску помещают в стакан вместимостью 400 см3, прибавляют 20 см3 воды и небольшими порциями 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После окончания растворения добавляют несколько капель азотной кислоты и кипятят до удаления окислов азота.
Охлажденный раствор нейтрализуют аммиаком до образования мути, которую растворяют несколькими каплями соляной кислоты, разбавленной 1:1, приливают 5 см3 раствора уксуснокислого натрия и осторожно нейтрализуют раствор по бумаге «конго» соляной кислотой, разбавленной 1:1, до перехода окраски бумаги «конго» из красной в фиолетовую.
К раствору прибавляют 25 см3 10 %-ного раствора бензойнокислого аммония, разбавляют горячей водой до 300 см3, перемешивают стеклянной палочкой и нагревают до кипения.
После выпадения осадка стакан снимают с плиты, оставляют на 10 - 15 мин в теплом месте и отфильтровывают на двойной фильтр средней плотности.
Стакан и осадок промывают 6 - 8 раз 0,5 %-ным раствором бензойнокислого аммония. Осадок смывают струей горячей воды в тот же стакан, где проводилось растворение навески, затем фильтр промывают 25 см3 горячей соляной кислотой и 5 - 6 раз горячей водой. Раствор нагревают до полного растворения осадка, выпаривают до объема 100 см3 и прибавляют раствор трилона Б 20 - 25 см3. Затем раствор нагревают до кипения, нейтрализуют аммиаком до желтой окраски, метилового оранжевого, прибавляют 20 см3 буферного раствора, охлаждают, добавляют 5 - 7 капель раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором уксуснокислого цинка до розовой окраски.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
где V3 - объем раствора трилона Б, добавленный к испытуемому раствору, см3;
V4 - объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см3;
К - соотношение концентраций раствора трилона Б и раствора уксуснокислого цинка;
Т - титр раствора трилона Б, выраженный в г/см3 алюминия;
m - масса навески, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
От 0,5 до 1,5 |
0,05 |
Св. 1,5 » 4,0 |
0,15 |
» 4,0 » 8,0 |
0,2 |
» 8,0 » 12,0 |
0,3 |
2.5. Контроль точности измерений
Для контроля точности измерений массовой доли алюминия от 0,5 до 12 % используют государственные стандартные образцы, отраслевые стандартные образцы и стандартные образцы предприятия, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315.
Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ 25086.
Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли алюминия, используя метод добавок.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании алюминием с эриохромцианином R комплексного соединения при рН 5,8, окрашенного в малиново-красный цвет. Окрашенный раствор фотометрируют при λmax = 538 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр типа СФ-4А или фотоколориметр типа ФЭК-56 или ФЭК-60.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, перегнанная, растворы разбавленный 1:1 и 1:5.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор, разбавленный 1:5.
Кислота аскорбиновая, 2 %-ный свежеприготовленный раствор.
Эриохромцианин R, 0,05 %-ный раствор; готовят следующим образом: 0,1 г эриохромцианина R растворяют в 195 см3 воды с добавлением 5 см3 уксусной кислоты.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.
Кислота уксусная ледяная по ГОСТ 61.
Раствор буферный с рН 5,8: 500 г уксуснокислого аммония растворяют в 1 дм3 воды и приливают 20 см3 уксусной кислоты.
Бумага «конго».
Вода бидистиллированная, полученная по ГОСТ 4517.
Посуда, промытая кипячением с соляной кислотой и бидистиллированной водой.
Кислота фениларсоновая, 1 %-ный раствор.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962*.
________
*На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000.
Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор; готовят следующим образом: 1 г трилона Б растворяют в 95 см3 воды с добавлением 5 см3 этилового спирта.
Магний по ГОСТ 804 степени чистоты не менее 99,9 %, содержащий не более 0,003 % алюминия.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А195.
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г алюминия растворяют в 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг алюминия.
Раствор Б; готовят следующим образом: 5 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, прибавляют 5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1 и доводят до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 0,001 мг алюминия.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. (Исключен, Изм. № 1).
3.3.2. Проведение анализа при отсутствии циркония и бериллия
Массу навески сплава 0,1 г растворяют в 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3.
При массовой доле алюминия в сплаве до 0,009 % фотометрируют весь раствор. При массовой доле алюминия в сплаве свыше 0,009 % отбирают аликвотные части, указанные в табл. 3, из мерной колбы вместимостью 100 см3, которую доливают до метки водой и перемешивают. Приливают 20 - 30 см3 воды, нейтрализуют раствором аммиака по бумаге «конго» до темно-сиреневого цвета.
К нейтрализованному раствору прибавляют пипеткой 2 см3 аскорбиновой кислоты, 2 см3 эриохромцианина R и выдерживают в течение 15 мин. Затем прибавляют 10 см3 буферного раствора, доливают водой до метки и перемешивают.
Через 15 мин измеряют оптическую плотность окрашенных растворов при λmах = 538 нм, пользуясь соответствующими кюветами. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 3
Объем аликвотной части раствора, см3 |
|
От 0,0003 до 0,009 |
Весь раствор |
Св. 0,009 » 0,04 |
20 |
» 0,04 » 0,2 |
5 |
» 0,2 » 0,4 |
2 |
3.3.3. Проведение анализа в присутствии циркония
0,5 г навески растворяют при нагревании в 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и прибавляют 50 см3 горячей воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, прибавляют 5 см3 фениларсоновой кислоты на каждый 1 % циркония в сплаве и раствор осторожно нагревают до кипения. Охлажденный раствор доводят до метки водой, перемешивают и фильтруют.
