ГОСТ 24018.4-80 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.07.81 Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения висмута (при массовых долях от 0,0005 % до 0,010 %) и непламенный атомно-абсорбционный метод определения висмута (при массовых долях от 0,0002 % до 0,01 %). (Измененная редакция, Изм. № 2). 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 24018.0. А. Фотометрический метод определения висмута Сущность метода Метод основан на образовании в среде серной кислоты 1 моль/дм3 окрашенного в желтый цвет комплексного соединения висмута с йодистым калием состава К (BiI4). Висмут предварительно отделяют от основных компонентов сплава осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в аммиачном растворе (рН 7,5) в присутствии винной кислоты в качестве комплексообразующего вещества. (Введен дополнительно, Изм. № 2). 2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫСпектрофотометр или фотоэлектроколориметр. рН-метр. Термометр. Кислота соляная по ГОСТ 3118, ГОСТ 14261 и разбавленная 1 : 1 и 1 : 100. Кислота азотная по ГОСТ 4461, ГОСТ 11125 и разбавленная 1 : 1. Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см3 соляной кислоты добавляют 50 см3 азотной кислоты, перемешивают; и разбавленная 1 : 1, готовят непосредственно перед использованием. Кислота серная по ГОСТ 4204, ГОСТ 14262. Аммиак водный по ГОСТ 3760, ГОСТ 24147 и разбавленный 1 : 200. Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой концентрацией 50 г/см3, (г/дм3). Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор с массовой концентрацией 25 г/см3, (г/дм3). Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор с массовой концентрацией 0,1 г/см3, (г/дм3). Тиоацетамид, водный раствор с массовой концентрацией 2 г/см3, (г/дм3). Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329, раствор с массовой концентрацией 1 г/см3, (г/дм3). Калий йодистый по ГОСТ 4232, раствор с массовой концентрацией 10 г/см3, (г/дм3). Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор с массовой концентрацией 2 г/см3, (г/дм3). Универсальная индикаторная бумага, рН 1 - 10. Никель марки Н0 по ГОСТ 849. Никелевый порошок по ГОСТ 9722. Медь марки М00бк по ГОСТ 859. Медь азотнокислая, раствор с массовой концентрацией 1 г/см3, (г/дм3): 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Висмут марок Ви0; Ви00; Ви000; Ви0000 по ГОСТ 10928. Стандартные растворы висмута. Раствор А: 0,1 г висмута растворяют в 30 см3 азотной кислоты (1 : 1) при нагревании, охлаждают, приливают 10 см3 серной кислоты, выпаривают до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г висмута. Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 2 см3 серной кислоты, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г висмута. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2). 3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА3.1. Массу навески сплава: 1 г при массовой доле висмута от 0,0005 % до 0,005 %; 0,5 г при массовой доле висмута свыше 0,005 % до 0,010 % помешают в стакан (или колбу) вместимостью 250 - 300 см3, приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Раствор выпаривают до объема приблизительно 10 см3. Добавляют 30 см3 воды, 15 - 20 см3 раствора винной кислоты, 1 см3 раствора азотнокислой меди и нагревают в течение 5 мин. Раствор охлаждают, приливают 20 - 25 см3 раствора аммиака и снова нагревают в течение 5 - 8 мин. Устанавливают рН 7,5 раствором соляной кислоты (1 : 1), используя рН-метр. Разбавляют раствор водой до приблизительно 150 см3, нагревают до 85 °С - 90 °С, приливают 10 см3 раствора тиоацетамида и выдерживают 10 мин при этой же температуре. Вновь приливают 10 см3 раствора тиоацетамида, оставляют раствор с осадком на 2 ч при 40 °С - 50 °С и охлаждают. Осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности (белая лента), промывают 7 - 8 раз холодной водой. Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют 40 - 50 см3 (порциями по 10 см3) горячей смеси соляной и азотной кислот (1 : 1) и промывают фильтр 2 - 3 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан, в котором проводилось осаждение. К полученному раствору прибавляют 2 см3 серной кислоты, раствор выпаривают до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Соли растворяют в 50 см3 воды, прибавляют 5 см3 раствора азотнокислого серебра, 10 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают в течение 3 - 5 мин, приливают 10 см3 раствора алюмокалиевых квасцов и раствор аммиака до слабого запаха. Содержимое стакана нагревают в течение 3 - 5 мин, осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности (белая лента) и промывают 3 - 4 раза горячим раствором аммиака (1 : 200). Фильтрат отбрасывают. Осадок растворяют в 30 см3 горячей смеси соляной и азотной кислот (1 : 1), собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение. Затем приливают 2 см3 серной кислоты, выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Обмывают стенки стакана водой, снова выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Соли растворяют в 10 - 15 см3 воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, разбавляют водой до 30 - 35 см3, приливают 10 см3 раствора йодистого калия и перемешивают. Раствор оставляют на 2 - 3 мин, добавляют 2,5 см3 раствора тиомочевины порциями в 2 - 3 приема для восстановления свободного йода, доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при lmах = 337 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 430 до 480 нм. В качестве раствора сравнения используют воду. Содержание висмута находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта. 3.2. Построение градуировочного графика В пять стаканов (или колб) вместимостью 250 - 300 см3 помещают по 0,5 г металлического никеля или никелевого порошка. В четыре стакана (или колбы) приливают последовательно 0,5; 1,0; 3,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б висмута. Пятый стакан (или колба) служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы добавляют по 30 см3 смеси соляной и азотной кислот. Далее поступают, как указано в п. 3.1, из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график. 3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2). 4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ4.1. Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле
