ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ
СОЮЗА ССР
СИЛУМИН
В ЧУШКАХ
Методы определения кальция
ГОСТ 1762.3-71
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
СИЛУМИН В ЧУШКАХ
Методы определения
кальция
Aluminium-silicon
alloy ingots.
Methods for
determination of calcium
|
ГОСТ
1762.3-71
|
Срок действия с 01.01.73
до 01.07.95
Несоблюдение
стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический,
объемный комплексонометрический и атомно-абсорбционный методы определения кальция (при
массовой доле кальция 0,03 до 0,30 %).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 1762.0-71.
ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на осаждении кальция в виде
оксалата после предварительного отделения мешающих элементов и превращения
оксалата кальция в сульфат кальция.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1:1, 1:2, раствор с объемной долей 1 %.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, растворы с
массовой долей 30 и 1 %.
Натрия фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ
4172-76, раствор с массовой долей 10 %.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76,
раствор с массовой долей 3 %.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Метиловый красный, 0,1 %-ный спиртовой раствор.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ
5712-78, насыщенный раствор и раствор с массовой долей 0,1 %.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.
Бром по ГОСТ 4109-79, насыщенный раствор (бромная
вода).
Железо хлорное по ГОСТ
4147-74, 0,05 н. раствор.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300-87.
Гексаметилентетраамин (уротропин) технический
по ГОСТ
1381-73, растворы с массовой долей 0,5 и 25 %.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Навеску силумина массой 3 - 5 г (в зависимости от
содержания кальция) помещают в стакан вместимостью 500 см3, накрывают стакан часовым стеклом и приливают небольшими
порциями 75 - 100 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После окончания бурной
реакции раствор с осадком нагревают до полного разложения пробы. Затем обмывают
стекло и стенки стакана горячей водой и фильтруют раствор через фильтр «синяя
лента», собирая фильтрат в стакан вместимостью 500 см3. Осадок на фильтре промывают горячим раствором с массовой
долей соляной кислоты 7 %. Одновременно проводят 2 - 3 контрольных опыта. В раствор контрольного опыта прибавляют
4 см3 раствора хлорного железа, являющегося коллектором.
К фильтрату добавляют пять капель пероксида водорода,
нагревают до кипения и при перемешивании приливают раствор с массовой долей
гидроокиси натрия 30 % до полного растворения выпадающего осадка гидроокиси
алюминия и 5 - 10
см3 в избыток. К горячему раствору
прибавляют 20 см3 раствора с
массовой долей фосфата натрия 10 % и продолжают нагревать еще в течение 5 мин
при частом перемешивании. После этого раствор
оставляют в теплом месте до коагуляции осадка (раствор с осадком может быть оставлен на ночь).
Осадок отфильтровывают на фильтр «синяя лента»
и промывают его раствором с массовой долей гидроокиси натрия, 1 %, затем осадок
смывают горячей водой с фильтра обратно в стакан, в котором проводилось
осаждение. Оставшийся на фильтре осадок растворяют 20 - 25 см3 горячей соляной кислотой, разбавленной 1:2. Если
присутствует марганец, то прибавляют несколько капель пероксида водорода.
Фильтр промывают 4 - 5 раз горячей водой.
Полученный раствор можно использовать для определения кальция гравиметрическим
методом или объемным комплексонометрическим методом.
К раствору прибавляют 10 капель азотной кислоты
и нагревают до кипения. Затем раствор нейтрализуют аммиаком до начала выпадения
гидроксидов. Осадок растворяют соляной кислотой, разбавленной 1:1, приливаемой
по каплям. Для выделения диоксида марганца приливают 50 см3 бромной
воды. К раствору прибавляют 0,5 г хлористого аммония, 25 см3 раствора
уротропина, с массовой долей 25 % и нагревают в течение 20 мин для коагуляции
осадка. Осадок фильтруют через фильтр «белая лента» в коническую колбу
вместимостью 500 см3. Осадок промывают 6 - 8 раз теплым раствором уротропина с массовой долей 0,5 %,
смывая этим раствором стенки стакана.
Фильтрат выпаривают приблизительно до объема 10 см3, приливают после охлаждения 20 см3 азотной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и
нагревают содержимое стакана вначале осторожно до удаления бурно выделяющихся
окислов азота, а затем досуха. Оставшиеся соли растворяют в соляной кислоте,
разбавленной 1:1, и обмывают стекло и стенки стакана горячей водой до получения
прозрачного раствора. Нейтрализуют горячий раствор аммиаком до изменения
окраски индикатора метилового красного и прибавляют одну каплю в избыток. Если
есть осадок, его отфильтровывают через фильтр «белая лента». Фильтрат собирают
в стакан вместимостью 150 см3.
