ГОСТ 24018.4-80
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ НА
НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ
ЖАРОПРОЧНЫЕ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
Методы определения висмута
Nickel-based
fireresistant alloys.
Methods for the determination of bismuth
|
ГОСТ
24018.4-80
|
Дата введения 01.07.81
Настоящий
стандарт устанавливает фотометрический метод определения висмута (при массовых
долях от 0,0005 % до 0,010 %) и непламенный атомно-абсорбционный метод
определения висмута (при массовых долях от 0,0002 % до 0,01 %).
(Измененная редакция, Изм. №
2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 24018.0.
А. Фотометрический метод определения висмута
Сущность метода
Метод
основан на образовании в среде серной кислоты 1 моль/дм3 окрашенного
в желтый цвет комплексного соединения висмута с йодистым калием состава К (BiI4). Висмут
предварительно отделяют от основных компонентов сплава осаждением в виде
сульфида тиоацетамидом в аммиачном растворе (рН 7,5) в присутствии винной
кислоты в качестве комплексообразующего вещества.
(Введен
дополнительно, Изм. № 2).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр
или фотоэлектроколориметр.
рН-метр.
Термометр.
Кислота
соляная по ГОСТ 3118, ГОСТ
14261 и разбавленная 1 : 1 и 1 : 100.
Кислота
азотная по ГОСТ
4461, ГОСТ 11125 и
разбавленная 1 : 1.
Смесь
соляной и азотной кислот: к 150 см3 соляной кислоты добавляют 50 см3
азотной кислоты, перемешивают; и разбавленная 1 : 1, готовят непосредственно
перед использованием.
Кислота
серная по ГОСТ
4204, ГОСТ 14262.
Аммиак
водный по ГОСТ
3760, ГОСТ 24147 и
разбавленный 1 : 200.
Кислота
винная по ГОСТ 5817, раствор с
массовой концентрацией 50 г/см3, (г/дм3).
Аммоний
надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор с
массовой концентрацией 25 г/см3, (г/дм3).
Серебро
азотнокислое по ГОСТ 1277,
раствор с массовой концентрацией 0,1 г/см3, (г/дм3).
Тиоацетамид,
водный раствор с массовой концентрацией 2 г/см3, (г/дм3).
Квасцы
алюмокалиевые по ГОСТ 4329, раствор с
массовой концентрацией 1 г/см3, (г/дм3).
Калий
йодистый по ГОСТ
4232, раствор с массовой концентрацией 10 г/см3, (г/дм3).
Тиомочевина
по ГОСТ 6344,
раствор с массовой концентрацией 2 г/см3, (г/дм3).
Универсальная
индикаторная бумага, рН 1 - 10.
Никель
марки Н0 по ГОСТ
849.
Никелевый
порошок по ГОСТ
9722.
Медь
марки М00бк по ГОСТ 859.
Медь
азотнокислая, раствор с массовой концентрацией 1 г/см3, (г/дм3):
1 г металлической меди растворяют при нагревании в 15
- 20 см3 азотной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и
перемешивают.
Висмут
марок Ви0; Ви00; Ви000; Ви0000 по ГОСТ 10928.
Стандартные
растворы висмута.
Раствор
А: 0,1 г висмута растворяют в 30 см3 азотной кислоты (1 : 1) при
нагревании, охлаждают, приливают 10 см3 серной кислоты, выпаривают
до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой
и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит
0,0001 г висмута.
Раствор
Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
приливают 2 см3 серной кислоты, охлаждают, доливают до метки водой и
перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит
0,00001 г висмута.
(Измененная редакция, Изм. №
1, 2).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Массу навески сплава: 1 г при массовой доле
висмута от 0,0005 % до 0,005 %; 0,5 г при массовой доле висмута свыше
0,005 % до 0,010 % помешают в стакан (или колбу) вместимостью 250 - 300 см3,
приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовым стеклом
и растворяют при нагревании. Раствор выпаривают до объема приблизительно 10 см3.
