ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ
НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА
ГОСТ 6689.3-92
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И
МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
Методы определения суммы никеля и кобальта
Nickel, nickel and
copper-nickel alloys.
Method for the determination of nickel and cobalt sum
|
ГОСТ
6689.3-92
|
Дата введения 01.01.93
Настоящий стандарт
устанавливает электрогравиметрический метод определения суммы никеля и кобальта
(при массовой доле свыше 0,5 %) в никелевых и медно-никелевых сплавах, кроме
сплава хромель по ГОСТ
492 и ГОСТ
19241.
Метод основан на
электролитическом осаждении никеля и кобальта из аммиачной среды в присутствии
сернокислого аммония.
Допускается определение
суммарной массовой доли никеля и кобальта сложением результатов раздельного
определения никеля по ГОСТ
6689.2 и кобальта по ГОСТ
6689.9.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие
требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.
2. АППАРАТУРА,
РЕАКТИВЫ, РАСТВОРЫ
Электролизная установка
постоянного тока.
Платиновые электроды по ГОСТ
6563.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и
разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1 и 1:4.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 и раствор 2 моль/дм3.
Смесь кислоты
свежеприготовленной: готовят смешением трех частей концентрированной соляной
кислоты с одной частью концентрированной азотной кислоты.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и
разбавленный 1:1 и 1:50.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478,
раствор 200 г/дм3.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор 10 г/дм3.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828,
спиртовой раствор 10 г/дм3.
Спирт этиловый
ректификованный технический по ГОСТ
18300.
Натрий хлористый по ГОСТ
4233, насыщенный раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328,
растворы 50, 100 г/дм3 и 2 моль/дм3.
Калий роданистый по ГОСТ 4139,
раствор 10 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ
1277, раствор 5 г/дм3.
Анионит АВ-17, АН-31 или
ЭДЭ-10П.
2.1. Подготовка
хроматографических колонок
50 г анионита помещают в стакан вместимостью 500 см3, заливают
400 см3 насыщенного раствора хлористого натрия и выдерживают в
течение 24 ч при комнатной температуре. Раствор сливают и промывают анионит
декантацией 2 моль/дм3 раствором соляной кислоты до удаления ионов
железа (реакция с роданидом калия).
Анионит последовательно
промывают раствором гидроокиси натрия 50 г/дм3, затем раствором 100
г/дм3 до полного удаления хлорид-ионов (реакция с азотнокислым
серебром). Анионит промывают водой до слабощелочной реакции, затем обрабатывают
тремя порциями 2 моль/дм3 соляной кислоты.
В нижнюю часть ионообменных
колонок помещают стеклянную вату слоем 3 - 5 мм и заполняют колонки анионитом
на высоту 30 - 32 см и заливают 2 моль/дм3 соляной кислотой, при
этом тщательно следят, чтобы пузырьки воздуха не задерживались между зернами
анионита. Перед пропусканием раствора через анионит слой соляной кислоты над
анионитом должен быть 1 - 2 см.
По окончании
хроматографического разделения анионит регенерируют, пропуская через колонку
воду до слабощелочной реакции промывных вод, затем 100 см3 2 моль/дм3
соляной кислоты.
3. ПРОВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗА
3.1. Для
сплавов, содержащих менее 0,05 % меди
3.1.1. Для сплавов, содержащих менее 0,1 % кремния
Навеску сплава 1 г помещают
в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 азотной
кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой
и растворяют при нагревании. После растворения сплава часовое стекло или
пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 10 см3
серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного выделения дыма серной кислоты.
Остаток охлаждают и
растворяют в 100 см3 воды при нагревании.
Для сплавов, содержащих марганец
свыше 1 %, в раствор добавляют 20 см3 раствора надсернокислого
аммония. Раствор нагревают до кипения и слабо кипятят в течение 15 - 20 мин до
полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до прекращения выделения
пузырьков кислорода).
В охлажденный раствор
прибавляют аммиак до полного перехода никеля в растворимый аммиачный комплекс.
В случае выделения осадка гидроокиси алюминия, железа и марганца раствор с
осадком нагревают до 60 - 70 °С и выдерживают при этой температуре около 30
мин. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают стакан и
фильтр с осадком 3 - 4 раза горячим аммиаком (1:50). Фильтрат сохраняют. Осадок
растворяют в 10 см3 горячей серной кислоты (1:4). Фильтр тщательно
промывают горячей водой, собирая раствор и промывную воду в стакан, в котором
проводилось осаждение, и вновь осаждают гидроокиси алюминия, железа и марганца
аммиаком. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и тщательно
промывают горячим раствором аммиака (1:50) до отрицательной реакции на никель
(реакция с диметилглиоксимом, см. ниже). Оба фильтрата объединяют и упаривают
до объема 120 см3.
Аммиачный раствор или
фильтрат нагревают до 60 - 70 °С, прибавляют 25 см3 аммиака (1:1) и
3 г сернокислого аммония.
Погружают электроды в
раствор и проводят электролиз при токе 2 - 3 А и перемешивании. Стакан с
электролитом накрывают двумя половинками часового стекла, стеклянной или
пластиковой пластинкой с прорезями для электродов и мешалки. Во время
электролиза рекомендуется добавить в электролит небольшими порциями 0,5 - 1,5
см3 раствора сернокислого гидразина.
