МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СПЛАВЫ МАГНИЕВЫЕ Методы определения никеля Magnesium alloys. Methods for determination of nickel

ГОСТ 3240.15-76

Дата введения 01.01.78

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрические методы определения никеля (при массовой доле никеля от 0,0005 до 0,4 %).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 3240.0.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
(при содержании никеля от 0,001 до 0,4 %)

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании соединения никеля с диметилглиоксимом, которое экстрагируют хлороформом. Диметилглиоксимат никеля фотометрируют при длине волны 360 нм при λ_х = 536 нм.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр типа СФ4а или фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56 или ФЭК-60.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, 25 %-ный раствор.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, 10 %-ный свежеприготовленный раствор.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, 1 %-ный раствор в этиловом спирте.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962^*.

________

^* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000 (здесь и далее).

Хлороформ.

Аммоний виннокислый по ТУ 6-09-08-2007, 20 %-ный раствор, очищенный от следов никеля.

Никель сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465.

Вода бидистиллированная, полученная по ГОСТ 4517.

Стандартные растворы никеля

Раствор А; готовят следующим образом: 0,4784 г сернокислого никеля помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, растворяют в воде, приливают 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг никеля.

Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, приливают 5 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,002 мг никеля.

Титр раствора А устанавливают следующим образом: 50 см³ стандартного раствора А помещают в стакан вместимостью 300 см³, добавляют 100 см³ воды, нейтрализуют аммиаком по лакмусовой бумаге, нагревают до температуры около 70 °С, добавляют 40 см³ раствора диметилглиоксима и оставляют на 2 ч при температуре 30 - 50 °С.

Фильтруют осадок на фильтр «белая лента», промывают теплой водой, помещают осадок с фильтром в прокаленный до постоянной массы и взвешивают фарфоровый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 950 - 1000 °С до постоянной массы.

Одновременно проводят контрольный опыт со всеми реактивами. Титр раствора А (Т), выраженный в г/см³ никеля, вычисляют по формуле

где m₁ - масса осадка закиси никеля, г;

m₂ - масса осадка контрольного опыта, г;

0,7858 - коэффициент пересчета закиси никеля на никель.

2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, смачивают водой и осторожно приливают небольшими порциями 20 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1. После окончания бурной реакции стенки стакана ополаскивают водой и содержимое стакана нагревают до полного растворения сплава. Затем стенки стакана обмывают водой и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см³ или 250 см³, после чего разбавляют водой до метки и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Прибавляют 1 - 3 см³ раствора солянокислого гидроксиламина, 10 см³ раствора хлористого аммония и 5 см³ раствора виннокислого аммония, разбавляют раствор водой до 100 см³ и приливают по каплям раствор аммиака, вначале разбавленный 2:3, а затем разбавленного 1:5, до получения слабощелочной реакции по лакмусовой бумаге. Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 200 - 300 см³, прибавляют 3 см³ раствора диметилглиоксима, 6 см³ хлороформа и встряхивают в течение 1 - 2 мин.

Раствор оставляют для расслаивания на 1 - 2 мин, а затем сливают хлороформный экстракт в сухую пробирку с притертой пробкой. Повторную экстракцию проводят в течение 1 мин с 5 см³ хлороформа.

Экстракт сливают в ту же пробирку. Объединенные экстракты фильтруют через сухой фильтр и измеряют оптическую плотность раствора при λ_mах = 536 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм.

Раствором сравнения служит хлороформный экстракт контрольного опыта. Для приготовления раствора контрольного опыта берут соляную кислоту в количестве, равном взятому для анализа, выпаривают ²/₃ объема и затем проводят через все стадии анализа.

Массовую долю никеля определяют по градуировочному графику.

2.3.2. Построение градуировочного графика

В семь стаканов вместимостью по 100 см³ отбирают 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и так до 20 см³ с интервалом 2,5 см³ раствора Б, доливают водой до 70 см³ и приливают 5 см³ виннокислого аммония, 2 - 3 капли раствора аммиака и проводят экстракцию хлороформом. Измеряют оптическую плотность раствора, как указано в п. 2.3.1.

По найденным значениям оптической плотности строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

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

где V - объем исходного раствора, см³;

V₁ - объем аликвотной части раствора, см³;

m - масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;

m₁ - масса навески сплава, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

2.5. Контроль точности измерений

Контроль точности измерений массовой доли никеля проводят с использованием Государственного стандартного образца ГСО 3363.