где т - масса висмута, найденная по градуировочному графику, г; m1 - масса навески сплава, г. 4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать (при доверительной вероятности 0,95) допускаемых значений, указанных в табл. 2. (Измененная редакция, Изм. № 2). Б. Непламенный атомно-абсорбционный метод определения висмута Сущность метода Метод основан на измерении поглощения излучения свободными атомами висмута при длине волны 223,1 или 306,8 нм, образующимися при введении анализируемого раствора в электротермический атомизатор. Висмут предварительно отделяют от основных компонентов сплава осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в аммиачном растворе (рН 7,5) в присутствии винной кислоты в качестве комплексообразующего вещества и сульфида меди в качестве коллектора. 5. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫАтомно-абсорбционный спектрофотометр с электротермическим атомизатором. Лампа для определения висмута. Аргон высокой чистоты по ГОСТ 10157 или смесь аргона с 5 % водорода. рН-метр. Термометр. Кислота соляная по ГОСТ 3118, ГОСТ 14261 и разбавленная 1 : 1. Кислота азотная по ГОСТ 4461, ГОСТ 11125 и разбавленная 1 : 1. Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см3 соляной кислоты добавляют 50 см3 азотной кислоты, перемешивают; и разбавленная 1 : 1. Смесь кислот готовят непосредственно перед использованием. Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 500 г/дм3. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Тиоацетамид, раствор 20 г/дм3. Медь марки М00бк по ГОСТ 859. Медь азотнокислая, раствор 0,01 г/см3 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Никель марки Н0 по ГОСТ 849. Никелевый порошок по ГОСТ 9722. Висмут марок Ви0, Ви00, Ви000, Ви0000 по ГОСТ 10928. Стандартные растворы висмута: Раствор А: 0,1 г висмута растворяют в 30 см3 азотной кислоты при нагревании, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г висмута. Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г висмута. Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят непосредственно перед использованием. 1 см3 стандартного раствора В содержит 0,000001 г висмута. 6. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА6.1. Навеску сплава массой (табл. 1) помещают в стакан или колбу вместимостью 250 - 300 см3, приливают 20 - 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при нагревании. Раствор выпаривают до объема приблизительно 10 см3. Добавляют 30 см3 воды, 15 - 20 см3 раствора винной кислоты, 1 см3 раствора азотнокислой меди и нагревают в течение 10 мин.
Раствор охлаждают, добавляют 20 - 25 см3 аммиака и снова нагревают в течение 5 - 8 мин. Устанавливают рН 7,5 раствором соляной кислоты (1 : 1), используя рН-метр. Раствор разбавляют водой до объема приблизительно 150 см3, нагревают до 85 °С - 90 °С, приливают 10 см3 раствора тиоацетамида, выдерживают 10 мин при этой же температуре. Вновь приливают 10 см3 раствора тиоацетамида, оставляют раствор с осадком на 2 ч при 40 °С - 50 °С и охлаждают. Осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности (белая лента), промывают 7 - 8 раз холодной водой. Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют в 40 - 50 см3 (порциями по 10 см3) горячей смеси соляной и азотной кислот, разбавленной (1 : 1) и промывают фильтр 2 - 3 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан (или колбу), где производилось осаждение. Раствор выпаривают досуха, соли растворяют в 5 см3 азотной кислоты и снова выпаривают досуха. Соли растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты (1 : 1) при нагревании, накрывая стакан или колбу стеклом, охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до метки, перемешивают. Отбирают микропипеткой аликвотную часть раствора, равную 20 мкдм3, вводят в электротермический атомизатор и фиксируют величину поглощения излучения с помощью регистрирующего устройства. Для измерения отбирают не менее трех аликвотных частей раствора. Массу висмута находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта. 6.2. Подготовка прибора к измерению Включение прибора, настройку спектрофотометра на резонансное излучение, регулировку блока управления, блока атомизации проводят согласно инструкции, прилагаемой к прибору. Условия определения висмута: - аналитическая линия (l) - 223,1 нм, - 306,8 нм; - спектральная ширина щели - 0,2 нм; - время высушивания при 100 °С - 10 с; - время разложения при 560 °С - 15 с; - время атомизации при 1930 °С - 10 с. Определение висмута проводят в полном потоке инертного газа с отключением его на стадии атомизации. 6.3. Построение градуировочного графика В семь стаканов (или колб) вместимостью 250 - 300 см3 помещают навески металлического никеля или никелевого порошка в соответствии с табл. 1. В шесть стаканов (или колб) приливают последовательно 1, 2, 4, 6, 8, 10 см3 стандартного раствора В висмута. Седьмой стакан (или колба) служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы приливают по 20 - 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании. Растворы выпаривают до объема приблизительно 10 см3, добавляют по 30 см3 воды, по 20 см3 раствора винной кислоты и нагревают в течение 10 мин. Далее поступают, как указано в пп. 5.3.1 и 5.3.2. Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график. 7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ7.1. Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле
где т - масса висмута, найденная по градуировочному графику, г; m1 - масса навески сплава, г. 7.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать (при доверительной вероятности 0,95) допускаемых значений, указанных в табл. 2.
Раздел Б. (Введен дополнительно, Изм. № 2). ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.02.80 № 958 3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ 4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95) 6. ИЗДАНИЕ (август 2004 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в декабре 1985 г., декабре 1990 г. (ИУС 4-86, 3-91) СОДЕРЖАНИЕ
|