После обесцвечивания
раствора электролиз продолжают 10 мин и затем контролируют полноту выделения
никеля. Для этого в фарфоровую чашку отбирают несколько капель электролита,
прибавляют несколько капель раствора диметилглиоксима и нагревают до удаления
избытка аммиака. Если при этом не образуется красный осадок или раствор не
окрашивается в розовый цвет, то электролиз считается законченным. Не выключая
тока, электроды ополаскивают водой и промывают катод последовательно в трех
стаканах с водой, а затем, выключив ток, промывают катод в стакане с 200 см3
этилового спирта. Одна порция спирта может быть использована для промывки не
более 20 электродов. Катод высушивают при 105 °С до постоянной массы и взвешивают.
3.1.2. Для сплавов, содержащих более 0,1 % кремния
Навеску сплава массой 1 г
помещают в платиновую чашку, добавляют 10 см3 концентрированной
азотной кислоты, 2 - 3 см3 фтористоводородной кислоты, накрывают крышкой
из платины или фторопласта и растворяют при нагревании. После растворения
сплава крышку и стенки чашки ополаскивают водой, добавляют 10 см3
серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного выделения белого дыма серной
кислоты. Охлажденный остаток растворяют в 100 см3 воды при
нагревании, переносят в стакан вместимостью 300 см3 и далее
поступают, как указано в п. 3.1.1.
3.2. Для
сплавов, содержащих более 0,05 % меди
3.2.1. Для сплавов, содержащих менее 0,1 % кремния
Навеску сплава массой 2 г
при массовой доле суммы никеля и кобальта менее 10 % и 1 г при массовой доле
более 10 % помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 или
15 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают стакан часовым стеклом,
стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После
растворения пробы ополаскивают часовое стекло или пластинку и стенки стакана
водой и кипятят раствор до удаления оксидов азота. Раствор разбавляют водой до
150 см3, добавляют 7 см3 серной кислоты (1:4) и выделяют
медь электролизом по ГОСТ
6689.1.
В электролит после отделения
меди добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного
выделения белого дыма серной кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.1.1.
3.2.2. Для сплавов, содержащих более 0,1 % кремния
Навеску сплава массой 1 г
помещают в платиновую чашку, добавляют 10 см3 концентрированной
азотной кислоты, 2 - 3 см3 фтористоводородной кислоты, накрывают
крышкой из платины или фторопласта и растворяют при нагревании. После
растворения сплава крышку и стенки чашки ополаскивают водой, добавляют 10 см3
серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного выделения белого дыма серной
кислоты. Остаток охлаждают и растворяют в воде при нагревании. Раствор
переносят в стакан вместимостью 300 см3, разбавляют водой до 150 см3,
прибавляют 15 см3 прокипяченной азотной кислоты (1:1) и выделяют
медь электролизом по ГОСТ
6689.1.
Электролит после отделения
меди упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты и далее
поступают, как указано в п. 3.1.1.
3.3. Для
сплава нейзильбер
Навеску сплава массой 1 г
помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3
смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и
растворяют при нагревании.
Раствор выпаривают досуха. К
остатку добавляют 10 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь
выпаривают досуха. Эту операцию повторяют еще 3 раза до полного удаления
азотной кислоты.
Охлажденный сухой остаток
растворяют в 50 см3 соляной кислоты 2 моль/дм3 при
нагревании.
Раствор охлаждают и
пропускают через свежеприготовленную хроматографическую колонку со скоростью 5
см3/мин для выделения никеля и кобальта. Колонку и стакан промывают
2 моль/дм3 соляной кислоты до отрицательной реакции элюата на никель
(проба с диметилглиоксимом). В элюат добавляют 10 см3 серной кислоты
(1:1) и раствор упаривают до обильного выделения белого дыма серной кислоты.
Остаток охлаждают, растворяют в воде при нагревании, разбавляют водой до 150 см3,
прибавляют 15 см3 прокипяченной азотной кислоты (1:1) и далее
поступают, как указано в п. 3.2.2.
4. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю суммы никеля и кобальта (X) в процентах вычисляют по
формуле
Х = ,
где m - масса катода с
выделившимся осадком никеля и кобальта;
m1 -
масса катода, г;
m2 -
масса навески, г.
4.2. Расхождения результатов
трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель
воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений,
приведенных в таблице.
Массовая
доля никеля и кобальта, %
|
Допускаемые расхождения, %
|
d
|
D
|
От 0,5 до 1,0 включ.
|
0,04
|
0,06
|
Св. 1,0 до 3,0 »
|
0,05
|
0,07
|
» 3,0 » 5,0 »
|
0,06
|
0,08
|
» 5,0 » 7,0 »
|
0,07
|
0,1
|
» 7,0 » 9,0 »
|
0,08
|
0,1
|
» 9,0 » 11,0 »
|
0,10
|
0,1
|
» 11,0 » 18,0 »
|
0,13
|
0,2
|
» 18,0 » 35,0 »
|
0,2
|
0,3
|
» 35,0 » 55,0 »
|
0,3
|
0,4
|
» 55,0 » 75,0 »
|
0,4
|
0,5
|
» 75,0
|
0,5
|
0,7
|
4.3. Контроль точности
результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или
по отраслевым стандартным образцам (ОСО) или по стандартным образцам
предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, в соответствии с ГОСТ 25086.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН
Министерством металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В. Н. Федоров, Б. П.
Краснов, Ю. М. Лейбов, А. Н. Боганова, Н. А. Воробьева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 № 167
3. ВЗАМЕН ГОСТ 6689.3-80
4. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Аппаратура, реактивы, растворы.. 1
3. Проведение анализа. 2
4. Обработка результатов. 4
|