Кроме того, используют государственные стандартные образцы магниевых сплавов, вновь выпущенные, а также отраслевые стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315. Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ 25086.

Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли никеля методом добавок.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
(при массовой доле никеля от 0,0005 до 0,25 %)

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании a-фурилдиоксимом с ионами никеля труднорастворимого в воде комплексного соединения, которое хорошо экстрагируется хлороформом. Экстракцию проводят при рН 9. Мешающее влияние меди устраняют добавлением тиосульфата натрия. Влияние марганца устраняют введением в раствор гидроксиламина. Влияние магния, циркония, железа, редкоземельных элементов, кадмия и цинка - введением тартрата аммония. Измерение оптической плотности производят при λ_max = 438 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, 10 %-ный раствор.

Аммоний виннокислый по ТУ 6-09-08-2007, 20 %-ный раствор.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), 50 %-ный раствор.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1, и 2 %-ный раствор.

Никель сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465.

a-фурилдиоксим, 1 %-ный спиртовой раствор.

Хлороформ, х. ч.

Стандартные растворы никеля концентрации 1 мг/см³ (раствора А) и 0,001 мг/см³ (раствор Б); готовят и хранят по ГОСТ 4212.

Вода бидистиллированная, полученная по ГОСТ 4517.

Бумага индикаторная универсальная для определения рН 7,0 - 14,0.

3.1; 3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску сплава массой 0,5 г растворяют в 20 см³ соляной кислоты в стаканах вместимостью 300 см³, окисляют 1 - 3 см³ азотной кислоты и кипятят до удаления окислов азота. Раствор выпаривают до влажных солей, остаток растворяют в 20 - 30 см³ воды при нагревании и в стакане подготавливают к фотометрированию из всей навески при массовой доле никеля до 0,003 %. При массовой доле никеля свыше 0,003 % содержимое стакана переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до метки, перемешивают и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 3.

Таблица 3

Если после растворения навески присутствует нерастворимый цирконий, последний отфильтровывают.

К раствору в стакане прибавляют 5 см³ солянокислого гидроксиламина, 30 см³ виннокислого аммония, 5 см³ тиосульфата натрия, 4 см³ раствора a-фурилдиоксима и устанавливают рН раствора по универсальной индикаторной бумаге растворами аммиака до рН = 9.

Раствор переливают в делительную воронку вместимостью 200 см³, доводят объем водой до 100 см³ и через 15 мин экстрагируют 5 см³ хлороформа в течение 5 мин. Экстракцию повторяют еще два раза по 5 мин, приливая те же количества хлороформа, сливая каждую порцию хлороформного экстракта в мерную колбу вместимостью 25 см³ (предварительно вымытую и высушенную), доливают до метки хлороформом и хорошо перемешивают. Если экстракты в мерных колбах мутнеют, то их отфильтровывают через сухой фильтр средней плотности в кювету для фотометрирования.

Измеряют оптическую плотность раствора на фотоколориметре или спектрофотометре при λ_max = 438 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм. Через весь ход анализа проводят контрольный опыт. В качестве раствора используют раствор хлороформа.

Массовую долю никеля определяют по градуировочному графику.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью по 250 см³ прибавляют стандартный раствор никеля Б 0; 1; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19 и 20 см³, что соответствует 0; 0,001; 0,003; 0,005; 0,007; 0,009; 0,011; 0,013;0,015; 0.017; 0,019 и 0,020 мг никеля. Во все стаканы добавляют по 5 см³ солянокислого гидроксиламина, по 5 см³ виннокислого аммония, по 5 см³ тиосульфата натрия, по 4 см³ a-фурилдиоксима и разбавляют водой до 50 см³. Устанавливают рН 9 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

3.3.1; 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю никеля (X₁) в процентах вычисляют по формуле

где m - количество никеля, найденное по градуировочному графику, г;

V - объем исходного раствора, см³;

V₁ - объем аликвотной части, см³;

m₁ - масса навески сплава, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

Таблица 4

3.5. Контроль точности измерений

Контроль точности измерений 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. VIII

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации и сертификации (ИУС 2-93)

6. ИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 11-87)

СОДЕРЖАНИЕ