УДК 069.713.001.4:006.354 Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ стандарт СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Методы определения галлия
Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of gallium
ОКСТУ 1709
Срок действия с 01.07.91 до 01.07.96
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле галлия от 0,001 до 0,1%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле галлия от 0,05 до 1,0%) методы определения галлия.
I. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЛЛИЯ
2.1. Сущность метода
Л\етод основан на растворении пробы в соляной кислоте с добавлением азотной кислоты, экстракции галлия бутилацетатом из солянокислого раствора, его рсэкстракции водой, образовании розового комплекса галлия с родамином С, экстракции комплекса смесью бензола с бутилацетатом и измерении оптической плотности экстракта при длине волны 564 нм.
2 2 \и н а р а т \ р а, реактивы и растворы
С юкгрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Kic'ioid со 1янчя по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г'см1 2 и ра •
CJPCp 1 1
Кие.,in • чо ГОСТ 4461, тот ноет ою 1,35—1,40 г/см3.
Титан трех хлористый по ТУ 6—09—01—75(5
С 1 IOCI 11734 26-90
Натрии хчористый по ГОСТ 4233 Родамин С, раствор водный 5 г/дм \люминий по ГОСТ 11069 марки \999
Бутиловый эфир уксусной кислоты по Т^ 6—09—781 (б\т п це гат) с обязательной перегонкой и использованием фракции с темперам рей кипения (125 ± 1)°С Бензол по ГОСТ 5955
Смесь бутилацетата и бензола 1 4 по объем\
Галлий металлический по ГОСТ 12797 Стандартные растворы галлия
Раствор А 0,25 г галлия растворяют при нагревании в 30 см3 раствора соляной кислоты, раствор переводят в мерн\ю колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки тем же раствором со тяной кислоты
1 см3 раствора А содержит 0,00025 г галчия Раствор Б 10 см3 раствора А переносят в мерную колб\ вме стимостью 1000 см3, доливают до метки раствором соляной кисло ты и перемешивают
1 см3 paciBopa Б содержит 0 0000025 г гачлия 23 Проведение анализа
2 3 1 Навеску пробы массой 0,25 г помещают в коннчеекмо кол бу вместимостью 100 см3, приливают 20—30 см3 раствора соляной кислоты и растворяют при нагревании Если проба содержит медь, го добавляют по каплям азотную кислоту до полного растворения пробы Раствор выпаривают до влажных солей В случае добавления азотной кислоты в колбу приливают 10 см3 раствора соля ной кислоты и снова выпаривают раствор досуха Эту операцию повторяют дважды Растворяют соли в 10 см3 раствора соляной кислоты и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 25 см3, котбу, в которой проводили растворение, обмывают 5—10 см3 того же раствора соляной кислоты и сливают его в ту же мерную колбу Добавляют к раствору пробы 1 —1,5 см3 треххлористого ти гана до устойчивой фиолетовой окраски и доливают раствором соляной кислоты до метки Раствор из колбы переносят в делитель ную воронку вместимостью 100—150 см3, колбу ополаскивают из пипетки 10 см3 того же раствора соляной кислоты и сливают его в делительную воронку
23 2 К раствору в делительной воронке добавляют пипеткой или из бюретки 35 см3 бутилацетата и встряхивают раствор в те чение 1 мин Отделяют водную фазу и дважды промывают орга ническую фазу (экстракт) 5 см3 раствора соляной кислоты, встря хнвая экстракт с раствором кислоты в течение 1 мин.
23 3 К экстракту добавляют 15 см3 воды и встряхивают в течение 1 мин Водную фазу (реэкстракт) сливают в фарфоровую чашку вместимостью 50 см3 и повторяют реэкстракцию Вторую
113
водную фазу сливают в ту же фарфоровую чашку, добавляют 0,1 г сухого хлористого натрия и выпаривают реэкстракты на водяной бане досуха. Содержимое чашки растворяют в 10 см3 раствора соляной кислоты и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 25 см3. Доливают раствор тем же раствором соляной кислоты до метки и перемешивают.
