ГОСТ 3240.15-76
ГОСТ 3240.15−76 Сплавы магниевые. Методы определения никеля (с Изменением N 1)
ГОСТ 3240.15−76
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ МАГНИЕВЫЕ
Методы определения никеля
Magnesium alloys.
Methods for determination of nickel
МКС 77.120.20
ОКСТУ 1709
Дата введения 1978−01−01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР
3. ВЗАМЕН
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
ГОСТ 8.315−97 |
2.5 |
ГОСТ 3240.0−76 |
1.1 |
ГОСТ 3760–79 |
2.2, 3.2 |
ГОСТ 3773–72 |
2.2 |
ГОСТ 4212–76 |
3.2 |
ГОСТ 4461–77 |
3.2 |
ГОСТ 4465–74 |
2.2, 3.2 |
ГОСТ 4517–87 |
2.2, 3.2 |
ГОСТ 5456–79 |
2.2, 3.2 |
ГОСТ 5828–77 |
2.2 |
ГОСТ 5962–67 |
2.2, 3.2 |
ГОСТ 14261–77 |
2.2, 3.2 |
ГОСТ 25086–87 |
2.5 |
ТУ 6−09−08−2007−89 |
2.2 |
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 2−92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2−93)
6. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 11−87)
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
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 536 нм.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр типа СФ4а или фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56 или ФЭК-60.
Кислота соляная по
Аммиак водный по
Аммоний хлористый по
Гидроксиламин солянокислый по
Диметилглиоксим по
Спирт этиловый по
________________
* 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
Вода бидистиллированная, полученная по
Стандартные растворы никеля
Раствор А; готовят следующим образом: 0,4784 г сернокислого никеля помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, растворяют в воде, приливают 10 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
1 смраствора, А содержит 0,1 мг никеля.
Раствор Б; готовят следующим образом: 20 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, приливают 5 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
1 смраствора Б содержит 0,002 мг никеля.
Титр раствора, А устанавливают следующим образом: 50 смстандартного раствора, А помещают в стакан вместимостью 300 см, добавляют 100 смводы, нейтрализуют аммиаком по лакмусовой бумаге, нагревают до температуры около 70 °C, добавляют 40 смраствора 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 (), выраженный в г/смникеля, вычисляют по формуле
,
где — масса осадка закиси никеля, г;
— масса осадка контрольного опыта, г;
0,7858 — коэффициент пересчета закиси никеля на никель.
2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см, смачивают водой и осторожно приливают небольшими порциями 20 смсоляной 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 смили 250 см, после чего разбавляют водой до метки и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл.1.
Таблица 1
Массовая доля никеля, % |
Объем мерной колбы, см |
Аликвотная часть раствора, см |
От 0,001 до 0,008 |
100 |
50 |
Св. 0,008 «0,040 |
100 |
10 |
» 0,040 «0,16 |
250 |
5 |
» 0,16 «0,40 |
250 |
2 |
Прибавляют 1−3 смраствора солянокислого гидроксиламина, 10 смраствора хлористого аммония и 5 смраствора виннокислого аммония, разбавляют раствор водой до 100 сми 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 см, прибавляют 3 смраствора диметилглиоксима, 6 смхлороформа 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 смхлороформа.
Экстракт сливают в ту же пробирку. Объединенные экстракты фильтруют через сухой фильтр и измеряют оптическую плотность раствора при 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 объема и затем проводят через все стадии анализа.
Массовую долю никеля определяют по градуировочному граф
ику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В семь стаканов вместимостью по 100 смотбирают 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и так до 20 смс интервалом 2,5 смраствора Б, доливают водой до 70 сми приливают 5 смвиннокислого аммония, 2−3 капли раствора аммиака и проводят экстракцию хлороформом. Измеряют оптическую плотность раствора, как указано в п.
По найденным значениям оптической плотности строят градуировочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю никеля () в процентах вычисляют по формуле
,
где — объем исходного раствора, см;
— объем аликвотной части раствора, см;
— масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески сплава, г.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.
Таблица 2
Массовая доля никеля, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
От 0,001 до 0,003 |
0,0003 |
Св. 0,003 «0,01 |
0,0005 |
» 0,01 «0,03 |
0,003 |
» 0,03 «0,10 |
0,005 |
» 0,10 «0,20 |
0,01 |
» 0,20 «0,40 |
0,02 |
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
Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли никеля методом добавок.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ (при массовой доле никеля от 0,0005 до 0,25%)
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании -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 438 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота соляная по
Кислота азотная по
Гидроксиламин солянокислый по
Аммоний виннокислый по ТУ 6−09−08−2007, 20%-ный раствор.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), 50%-ный раствор.
Спирт этиловый по
Аммиак водный по
Никель сернокислый 7-водный по
-фурилдиоксим, 1%-ный спиртовой раствор.
Хлороформ, х.ч.
Стандартные растворы никеля концентрации 1 мг/см(раствора А) и 0,001 мг/см(раствор Б); готовят и хранят по
Вода бидистиллированная, полученная по
Бумага индикаторная универсальная для определения рН 7,0−14,0.
3.1; 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску сплава массой 0,5 г растворяют в 20 смсоляной кислоты в стаканах вместимостью 300 см, окисляют 1−3 смазотной кислоты и кипятят до удаления окислов азота. Раствор выпаривают до влажных солей, остаток растворяют в 20−30 смводы 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 см, разбавляют водой до метки, перемешивают и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл.3.
Таблица 3
Массовая доля никеля, % |
Объем мерной колбы, см |
Аликвотная часть, см |
От 0,005 до 0,003 |
- |
Из всей навески |
Св. 0,003 «0,03 |
100 |
10 |
» 0,03 «0,08 |
100 |
4 |
» 0,08 «0,15 |
100 |
2 |
» 0,15 «0,25 |
100 |
1 |
Если после растворения навески присутствует нерастворимый цирконий, последний отфильтровывают.
К раствору в стакане прибавляют 5 смсолянокислого гидроксиламина, 30 смвиннокислого аммония, 5 смтиосульфата натрия, 4 смраствора -фурилдиоксима и устанавливают рН раствора по универсальной индикаторной бумаге растворами аммиака до рН=9.
Раствор переливают в делительную воронку вместимостью 200 см, доводят объем водой до 100 сми через 15 мин экстрагируют 5 смхлороформа 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 см(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 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 граф
ику.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 250 смприбавляют стандартный раствор никеля Б 0; 1; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19 и 20 см, 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 смсолянокислого гидроксиламина, по 5 смвиннокислого аммония, по 5 смтиосульфата натрия, по 4 см-фурилдиоксима и разбавляют водой до 50 см. Устанавливают рН 9 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.
1.
3.3.1;
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю никеля () в процентах вычисляют по формуле
,
где — количество никеля, найденное по градуировочному графику, г;
— объем исходного раствора, см;
— объем аликвотной части, см;
— масса навески сплава, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.4.
Таблица 4
Массовая доля никеля, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
От 0,0005 до 0,001 |
0,0002 |
Св. 0,001 «0,003 |
0,0004 |
» 0,003 «0,009 |
0,0008 |
» 0,009 «0,02 |
0,0015 |
» 0,02 «0,06 |
0,005 |
» 0,06 «0,15 |
0,01 |
» 0,15 «0,25 |
0,03 |
3.5. Контроль точности измерений
Контроль точности измерений проводят по п. 2.5.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).