УДК 669 715 001 4 006.354    Группа    В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения бора

Aluminium casting and wrought alloys Methods for determination of boron

OKCT\ 1709

Срок действия с 01.07 91 до 01.07.96

Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения бора с 1,Г—диантримидом (при массовой доле бора от 0,001 до 0,5% и от 0,0001 до 0,001%)

1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1 1 Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением

1 1 1 За результат анализа принимают среднее арифметическое рез\ тьтатов двух параллельных определений

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

21    Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе гидроокиси натрия, образовании голубого комплекса бора с 1,1' — диантримидом в концентрированной серной кислоте при температуре (100±2) °С и последующем измерении оптической плотности раствора при длине волны 630 нм

22    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр

Шкаф сушильный с терморегулятором

Аппарат кварцевый для перегонки воды

Пробирки кварцевые с притертыми пробками

Вода, дважды перегнанная в кварцевом annapaie (тридистиллят для приготовления растворов и проведения анализа), хранят в полиэтиленовой посуде

Издание официальное ★

С. 2 ГОСТ 11739.2-90

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 250 г/дм³. Раствор готовят и сохраняют в полиэтиленовой посуде.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см³, свободная от следов азотной кислоты (проба кислоты в присутствии дифениламина не окрашивается в синий цвет) и раствор 0,5 моль/дм³.

Дифениламин по ГОСТ 5825.

1,1'—диантримид по ТУ 6—09—1508,раствор:0,10 г 1,Г — диан-тримида растворяют в 200 см³ серной кислоты в сухой склянке с притертой пробкой. Склянку предварительно сушат в сушильном шкафу при температуре 100—110°С с последующим охлаждением.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Стандартные растворы бора.

Раствор А: 0,5715 г борной кислоты (х. ч. или ос. ч.) растворяют при нагревании в 500 см³ раствора серной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают тем же раствором серной кислоты до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г бора.

Раствор Б: 10 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают раствором серной кислоты до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г бора.

Растворы хранят в полиэтиленовой посуде.

2.3.    Подготовка к анализу

Перед проведением анализа приблизительно 1 г стружки пробы промывают два раза этиловым спиртом порциями по 25 см³ и высушивают в сушильном шкафу при температуре (105+5)°С в течение 15—20 мин.

2.4.    Проведение анализа

2.4.1. Навеску пробы массой согласно табл. 1 помещают в кварцевую коническую колбу вместимостью 250 см³ или стакан из фторопласта вместимостью 200 см³, приливают раствор гидроксида натрия согласно табл. 1, 10 см³ тридистиллята и растворяют при

умеренном нагревании.

Таблица 1

Массовая доля бора, % Масса навески пробы, г Объем раствора гидроксида натрия, см* Объем серной кислоты для нейтрализации, см* Объем аликвотной части раствора, см* От 0,001 до 0,01 включ. 0,5 20 40 4 Св. 0,01 >0,1 » 0,25 10 20 2 > 0,1 > 0,5 » 0,1 10 20 2

ГОСТ 11739.2-90 С. 3

После полного растворения пробы в колбу добавляют еще 10 см³ тридистиллята и осторожно нейтрализуют раствор серной кислотой согласно табл. 1, добавляя ее маленькими порциями из пипетки по стенкам колбы.

Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают тридистиллятом до метки и перемешивают.

2.4.2.    В сухую кварцевую пробирку с притертой пробкой вместимостью 50 см³ отбирают аликвотную часть раствора согласно табл. 1, приливают пипеткой 26—28 см³ серной кислоты до объема 30 см³ и 10 см³ раствора 1,1' — диантримида. Закрывают пробирку пробкой и, перемешав раствор, помещают ее в кипящую водяную баню, где нагревают в течение 1 ч.

2.4.3.    Оптическую плотность раствора пробы измеряют после охлаждения до комнатной температуры при длине волны 630 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм при массовой доле бора от 0,001 до 0,01% и 20 мм при массовой доле бора свыше 0,01%.

Раствором сравнения служит раствор серной кислоты.

2.4.4.    Растворы контрольных опытов готовят по пп. 2.4.1, 2.4.2 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптическую плотность растворов контрольных опытов вычитают из оптической плотности раствора пробы.

Массовую долю бора вычисляют по градуировочному графику.

2 4.5. Построение градуировочных графиков

2 4 5.1. При массовой доле бора от 0,001 до 0,01 % в восемь кварцевых конических колб вместимостью по 250 см³ помещают навести алюминия массой 0,5 г, растворяют по п. 2.4.1 и в шесть колб отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005,    0,00001;    0,00002;    0,00003;

0,00004; 0,00005 г бора.

