ГОСТ 25284.3-95
ГОСТ 25284.3−95 Сплавы цинковые. Методы определения магния
ГОСТ 25284.3−95
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ
Методы определения магния
Zinc alloys. Methods for determination of magnesium
МКС 71.040.40*
ОКСТУ 1709
____________________
* В указателе «Национальные стандарты» 2007 год
МКС
Дата введения 1998−01−01
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 N 7 МГС от 26 апреля 1995 г.)
За принятие проголосовали:
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1997 г. N 204 межгосударственный стандарт
4 ВЗАМЕН
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает атомно-абсорбционный (при массовой доле магния от 0,005 до 0,1%) и комплексонометрические (при массовой доле магния от 0,01 до 0,1% и от 0,03 до 0,06%) методы определения магния в пробах этих сплавов.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 804−93 Магний первичный в чушках. Технические условия
ГОСТ 3118−77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760−79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3773−72 Аммоний хлористый. Технические условия
ГОСТ 4147−74 Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия
ГОСТ 4204−77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4217−77 Калий азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 4233−77 Натрий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4328−77 Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4461−77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 8465−79 Калий цианистый технический. Технические условия
ГОСТ 8864−71 Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия
ГОСТ 10652−73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)
ГОСТ 10929−76 Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 25284.0−95 Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа
3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по
4 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
4.1 Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции магния в пламени ацетилен-воздух или ацетилен-диоксид азота при длине волны 285,21 нм.
4.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр.
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Водорода пероксид по
Лантана оксид или лантана нитрат по нормативной документации.
Лантан, раствор 60 г/дм.
Навеску оксида лантана массой 7 г или нитрата лантана массой 18,7 г растворяют в воде с добавлением 5 смазотной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.
Магний металлический по
Вода бидистиллированная.
Стандартные растворы магния
Раствор А: 0,5 г магния помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 30 смводы и 25 смраствора соляной кислоты (1:1), полученный раствор магния охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.
1 смраствора, А содержит 0,0005 г магния.
Раствор Б: 10 смраствора, А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляет 10 смраствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 смраствора Б содержит 0,00005 г
магния.
4.3 Проведение анализа
4.3.1 Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 сми растворяют в 10 смраствора соляной кислоты (1:1). По окончании бурной реакции растворения добавляют 5 смпероксида водорода и кипятят 5 мин. Раствор охлаждают.
4.3.2 При массовой доле магния менее 0,02% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 20 смраствора лантана, доливают до метки водой и перемешивают.
4.3.3 При массовой доле магния свыше 0,02% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.
20 смполученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 20 смраствора лантана и 10 смраствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
4.3.4 Для построения градуировочного графика в пять из шести мерных колб вместимостью 100 смкаждая помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 смстандартного раствора Б. В каждую колбу добавляют по 10 смраствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор, в который не введен магний, служит раствором контрольного опыта.
4.3.5 Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух или ацетилен-диоксид азота и измеряют атомную абсорбцию магния при длине волны 285,21 нм.
По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им концентрациям магния строят градуировочный график в координатах: значение атомной абсорбции — массовая концентрация магния, г/см.
Массовую концентрацию магния в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
4.4 Обработка результатов
4.4.1 Массовую долю магния , %, вычисляют по формуле
, (1)
где — массовая концентрация магния в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см;
— массовая концентрация магния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см;
— объем раствора пробы, см;
— масса навески пробы или масса навески в соответствующей аликвотной части раствора пробы, г
.
4.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
5 КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С КОМПЛЕКСОНОМ IV (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ МАГНИЯ ОТ 0,01 до 0,1%)
5.1 Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, отделении магния с применением гидроксида железа (III) и комплексонометрическом титровании раствором циклогексано-1,2-диаминотетрауксусной кислоты (комплексоном IV).
5.2 Реактивы и растворы
Кислота соляная по
Кислота азотная по
Аммиак водный по
Натрия гидроксид по
Водорода пероксид по
Калия цианид по
Железа (III) хлорид 6-водный по
Калия нитрат по
Метиловый синий, твердая смесь: 0,1 г метилового синего тщательно растирают с 10 г нитрата калия.
Магний металлический по
Стандартные растворы магния
Раствор А: 1 г магния помещают в стакан вместимостью 100 см, добавляют 30 смводы и 25 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.
1 смраствора, А содержит 0,001 г магния.
Раствор Б: 25 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают водой до метки и перемешивают.
1 смраствора Б содержит 0,0001 г магния.
Кислота циклогексано-1,2-диаминотетрауксусная (комплексон IV), раствор 0,01 моль/дм: 3,64 г комплексона IV растворяют в 100 смводы, содержащей 20 смраствора (40 г/дм) гидроксида натрия. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.
Массовую концентрацию комплексона IV устанавливают следующим образом: 20 смстандартного раствора Б помещают в стакан вместимостью 600 см, добавляют 10 смсоляной кислоты, 250 смводы, 100 смаммиака, твердую смесь индикатора на кончике шпателя (около 0,1 г) и титруют раствором комплексона IV до исчезновения синей окраски.
Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт без использования стандартного раствора магния.
Массовую концентрацию (, г/см) раствора комплексона IV, выраженную в граммах магния на 1 смраствора, рассчитывают по формуле
, (2)
где — масса магния, содержащаяся в 20 смстандартного раствора Б, г;
— объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование стандартного раствора магния, см;
— объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см.
5.3 Проведение анализа
5.3.1 Навеску сплава массой 5 г помещают в стакан вместимостью 600 см, добавляют 20 смсоляной кислоты. После прекращения реакции растворения добавляют 5 смазотной кислоты и кипятят 10 мин.