Добавляют 30 см3 воды, 15 - 20 см3 раствора винной
кислоты, 1 см3 раствора азотнокислой меди и нагревают в течение 5
мин. Раствор охлаждают, приливают 20 - 25 см3 раствора аммиака и
снова нагревают в течение 5 - 8 мин. Устанавливают рН 7,5 раствором соляной
кислоты (1 : 1), используя рН-метр. Разбавляют раствор водой до приблизительно
150 см3, нагревают до 85 °С - 90 °С, приливают 10 см3
раствора тиоацетамида и выдерживают 10 мин при этой же температуре. Вновь
приливают 10 см3 раствора тиоацетамида, оставляют раствор с осадком
на 2 ч при 40 °С - 50 °С и охлаждают. Осадок сульфидов отфильтровывают на два
фильтра средней плотности (белая лента), промывают 7 - 8 раз холодной водой.
Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют 40 - 50 см3 (порциями
по 10 см3) горячей смеси соляной и азотной кислот (1 : 1) и
промывают фильтр 2 - 3 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в
стакан, в котором проводилось осаждение.
К
полученному раствору прибавляют 2 см3 серной кислоты, раствор
выпаривают до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Обмывают
стенки стакана водой и вновь выпаривают до начала выделения паров серной
кислоты. Соли растворяют в 50 см3 воды, прибавляют 5 см3 раствора
азотнокислого серебра, 10 см3 раствора надсернокислого аммония,
нагревают в течение 3 - 5 мин, приливают 10 см3 раствора
алюмокалиевых квасцов и раствор аммиака до слабого запаха. Содержимое стакана
нагревают в течение 3 - 5 мин, осадок отфильтровывают на фильтр средней
плотности (белая лента) и промывают 3 - 4 раза горячим раствором аммиака (1 :
200). Фильтрат отбрасывают. Осадок растворяют в 30 см3 горячей смеси
соляной и азотной кислот (1 : 1), собирая раствор в стакан, в котором
проводилось осаждение. Затем приливают 2 см3 серной кислоты,
выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают.
Обмывают стенки стакана водой, снова выпаривают раствор до начала выделения
паров серной кислоты и охлаждают. Соли растворяют в 10 - 15 см3
воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3,
разбавляют водой до 30 - 35 см3, приливают 10 см3
раствора йодистого калия и перемешивают. Раствор оставляют на 2 - 3 мин,
добавляют 2,5 см3 раствора тиомочевины порциями в 2 - 3 приема для
восстановления свободного йода, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую
плотность раствора измеряют на спектрофотометре при lmах = 337 нм
или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в
интервале длин волн от 430 до 480 нм. В качестве раствора сравнения используют
воду.
Содержание
висмута находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного
опыта.
3.2. Построение градуировочного графика
В пять
стаканов (или колб) вместимостью 250 - 300 см3 помещают по 0,5 г
металлического никеля или никелевого порошка. В четыре стакана (или колбы)
приливают последовательно 0,5; 1,0; 3,0; 5,0 см3 стандартного
раствора Б висмута. Пятый стакан (или колба) служит для проведения контрольного
опыта. Во все стаканы добавляют по 30 см3 смеси соляной и азотной
кислот. Далее поступают, как указано в п. 3.1,
из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение
оптической плотности контрольного опыта.
По найденным
величинам оптической плотности растворов и соответствующим им массам висмута
строят градуировочный график.
3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. №
1, 2).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле
где т - масса висмута,
найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса
навески сплава, г.
4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных
определений не должны превышать (при доверительной вероятности 0,95)
допускаемых значений, указанных в табл. 2.
(Измененная редакция, Изм. №
2).
Б. Непламенный атомно-абсорбционный метод
определения висмута
Сущность метода
Метод
основан на измерении поглощения излучения свободными атомами висмута при длине
волны 223,1 или 306,8 нм, образующимися при введении анализируемого раствора в
электротермический атомизатор. Висмут предварительно отделяют от основных
компонентов сплава осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в аммиачном
растворе (рН 7,5) в присутствии винной кислоты в качестве комплексообразующего
вещества и сульфида меди в качестве коллектора.
5. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Атомно-абсорбционный
спектрофотометр с электротермическим атомизатором.
Лампа для
определения висмута.
Аргон высокой
чистоты по ГОСТ 10157 или
смесь аргона с 5 % водорода.
рН-метр.
Термометр.
Кислота
соляная по ГОСТ 3118, ГОСТ
14261 и разбавленная 1 : 1.
Кислота
азотная по ГОСТ
4461, ГОСТ 11125 и
разбавленная 1 : 1.
Смесь
соляной и азотной кислот: к 150 см3 соляной кислоты добавляют 50 см3
азотной кислоты, перемешивают; и разбавленная 1 : 1. Смесь кислот готовят
непосредственно перед использованием.
Кислота
винная по ГОСТ 5817, раствор
500 г/дм3.
Аммиак
водный по ГОСТ
3760.
Тиоацетамид,
раствор 20 г/дм3.
Медь
марки М00бк по ГОСТ 859.
Медь
азотнокислая, раствор 0,01 г/см3 1 г металлической меди растворяют
при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты (1 : 1).
Раствор
охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают
до метки водой и перемешивают.
Никель
марки Н0 по ГОСТ
849.
Никелевый
порошок по ГОСТ
9722.
Висмут
марок Ви0, Ви00, Ви000, Ви0000 по ГОСТ 10928.
Стандартные
растворы висмута:
Раствор
А: 0,1 г висмута растворяют в 30 см3 азотной кислоты при нагревании,
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до
метки водой и перемешивают. 1 см3 стандартного раствора А содержит
0,0001 г висмута.
Раствор
Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
добавляют 10 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит
0,00001 г висмута.
Раствор
В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
добавляют 10 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой и
перемешивают. Раствор готовят непосредственно перед использованием.
1 см3 стандартного раствора В содержит
0,000001 г висмута.
6. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
6.1. Навеску сплава массой (табл. 1)
помещают в стакан или колбу вместимостью 250 - 300 см3, приливают 20
- 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовым стеклом и
растворяют навеску при нагревании.
Раствор
выпаривают до объема приблизительно 10 см3. Добавляют 30 см3
воды, 15 - 20 см3 раствора винной кислоты, 1 см3 раствора
азотнокислой меди и нагревают в течение 10 мин.
Таблица 1
Массовая доля висмута, %
|
Масса навески, г
|
От 0,0002 до 0,002 включ.
|
0,5
|
Св. 0,002 » 0,005 »
|
0,2
|
» 0,005 » 0,01 »
|
0,1
|
Раствор
охлаждают, добавляют 20 - 25 см3 аммиака и снова нагревают в течение
5 - 8 мин. Устанавливают рН 7,5 раствором соляной кислоты (1 : 1), используя
рН-метр. Раствор разбавляют водой до объема приблизительно 150 см3,
нагревают до 85 °С - 90 °С, приливают 10 см3 раствора тиоацетамида,
выдерживают 10 мин при этой же температуре. Вновь приливают 10 см3
раствора тиоацетамида, оставляют раствор с осадком на 2 ч при 40 °С - 50 °С
и охлаждают.
Осадок
сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности (белая лента),
промывают 7 - 8 раз холодной водой. Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре
растворяют в 40 - 50 см3 (порциями по 10 см3) горячей
смеси соляной и азотной кислот, разбавленной (1 : 1) и промывают фильтр 2 - 3
раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан (или колбу), где
производилось осаждение. Раствор выпаривают досуха, соли растворяют в 5 см3
азотной кислоты и снова выпаривают досуха. Соли растворяют в 10 см3
раствора азотной кислоты (1 : 1) при нагревании, накрывая стакан или колбу
стеклом, охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3,
доливают водой до метки, перемешивают.