2.4 5.2. При массовой доле бора от 0,01 до 0,1% в восемь кварцевых колб помещают навески алюминия массой 0,25 г, растворяют чо п. 2 4 1 ив шесть колб отмеряют 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см³ стандартного раствора А, что соответствует 0,000025; 0,00005. 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г бора.

2 4 5 3. При массовой доле бора от 0,1 до 0,5% в семь кварцевых конических колб помещают навески алюминия массой 0,1 г, растворяют по п. 2.4.1 и в пять колб отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 cm^j стандартного раствора А, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0003, 0,0004; 0,0005 г бора.

Затем растворы переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см³, доливают тридистиллятом до метки, перемешивают и продолжают по пп. 2.4.2 и 2.4.3.

Растворы, в которые не введен бор, служат растворами контрольного опыта при построении градуировочных графиков.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам бора строят градуировочные графики.

15

2.5. Обработка результатов

2.5.1. Массовую долю бора (X) в процентах вычисляют по формуле

Х= — • 100,

/и,

где т — масса бора в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г; гп\ — масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.

2.5.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Массовая доля бора, % Абсолютное допускав результатов параллельных определений мое расхождение, % результатов анализа От 0,00010 до 0,00030 включ. 0,00006 0,00007 Св. 0,0003 » 0,0006 0,0001 0,0002 0,0003 » 0,0010 » 0,0002 0,0003 » 0,0010 » о,сззо » 0,0003 0,0004 » 0,0030 » 0,0050 » 0,0005 0,0007 » 0,005 » 0,010 » 0,002 0,003 0,010 » 0,030 » 0,003 0,004 » 0,030 » 0,060 » 0,004 0,005 > 0,06 » 0,20 » 0,02 0,03 0,20 » 0,50 » 0,05 0,06

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА С ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ ОТДЕЛЕНИЕМ

3.1.    Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси серной, азотной, соляной кислот, разделении бора и алюминия на катионите, образовании голубого комплекса бора с 1,1' — диантримидом в концентрированной серной кислоте при температуре (100±2) °С и измерении оптической плотности раствора при длине волны 630 нм.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Аппарат кварцевый для перегонки воды.

Колбы кварцевые конические с кварцевыми воздушными холодильниками.

Колонки кварцевые хроматографические.

Стаканы кварцевые.

Пробирки кварцевые с притертыми пробками.

ГОСТ 11739.2-90 С. 5

Вода, дважды перегнанная в кварцевом аппарате (тридистил-лят для приготовления растворов и проведения анализа); хранят в полиэтиленовой посуде.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см³ и раствор 0,5 моль/дм³.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см³ и растворы 1:3, 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см³.

Смесь кислот: 2 части серной кислоты, 3 части соляной кислоты, 4 части азотной кислоты, 7,5 частей тридистиллята по объему.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, плотностью 0,91 г/см³

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

1,1' — диантримид по ТУ 6—09—1508, раствор готовят по п. 2.2.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Катионит КУ-2 по ГОСТ 20298.

Аммоний роданистый по ГОСТ 37067, раствор 10 г/дм³.

Бумага универсальная индикаторная по ТУ 6—09—1181.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Стандартные растворы бора

Растворы А и Б — по п. 2.2.

Раствор В: 10 см³ раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают раствором серной кислоты 0,5 моль/дм³ до метки и перемешивают; готовят перед применением

1 см³ раствора В содержит 0,000001 г бора.

3.3.    Подготовка к анализу

3.3.1. Перед проведением анализа приблизительно 2 г стружки пробы промывают 2 раза этиловым спиртом порциями по 30 см³ и высушивают при температуре (105 + 5)°С в сушильном шкафу в течение 15—20 мин.

3.3.2/ Катионит КУ-2 для перевода в Н-форму заливают соляной кислотой и оставляют на сутки. Затем загружают в кварцевую хроматографическую колонку высотой 30—40 см, диаметром 2 см (высота слоя 25 см) и промывают раствором соляной кислоты (1:1) до отрицательной реакции на ион трехвалентного железа (проба вытекающего из колонки раствора с роданистым аммонием).

По достижении отрицательной реакции на ион железа (проба раствора с роданистым аммонием не окрашивается в красный цвет) катионит промывают тридистиллятом до нейтральной реакции вытекающего из колонки раствора (pH 7, проба по универсальной индикаторной бумаге).

3.3.3.    Для регенерации катионита КУ-2 после разделения бора,

алюминия и других элементов через хроматографическую колонку пропускают    300—350 см³ раствора соляной кислоты (1:3) и

150—200 см³ тридистиллята до нейтральной реакции вытекающего

17

из колонки раствора. Полноту элюирования алюминия и других элементов с катионита соляной кислотой проверяют нейтрализацией порции раствора, вытекающего из колонки, аммиаком — отсутствие помутнения раствора.