5.3.2 К раствору прибавляют 2 смраствора хлорида железа малыми порциями, 100 смраствора (400 г/дм) гидроксида натрия, тщательно перемешивая. Продолжая перемешивать, добавляют 5 смраствора цианида калия или 20 смраствора тетрена и 150 смводы. Доводят раствор до кипения и оставляют в горячем состоянии в течение 30 мин для коагуляции гидроксидов железа и магния.
Раствор с осадком фильтруют через плотный фильтр «синяя лента», осадок на фильтре и стенки стакана, в котором вели осаждение, промывают горячим раствором (40 г/см) гидроксида натрия, а затем дважды — горячей водой.
Осадок на фильтре растворяют в 40 смгорячего раствора соляной кислоты (1:5). Промывают фильтр 100 смгорячей воды, собирая раствор и промывные воды в стакан, в котором проводили осаждение.
К раствору добавляют 1 смпероксида водорода и аммиак по каплям до тех пор, пока не начнется осаждение гидроксида железа, и еще 4−5 капель в избыток.
Раствор нагревают до кипения и продолжают нагревание еще 5 мин. Осадок отфильтровывают, собирая фильтрат в стакан вместимостью 600 см, и промывают 5 раз горячей водой.
Фильтрат охлаждают, добавляют 100 смаммиака, 4 смраствора цианида калия или 15 смраствора тетрена, твердой смеси индикатора на кончике шпателя и титруют раствором комплексона IV до исчезновения голубой
окраски.
5.3.3 Одновременно с анализом пробы проводят контрольный опыт. Для этого в стакан вместимостью 400 см, накрытый часовым стеклом, помещают 20 смсоляной кислоты и 5 смазотной кислоты. Кипятят 10 мин и поступают далее, как указано
5.4 Обработка результатов
5.4.1 Массовую долю магния , %, вычисляют по формуле
, (3)
где — объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора пробы, см;
— объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см;
— массовая концентрация комплексона IV, выраженная в граммах магния на 1 смраствора, г/см;
— масса навески пробы,
г.
5.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.
6 КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМАТОМ НАТРИЯ (при массовой доле магния от 0,03 до 0,06%)
6.1 Сущность метода
Метод основан на комплексонометрическом титровании магния трилоном Б в щелочной среде с предварительным отделением мешающих компонентов.
6.2 Реактивы и растворы
Кислота серная по
Кислота соляная по
Натрия гидроксид по
Аммиак водный по
Железа (III) хлорид 6-водный по
Аммония хлорид по
Натрия хлорид по
Эриохром черный Т.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома черного Т тщательно растирают с 10 г хлорида натрия.
Буферный раствор с рН 10: 70 г хлорида аммония растворяют примерно в 150 смводы, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают 750 смаммиака, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.
Натрия диэтилдитиокарбамат по
Бумага индикаторная универсальная.
Магний металлический, чистотой не менее 99,99% по
Стандартный раствор магния: 1 г магния помещают в высокий стакан вместимостью 400 см, добавляют примерно 200 смводы и 30 смраствора соляной кислоты (1:1), накрывают стакан часовым стеклом. После растворения раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают. 50 смраствора переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, добавляют 6 смраствора соляной кислоты (1:1), доливают до метки водой и перемешивают.
1 смраствора содержит 0,0001 г магния.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по
Для установления массовой концентрации раствора трилона Б 25 смстандартного раствора магния помещают в коническую колбу вместимостью 500 см. Добавляют примерно 110 смводы, 10 смраствора хлорида аммония и устанавливают рН раствора 8−9, добавляя аммиак. Раствор нагревают до температуры 40−60 °С, добавляют 10 смбуферного раствора и 0,2−0,3 г индикаторной смеси. Затем раствор титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски в синюю.
Массовую концентрацию (, г/дм) раствора трилона Б, выраженную в граммах магния в 1 см, вычисляют по формуле
, (4)
где — масса магния в титруемом стандартном растворе, г;
— объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см.
6.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 2 г растворяют в 50 смраствора серной кислоты (1:9), отфильтровывают нерастворившуюся медь и промывают ее на фильтре 3 раза горячей водой. К холодному фильтрату приливают 1 смраствора хлорида железа и при постоянном перемешивании постепенно вносят 60 смраствора (300 г/дм) гидроксида натрия.
Через 10 мин отделяют смесь гидроксидов железа и магния фильтрованием через неплотный фильтр, в который помещено небольшое количество бумажной массы, приготовленной из беззольного фильтра. Колбу и осадок на фильтре промывают 2 раза холодным раствором (20 г/дм) гидроксида натрия. Фильтр с осадком переносят в колбу, в которой проводилось осаждение, и растворяют осадок в 20−25 смгорячей соляной кислоты (1:4), разрывая фильтр стеклянной палочкой. Затем прибавляют аммиак до полного осаждения железа, нагревают до выделения осадка и фильтруют через фильтр средней плотности, промывают осадок 5 раз водой, содержащей небольшое количество аммиака. В фильтрате устанавливают рН 4, добавляют 25 смраствора диэтилдитиокарбамата натрия, смесь оставляют на 10−15 мин для коагуляции, затем отфильтровывают осадок через двойной фильтр с небольшим количеством фильтробумажной массы. Осадок промывают 4 раза водой, собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 500 см, добавляют 100 смводы, 20 смбуферного раствора, 10 смаммиака, 0,05−0,1 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода фиолетовой окраски в синюю. Титрование ведут сразу же после добавления индикатора, чтобы избежать частичного разложения. Одновременно проводят анализ раствора контрольного о
пыта.
6.4 Обработка результатов
6.4.1 Массовую долю магния , %, вычисляют по формуле
, (5)
где — массовая концентрация трилона Б, выраженная в граммах магния на 1 смраствора, г/см;
— объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование раствора пробы, см;
— объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см;
— масса навески пробы,
г.
6.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.