ГОСТ 25284.8-95

 

СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

 

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

 

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Донецким государственным институтом цветных металлов (ДонИЦМ); Межгосударственным техническим комитетом МТК 107

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 7 от 26 апреля 1995 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1997 г. № 204 межгосударственный стандарт ГОСТ 25284.8-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 25284.8-84

ГОСТ 25284.8-95

СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

Методы определения кремния

Дата введения 1998-01-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает фотометрические методы определения кремния с аскорбиновой кислотой (при массовой доле кремния от 0,01 до 0,1 %) и сернокислым железом (II) (при массовой доле кремния от 0,005 до 0,04 %) в пробах этих сплавов.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 859-78 Медь. Марки ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3765-78 Аммоний молибденовокислый. Технические условия

ГОСТ 4148-78 Железо (II) сернокислое 7-водное. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 9428-73 Кремний (IV) оксид. Технические условия

ГОСТ 9656-75 Кислота борная. Технические условия

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 11069-74 Алюминий первичный. Марки

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20478-75 Аммоний надсернокислый. Технические условия

ГОСТ 25284.0-95 Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25284.0.

4 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТОЙ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ КРЕМНИЯ ОТ 0,01 ДО 0,1 %)

4.1 Сущность метода

Метод основан на образовании желтой формы кремнемолибденовой кислоты при рН 1 - 2, восстановлении ее аскорбиновой кислотой до синей формы и измерении оптической плотности полученного раствора при длине волны 675 нм.

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2.

Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор 4 моль/дм³: 225 см³ серной кислоты плотностью 1,84 г/см³ осторожно, тонкой струей при перемешивании и охлаждении приливают в стакан вместимостью 1 дм³, содержащий 500 см³ воды, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят водой до метки и перемешивают.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Цинк по ГОСТ 3640.

Медь марки МО по ГОСТ 859.

Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069.

Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор: к 60 г борной кислоты приливают 1 дм³ воды и перемешивают. Полученную систему «насыщенный раствор борной кислоты - кристаллическая борная кислота» хранят в полиэтиленовой посуде.

Аммония молибдат по ГОСТ 3765, перекристаллизованный раствор 50 г/дм³: 50 г тонкоизмельченного молибдата аммония прибавляют малыми порциями к 700 - 800 см³ кипящей воды, перемешивают до полного растворения и охлаждают. При появлении белой мути прибавляют по каплям аммиак до ее растворения, но не более чем до появления слабого запаха аммиака. Объем раствора доводят водой до 1 дм³. После суточного стояния раствор фильтруют через двойной фильтр. Хранят в полиэтиленовой посуде.

Для перекристаллизации 250 г молибдата аммония помещают в стакан вместимостью 1 дм³, приливают 400 см³ воды, нагревают до температуры 80 °С, растворяют при перемешивании, добавляют аммиак до появления явного запаха аммиака и горячий раствор фильтруют через плотный фильтр («синяя лента») в стакан, содержащий 300 см³ этанола.

Раствор охлаждают до 10 °С и дают ему отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают через воронку Бюхнера, отсасывая маточный раствор через фильтр средней плотности («белая лента»).

Кристаллы промывают 2 - 3 раза этанолом порциями по 30 см³, после чего их равномерно распределяют на листе фильтровальной бумаги, прикрывают вторым листом и высушивают на воздухе.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Этанол ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Натрия карбонат безводный по ГОСТ 83.

Кремния (IV) оксид по ГОСТ 9428.

Стандартные растворы кремния

Раствор А: 0,1070 г оксида кремния (IV), предварительно прокаленного в муфельной печи при температуре 1000 °С в течение 30 мин, помещают в платиновый тигель, добавляют 3 г карбоната натрия и сплавляют при 700 - 750 °С до получения прозрачной массы.

После охлаждения до комнатной температуры плав выщелачивают водой, полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

1 см³ раствора А содержит 0,00005 г кремния.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят непосредственно перед применением и хранят в полиэтиленовой посуде.

1 см³ раствора Б содержит 0,000005 г кремния.

Кислота аскорбиновая медицинская, раствор 50 г/дм³, свежеприготовленный.

4.3 Проведение анализа

4.3.1 Навеску сплава массой 1 г помещают в платиновую, фторопластовую чашку или чашку из стеклоуглерода и растворяют в 12 см³ раствора азотной кислоты при слабом нагревании, накрыв чашку крышкой. После осветления раствора чашку снимают с плиты и прибавляют 10 капель фтористоводородной кислоты. Добавляют в чашку 30 см³ насыщенного раствора борной кислоты, 50 см³ воды и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см³ (при массовой доле кремния от 0,01 до 0,05 %) или в мерную колбу вместимостью 200 см³, содержащую 30 см³ насыщенного раствора борной кислоты (при массовой доле кремния свыше 0,05 %). Раствор в колбе доводят до метки водой и перемешивают. Одновременно проводят контрольный опыт.