3.4. Проведение анализа

3.4.1.    Навеску пробы массой 1 г при массовой доле бора от 0,0001 до 0,0005% и 0,5 г при массовой доле бора от 0,0006 до 0,001% помещают в кварцевую колбу вместимостью 250 см³ с притертым воздушным холодильником и растворяют в 10—20 см³ смеси кислот при комнатной температуре или при очень слабом нагревании.

3.4.2.    По растворении пробы воздушный холодильник обмывают 10 см³ тридистиллята и разбавляют раствор до 30—40 см³. Отфильтровывают кремниевую кислоту через фильтр средней плотности («белая лента»), вставленный в кварцевую или полиэтиленовою воронку, промывают осадок кремниевой кислоты 10—15 см³ горячего тридистиллята, прибавляя его небольшими порциями. Каждую следующую порцию добавляют после того, как полностью стечет предыдущая. Профильтрованный раствор разбавляют до объема 60 см³ тридистиллятом и пропускают через колонку с катионитом КУ-2 в Н-форме со скоростью 1 см³/мин.

3.4.3.    Раствор из колонки собирают в кварцевый стакан вместимостью 250 см³, добавляют 10 см³ серной кислоты и 5 см³ пероксида водорода. Колонку промывают 100—150 см³ тридистиллята со скоростью 10 см³/мин и собирают промывные воды в тот же стакан. Раствор в стакане выпаривают до появления белых паров. Стенки стакана обмывают 5—10 см³ тридистиллята из пипетки и снова выпаривают до белых паров.

3.4.4.    Раствор из стакана переносят в мерную колбу вместимостью 25 см³, стакан обмывают небольшим количеством серной кислоты и сливают кислоту в колбу, разбавляют раствор в колбе той же кислотой до метки и переносят его в сухую кварцевую пробирку с притертой пробкой вместимостью 50 см³. Колбу обмывают из пипетки 5 см³ серной кислоты и сливают кислоту в основной раствор. Добавляют пипеткой 10 см³ раствора 1,1^х — диантрими-да, закрывают пробирку пробкой, раствор перемешивают и нагревают в течение 1 ч в кипящей водяной бане.

3.4.5.    Оптическую плотность раствора измеряют после охлаждения до комнатной температуры при длине волны 630 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор серной кислоты.

3.4.6.    Растворы двух контрольных опытов готовят по пп. 3.4.1,

3.4.2, 3.4.3, 3.4.4 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптическую плотность растворов двух контрольных опытов вычитают из оптической плотности раствора пробы.

ГОСТ 11739.2-90 С. 7

Массовую долю бора рассчитывают по градуировочному графику.

3.4.7. Для построения градуировочного графика в восемь кварцевых стаканов вместимостью по 250 см³ приливают 10—15 см³ смеси кислот и разбавляют до 60 см³ тридистиллятом. Затем в шесть стаканов отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ стандартного раствора В, что соответствует 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,00001 г бора. К полученным растворам прибавляют 10 см³ серной кислоты и 5 см³ пероксида водорода. Растворы выпаривают до появления белых паров, обмывают стенки стакана 5 см⁴ тридистиллята и снова выпаривают до появления белых паров. Переносят растворы из стаканов в мерные колбы вместимостью до 25 см³ и поступают далее по п. 3.4.4.

Растворы, в которые не введен бор, служат растворами контрольного опыта при построении градуировочных графиков.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам бора строят градуировочный график.

3.5. Обработка результатов

3 5.1. Массовую долю бора (Xi) в процентах вычисляют по формуле

X_t= — -100,    (2)

¹ т_х    ’    ⁴ '

где т —масса бора в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г; т_х — масса навески пробы, г.

3.5.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.

i9

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ:

В. Г. Давыдов, д-р техн наук; В. А. Мошкин, канд. техн. наук; Г. И. Фридман, канд. техн. наук, В. И. Клитина, канд. хим. наук, Л. Н. Виксне.

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 28.06.90 № 1961

3.    Периодичность проверки — 5 лет

4.    Взамен ГОСТ 11739.2-78

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дша ссьпка	Номер п>нкта	Обозначение НТД, на который дана ссьпка	Номер пункта
ГОСТ 3118-77	32	ГОСТ 11069-74	2 2, 3 2
ГОСТ 3760-79	32	ГОСТ 18300-87	2 2, 3 2
ГОСТ 4204 -77	22, 32	ГОСТ 20298-74	32
ГОСТ 4328-77	22	ГОСТ 25086-87	1 1
ГОСТ 4461-77	32	ГОСТ 27067-86	32
ГОСТ 5825-70	22	ТУ 6-09—1181—71	32
ГОСТ 9656-75 ГОСТ 10929-76	2 2, 3 2 2 2, 3 2	ТУ 6—09 -1508—72	2 2, 3 2

23