В зависимости от массовой доли алюминия в сплаве отбирают аликвотные части раствора, указанные в табл. 4.
Аликвотную часть раствора помещают в колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до 30 см3, нейтрализуют раствором аммиака по бумаге «конго» до темно-сиреневого цвета и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.2.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 4
Объем аликвотной части раствора, см3 |
|
От 0,003 до 0,009 |
25 |
Св. 0,009 » 0,04 |
10 |
» 0,04 » 0,20 |
2 |
» 0,20 » 0,4 |
1 |
3.3.4. Проведение анализа в присутствии бериллия
Для каждого определения берут две аликвотные части раствора, приготовленного, как указано в п. 3.3.2. С одной аликвотной частью раствора поступают, как указано в п. 3.3.2, затем измеряют оптическую плотность. В другую аликвотную часть добавляют 5 см3 раствора трилона Б, нейтрализуют аммиаком по бумаге «конго» до темно-сиреневого цвета и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.2, затем измеряют оптическую плотность. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта с добавлением 5 см3 раствора трилона Б.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4. В шесть мерных колб вместимостью 100 см3 приливают по 30 см3 воды, по 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:5, и добавляют стандартного раствора Б 0; 2,0; 3,0; 5,0; 7,0 и 10,0 см3, что соответствует 0; 2·10-6; 3·10-6; 5·10-6; 7·10-6 и 1·10-5 г алюминия. Растворы кипятят, охлаждают, проводят нейтрализацию по бумаге «конго» до темно-сиреневого цвета и далее прибавляют все реактивы, как указано в п. 3.3.1. По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям алюминия строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Массовую долю алюминия (Х1) в процентах вычисляют по формуле
где т - количество алюминия, найденное по градуировочному графику, г;
V1 - объем исходного раствора, см3;
V2 - объем аликвотной части раствора, см3;
m1 - масса навески сплава, г.
3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 5.
Таблица 5
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
От 0,003 до 0,01 |
0,001 |
Св. 0,01 » 0,03 |
0,004 |
» 0,03 » 0,09 |
0,01 |
» 0,09 » 0,20 |
0,02 |
» 0,20 » 0,40 |
0,03 |
3.6. Контроль точности измерений
Для контроля точности измерений массовой доли алюминия от 0,003 до 0,4 % используют государственные стандартные образцы, отраслевые стандартные образцы и стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315. Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ 25086.
Допускается проводить контроль правильности результатов определения алюминия, используя метод добавок.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
4.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте в присутствии азотной кислоты и последующем измерении атомной абсорбции алюминия при длине волны 309,3 нм в пламени ацетилен - закись азота. Высота фотометрируемого участка 2 см. Компоненты магниевых сплавов, а также примеси помех анализу не оказывают, однако для идентифицирования условий распыления анализируемых, а также градуировочных растворов необходимо примерное уравнивание содержания кислот, а также основы сплава в градуировочных и анализируемых растворах.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 перегнанная, плотностью 1,12 г/см3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Ацетилен в баллонах по ГОСТ 5457.
Закись азота в баллонах медицинская.
Калий хлористый по НТД, 10 %-ный раствор.
Магний первичный в чушках по ГОСТ 804 в виде стружки.
Раствор магния в 50 г/дм3: 50 г магния осторожно растворяют в 800 см3 соляной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки и перемешивают.
Алюминий первичный по ГОСТ 11069, марки А 99.
Стандартный раствор алюминия: 1 г металлического алюминия растворяют в 50 см3 соляной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 1 мг алюминия.
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску сплава массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 15 см3 соляной кислоты 1:1 с последующим окислением 5 - 10 каплями азотной кислоты. Раствор кипятят для удаления окислов азота, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора хлорида калия, доливают водой до метки и перемешивают.
Параллельно пробе проводят анализ контрольного опыта.
Измеряют атомную абсорбцию алюминия в растворе пробы, растворе контрольного опыта и растворах для построения градуировочного графика на атомно-абсорбционном спектрофотометре относительно дистиллированной воды при длине волны 309,3 нм в пламени ацетилен - закись азота.
Концентрацию алюминия в пробе и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
4.3.2. Построение градуировочного графика
В серию мерных колб вместимостью 100 см3 вводят по 4 см3 раствора магния, по 5 см3 раствора хлорида калия, а также 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора алюминия, что соответствует 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мг алюминия, доливают водой до метки, перемешивают и измеряют атомную абсорбцию алюминия согласно п. 4.3.1.
Из полученных значений атомной абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор, вычитают значение атомной абсорбции раствора, не содержащий стандартный раствор, и по полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им содержаниям алюминия строят градуировочный график.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса алюминия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
m2 - масса алюминия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески пробы, взятая для спектрофотометрирования, г.
4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 6.
Таблица 6
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
От 1,0 до 2,0 |
0,05 |
Св. 2,0 » 6,0 |
0,07 |
» 6,0 » 12,0 |
0,3 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.5. Контроль точности измерений
4.5.1. Контроль точности измерений массовой доли алюминия проводят по п. 2.5.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.12.76 № 2889
3. ВЗАМЕН ГОСТ 3240-56 в части разд. V
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта, подпункта |
|
5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)
6. ИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 11-87).
СОДЕРЖАНИЕ
2. Титриметрический метод определения содержания алюминия. 1 3. Фотоколориметрический метод определения содержания алюминия. 3 4. Атомно-абсорбционный метод определения содержания алюминия. 6 |