4.3.2 Две аликвотные части раствора по 10 см³ переносят в мерные колбы вместимостью 50 см³. Раствор в одной колбе доливают до метки водой и перемешивают (раствор сравнения). Во вторую колбу приливают воды до объема приблизительно 40 см³, устанавливают рН 1 - 2 по рН-метру или универсальной индикаторной бумаге с помощью раствора серной кислоты (4 моль/дм³), добавляют 1 см³ раствора молибдата аммония, перемешивают и оставляют на 10 мин, добавляют 2 см³ раствора серной кислоты (4 моль/дм³), перемешивают, прибавляют 1 см³ аскорбиновой кислоты, доводят до метки водой и перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 675 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 2 см.

4.3.3. Для построения градуировочного графика навеску смеси в соответствии с таблицей 1 помещают в платиновую, фторопластовую чашку или чашку из стеклоуглерода и растворяют в 12 см³ раствора азотной кислоты при нагревании, накрыв чашку крышкой.

Таблица 1

После растворения меди и цинка чашку снимают с плиты, добавляют 10 капель фтористоводородной кислоты и нагревают до полного растворения алюминия. Чашку снимают с плиты, добавляют 10 см³ насыщенного раствора борной кислоты, 50 см³ воды и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см³, содержащую 20 см³ насыщенного раствора борной кислоты, доливают раствор до метки водой и перемешивают. В шесть мерных колб вместимостью 50 см³ каждая помещают по 10 см³ раствора смеси, в пять из них прибавляют 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 и 10,0 см³ стандартного раствора Б, доливают водой до объема приблизительно 40 см³ и далее поступают, как указано в 4.3.2.

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Массовую долю кремния X, %, вычисляют по формуле

                                                       (1)

где m₁ - масса кремния в аликвотной части пробы, найденная по градуировочному графику, г;

m₂ - масса кремния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески пробы, г;

V₁ = 10 - аликвотная часть раствора, см³;

V₂ = 100 или 200 - объем раствора пробы, см³.

4.4.2 Расхождение между результатами параллельных определений и результатами анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

Таблица 2

В процентах

5 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С СУЛЬФАТОМ ЖЕЛЕЗА (II) (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ КРЕМНИЯ ОТ 0,005 ДО 0,04 %)

5.1 Сущность метода

Метод основан на образовании желтой формы кремнемолибденовой кислоты в кислой среде, восстановлении ее раствором сульфата железа (II) до синей формы и измерении оптической плотности полученного раствора при длине волны 675 нм. Определению кремния мешают фосфат- и арсенат-ионы.

5.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:3.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:3, 1:4 и 1:99.

Аммония молибдат по ГОСТ 3765, перекристаллизованный, раствор 50 г/дм³. Готовят в соответствии с 4.2.

Железа (II) сульфат по ГОСТ 4148, раствор 40 г/дм³: 40 г соли растворяют в 500 см³ воды, смешивают с 500 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 10 г/дм³, свежеприготовленный.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор 250 г/дм³. Хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрия карбонат безводный по ГОСТ 83.

Кремния (IV) оксид по ГОСТ 9428.

Стандартный раствор кремния (IV):

0,1070 г оксида кремния (IV), предварительно прокаленного в муфельной печи при температуре 1000 °С в течение 30 мин, помещают в платиновый тигель и сплавляют с 2 г безводного карбоната натрия в муфельной печи при температуре 700 - 750 °С до получения прозрачной массы. После охлаждения до комнатной температуры плав выщелачивают водой, полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

1 см³ раствора содержит 0,0001 г кремния.

Цинк по ГОСТ 3640.

5.3 Проведение анализа

5.3.1 Навеску сплава массой 2 г помещают в платиновую, фторопластовую чашку или чашку из стеклоуглерода и растворяют в 40 см³. раствора азотной кислоты. Раствор нагревают до удаления оксидов азота, прибавляют 5 см³ раствора персульфата аммония и кипятят еще 5 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают.

5.3.2 Аликвотную часть раствора 5 см³ переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, приливают 10 см³ раствора серной кислоты (1:99), прибавляют по каплям раствор гидроксида натрия до рН 1,6 по рН-метру. Прибавляют 5 см³ раствора молибдата аммония, перемешивают. Через 3 мин добавляют 10 см³ раствора серной кислоты (1:3) и через 1 мин разбавляют до метки раствором сульфата железа (II). Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 675 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 2 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, в который не добавляют раствор молибдата аммония.

5.3.3 Для построения градуировочного графика в шесть платиновых, фторопластовых чашек или чашек из стеклоуглерода помещают навески цинка массой 2 г. В пять чашек последовательно приливают 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 и 9,0 см³ стандартного раствора кремния, 40 см³ раствора азотной кислоты и далее поступают, как указано в 5.3.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю кремния X, %, вычисляют по формуле

                                                                   (2)

где m₁ - масса кремния в аликвотной части пробы, найденная по градуировочному графику, г;

V₁ = 5 - объем аликвотной части раствора пробы, см³;

т - масса навески пробы; г;

V = 100 - объем раствора пробы, см³.

5.4.2 Расхождение между результатами параллельных определений и результатами анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3

В процентах

 

СОДЕРЖАНИЕ