2.3.4. В пробирку с пробкой вместимостью 25—30 см3 отбирают аликвотную часть раствора согласно табл. 1, при необходимости доливают пипеткой до 5 см3 раствора соляной кислоты, приливают 0,2 см3 треххлористого титана, 10 см3 смеси бутилацетата и бензола и 0,5 см3 раствора родамина С. Встряхивают содержимое пробирки в течение 2 мин. Отделяют органическую фазу (экстракт) в делительной воронке и фильтруют ее через маленький бумажный фильтр «белая лента» в кювету для измерения оптической плотности.
Таблица I |
Массовая доля галлия, ч |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
Масса иавсскл пробы в аликвотной части раствора, г |
От |
0,001 |
до 0,01 включ |
5,0 |
0,05 |
Св. |
0,01 |
> 0,05 » |
1.0 |
0,01 |
» |
0,05 |
» 0,1 » |
0,5 |
О.С05 |
|
2.3.5. Оптическую плотность экстракта пробы измеряют сразу после экстракции при длине волны 564 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. Раствором сравнения служит смесь бутилацетата и бензола.
2.3.6. Раствор контрольного опыта готовят по п. 2.3.1 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптическую плотность растворов двух контрольных опытов вычитают из оптической плотности раствора пробы. Массовую долю галлия рассчитывают по градуировочному графику.
2.3.7. Построение градуировочного графика
В девять конических колб вместимостью по 100 см3 помещают навески алюминия массой 0,25 г, растворяют по п. 2.3.1 и в семь колб отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0000025; 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025; 0,00003 г галлия. Затем растворы выпаривают, растворяют соли в растворе соляной кислоты, экстрагируют галлий бутилацетатом по п. 2.3.2, реэкстрагчруют галлий водой по п. 2.3.3, экстрагируют комплекс галлия с родамином С по п. 2.3.4 и измеряют оптическую плотность экстракта согласно п. 2.3.5.
ГОСТ 11739.26-90 С. 4
В качестве контрольных растворов используют растворы, не содержащие галлия.
По полученным значениям оптической плотности экстрактов и соответствующим им массам галлия строят градуировочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю галлия (X) в процентах вычисляют по формуле
Х= — -100, л'|
где т — масса галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г; гп\ — масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.
2.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2 |
|
|
|
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
|
Массопая доля галлия, % |
результатов параллельных определений |
результатов анализа |
От |
0,С010 ДО 0,0020 |
включ. |
0,0005 |
0,0003 |
Св. |
0,С020 » 0,0050 |
» |
0,0010 |
0,0015 |
> |
0,С05 » 0,010 |
» |
0,002 |
0,003 |
» |
0.С10 » 0,020 |
> |
0,003 |
0,004 |
» |
0,020 » 0,050 |
» |
0,005 |
0,006 |
» |
0,050 » 0,080 |
» |
0,008 |
0,010 |
> |
0,080 > 0,100 |
» |
0,010 |
0,015 |
|
3. АТОМНО АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЛЛИЯ |
3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте в присутствии пероксида водорода и последующем измерении атомной абсорбции галлия при длине волны 287,4 нм в пламени ацетилен-закись азота.
3.2. Ап п а р а т у р а, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для галлия.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Закись азота медицинская.
Кислота соляная но ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3, растворы 1 : 1, 1 :99.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3:1.
115
С 5 ГОСТ 11739.26-90
Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 100 г/дм3.
Никель хлористый но ГОСТ 4038, раствор 1 г/дм3.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Раствор алюминия 20 г/дм3: 10 г алюминия помещают в стакан: вместимостью 500 см3, добавляют 50 см3 воды, а затем небольшими порциями 300 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и растворяют при умеренном нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлористого никеля. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Галлий металлический по ГОСТ 12797.
Стандартные растворы галлия
Раствор А: 1 г металлического галлия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 30 см3 смеси соляной и азотной кислот и растворяют при умеренном нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, добавляют 100 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1), доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г галлия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г галлия.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают приблизительно 10 см3 воды и затем небольшими порциями 25 см3 раствора соляной кислоты (1:1). Колбу накрывают часовым стеклом и нагревают до полного растворения навески. Добавляют 3—5 капель пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3 мин.