Отбирают
микропипеткой аликвотную часть раствора, равную 20 мкдм3, вводят в
электротермический атомизатор и фиксируют величину поглощения излучения с
помощью регистрирующего устройства. Для измерения отбирают не менее трех
аликвотных частей раствора.
Массу
висмута находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного
опыта.
6.2. Подготовка прибора к измерению
Включение
прибора, настройку спектрофотометра на резонансное излучение, регулировку блока
управления, блока атомизации проводят согласно инструкции, прилагаемой к
прибору.
Условия
определения висмута:
-
аналитическая линия (l) - 223,1 нм,
- 306,8
нм;
-
спектральная ширина щели - 0,2 нм;
- время высушивания
при 100 °С - 10 с;
- время
разложения при 560 °С - 15 с;
- время
атомизации при 1930 °С - 10 с.
Определение
висмута проводят в полном потоке инертного газа с отключением его на стадии
атомизации.
6.3. Построение градуировочного графика
В семь стаканов
(или колб) вместимостью 250 - 300 см3 помещают навески
металлического никеля или никелевого порошка в соответствии с табл. 1.
В шесть
стаканов (или колб) приливают последовательно 1, 2, 4, 6, 8, 10 см3
стандартного раствора В висмута. Седьмой стакан (или колба) служит для
проведения контрольного опыта.
Во все
стаканы приливают по 20 - 30 см3 смеси соляной и азотной кислот,
накрывают часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании. Растворы
выпаривают до объема приблизительно 10 см3, добавляют по 30 см3
воды, по 20 см3 раствора винной кислоты и нагревают в течение 10
мин. Далее поступают, как указано в пп. 5.3.1
и 5.3.2.
Из
значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической
плотности контрольного опыта. По найденным значениям оптической плотности и
соответствующим им массам висмута строят градуировочный график.
7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1. Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле
где т - масса висмута,
найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса
навески сплава, г.
7.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных
определений не должны превышать (при доверительной вероятности 0,95)
допускаемых значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля висмута, %
|
Абсолютное допускаемое расхождение, %
|
От 0,0002 до 0,0005 включ.
|
0,0002
|
Св. 0,0005 » 0,001 »
|
0,0005
|
» 0,001 » 0,002 »
|
0,001
|
» 0,002 » 0,005 »
|
0,002
|
» 0,005 » 0,01 »
|
0,003
|
Раздел Б. (Введен дополнительно,
Изм. № 2).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН
Министерством металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.02.80 № 958
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на
который дана ссылка
|
Номер пункта, подпункта
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка
|
Номер пункта, подпункта
|
ГОСТ 849-97
|
2, 5
|
ГОСТ 6344-73
|
2
|
ГОСТ 859-2001
|
2, 5
|
ГОСТ 9722-97
|
2, 5
|
ГОСТ 1277-75
|
2
|
ГОСТ 10157-79
|
5
|
ГОСТ 3118-77
|
2, 5
|
ГОСТ 10928-90
|
2, 5
|
ГОСТ 3760-79
|
2, 5
|
ГОСТ 11125-84
|
2, 5.2
|
ГОСТ 4204-77
|
2
|
ГОСТ 14261-77
|
2, 5.2
|
ГОСТ 4232-74
|
2
|
ГОСТ 14262-78
|
2
|
ГОСТ 4329-77
|
2
|
ГОСТ 20478-75
|
2
|
ГОСТ 4461-77
|
2, 5
|
ГОСТ
24018.0-90
|
1.1
|
ГОСТ 5817-77
|
2, 5
|
ГОСТ 24147-80
|
2
|
5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 7-95 Межгосударственного
совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
6. ИЗДАНИЕ (август 2004 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в декабре
1985 г., декабре 1990 г. (ИУС 4-86, 3-91)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Аппаратура, реактивы и растворы.. 1
3.
Проведение анализа. 2
4.
Обработка результатов. 3
5.
Аппаратура, реактивы и растворы.. 3
6.
Проведение анализа. 4
7. Обработка результатов. 5
|