Часовое стекло и стенки колбы ополаскивают водой. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1), 10 см3 хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.2. При массовой доле кремния менее 1% раствор, если он не прозрачен, фильтруют через сухой фильтр средней плотности («белая лента») в стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.
3.3.3. При массовой доле кремния свыше 1% после окончания растворения по п. 3.3.1 раствор фильтруют через фильтр средней плотности («белая лента») в мерную колбу вместимостью 100 см3. Осадок на фильтре промывают 2—3 раза горячим раствором соляной кислоты (1 :99) порциями по 10 см3 (основной фильтрат).
116
ГОСТ 1 1739 26-90 С С
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600°С в течение 3 мин. После охлаждения к содержимому тигля добавляют четыре капли серной кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту до получения прозрачного раствора Далее раствор упаривают досуха и после охлаждения остаток смачивают 2—3 см3 воды и растворяют в 2—3 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1 при нагревании
Раствор присоединяют к основному фильтрату в мерной колбе вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
3 3 4. Раствор контрольного опыта готовят согласно пп. 3.3 1, 3 3.2, 3 3 3, используя вместо навески пробы навеску алюминия. 3 3 5 Построение градуировочных графиков 3.3.5 1. При массовой доле галлия от 0,05 до 0,1% в семь мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00025; 0,0003; 0,00035, 0,0004. 0,00045; 0,0005 г галлия
3 3 5 2 При массовой доле галлия от 0,1 до 1,0% в семь мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,0005; 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005 г галлия
3 3 53 В растворы колб (по пп. 3 3.5.1, 3.3.5.2) добавляют по 10 см3 раствора соляной кислоты (1 :1), по 10 см3 раствора хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
3 3.6 Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворь для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-закись азота и измеряют атомную абсорбцию галлия при длине волны 287,4 нм
По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям галлия строят градуировочный график
Массовую концентрацию галлия в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
3.4 Обработка результатов
3.4 1. Массовую долю галлия (Х|)в процентах вычисляют по формуле
*,= - ——-1 •100>
где Ci — массовая концентрация галлия в растворе пробы, найденная но градуировочному графику, г/см3;
Со — массовая концентрация галлия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочном\, графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3:
117
т — масса навески пробы, г.3.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.
Таблица 3
Абгоиотнэг допус<аемое р «схождение, %
результатов пар ал лельных определений
От |
0,050 до 0,100 |
включ |
Св. |
0,10 » 0,25 |
» |
> |
0,25 » 0,50 |
> |
» |
0,50 * 1,00 |
» |
ГОСТ 11739.26-90 С 8
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В. Г. Давыдов, д р течи наук, В. А. Мошкин, канд техн наук; Г. И. Фридман, канд течи наук, В. И. Клитина, канд хим. наук, М. Н. Горлова, канд хим наук, О. Л. Скорская, канд. чим наук, Л. Н. Виксне
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 28.06.90 № 1963
3. Периодичность проверки — 5 лет
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
119
СОДЕРЖАНИЕ
Ставы атюминиевые литейные и дефор чирус
мые Методы определения оксида алюминия 3
Сплавы алюминиевые литейные и деформируе
мые Методы определения бора И
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы опредс тения висмута 21
Ставы алюминиевые литейные и деформируемые Методы опредетения ванадия 29
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы определения калия 37
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы определения кадмия 42
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Метод опредетения лития 49
Ставы алюминиевые литейные и деформируемые Методы определения никеля 54
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы опреде тения олова (х>
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Метод определения свинца 73
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы определения сурьмы 78
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы определения хрома 85
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы опреде тения редкоземельных эле
ментов и иттрия 98
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы опреде тения скандия Ю5
Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые Методы опредетення галлия 112
Редактор И В Виноградская Технический редактор Л Я Митрофанова Корректор Т. А Васильева
С; н) в паб 08 0Р90 Подл в печ Г 10 90 7.5 \ст п i 7 63 уел кр-отт 7 01 уч изд .»
Тир 12000 Цена I |» 40 к
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов. 123557 Москва ГСП, НовопресненскиА пер , 3 Калужская типография стандартов ут Московская. 256 Зак 1352
1
Издание официальное
2