Стакан и фильтр промывают горячей водой.
К раствору объемом 75 - 80 см3 прибавляют несколько капель соляной кислоты, разбавленной
1:1, нагревают до кипения и приливают 10 см3 горячего насыщенного раствора щавелевокислого аммония.
Затем при перемешивании прибавляют по каплям раствор аммиака до щелочной
реакции и кипятят раствор до выпадения осадка,
после чего отстаивают в теплом месте. Если необходимо, то прибавляют 1 -
2 капли аммиака и оставляют на 10 - 12 ч.
Осадок оксалата кальция отфильтровывают через
фильтр «синяя лента», тщательно обмывают стакан и промывают осадок на фильтре
холодным раствором с массовой долей щавелевокислого аммония 1 %.
Фильтр с осадком помещают во взвешенный
платиновый тигель, озоляют и прокаливают до полного выгорания угля фильтра.
Осадок в тигле смачивают тремя каплями воды, прибавляют 3 - 4 капли азотной кислоты,
затем 4 - 5 капель серной кислоты,
разбавленной 1:1, и осторожно выпаривают
досуха. Остаток в тигле прокаливают до постоянной массы при температуре 800 °С,
охлаждают в эксикаторе и взвешивают в виде сернокислого кальция.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
4. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю кальция (Х) в процентах вычисляют по
формуле
Х = (m1 ·
0,2944 · 100)/m,
где m1 - масса осадка сульфата кальция, г;
т - масса навески силумина, г;
0,2944 - коэффициент пересчета сульфата кальция
на кальций.
4.2. Абсолютные допускаемые
расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений,
указанных в таблице.
Массовая доля кальция, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
сходимости
|
воспроизводимости
|
От 0,03
до 0,10 включ.
|
0,01
|
0,02
|
Св. 0,10 »
0,30 »
|
0,02
|
0,03
|
4.1, 4.2. (Измененная
редакция, Изм. № 2).
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Сущность метода состоит в комплексонометрическом
определении кальция с кислотным хром темно-синим в качестве индикатора после предварительного
отделения мешающих элементов.
5. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1:1.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с
массовой долей 30 %.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Натрия диэтилдитиокарбамат по ГОСТ
8864-71, раствор с массовой долей 5 %.
Бумага конго красный.
Кислотный хром темно-синий.
Соль динатриевая этилен диамин N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ
10652-73, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм3 (0,025 М) готовят следующим образом: 9,30 г трилона Б
растворяют в воде. Если раствор мутный, его фильтруют в мерную колбу
вместимостью 1000 см3, затем разбавляют
водой до метки и перемешивают.
Кальций углекислый по ГОСТ 4530-76.
Стандартный раствор кальция с молярной
концентрацией 0,025 моль/дм3 (0,025 М); 2,5022 г углекислого кальция, предварительно высушенного
при температуре 100 °С до постоянной массы, растворяют в 30 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После этого раствор помещают в мерную колбу вместимостью
1000 см3, доливают водой до метки и
перемешивают.
Для определения поправочного коэффициента
раствора трилона Б 20 см3 стандартного раствора кальция с молярной
концентрацией 0,025 моль/дм3 (0,025 М) помещают в коническую колбу
вместимостью 250 см3, разбавляют водой до 100 см3, приливают 3 - 4 капли
раствора индигокармина и раствор гидроокиси
калия до изменения окраски индигокармина из синей в желтую. Затем приливают 4 -
5 см3
гидроокиси калия, 0,1 г кислотного хром темно-синего и титруют раствором
трилона Б до перехода окраски раствора из розовой в сине-фиолетовую.
Поправочный коэффициент (K) раствора трилона Б вычисляют по формуле
К = V1/V,
где V1 - объем стандартного раствора кальция с молярной концентрацией 0,025
моль/дм3 (0,025 М), см3;
V - объем раствора трилона Б с молярной концентрацией
0,025 моль/дм3 (0,025 М), см3.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363-80,
раствор с массовой долей 20 %.
Индигокармин, раствор с массовой долей 0,25 % в
спирте, разбавленном 1:1.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300-87.
6. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Для определения кальция используют раствор, полученный по разд. 3. Раствор упаривают, если необходимо, до объема 100 - 150 см3,
прибавляют 0,5 г хлористого аммония, охлаждают, нейтрализуют в присутствии
бумаги конго красный раствором гидроокиси
натрия и соляной кислотой, разбавленной 1:1, до сиреневой окраски бумаги конго.
Затем раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3
раствора диэтилдитиокарбамата натрия,
разбавляют до метки водой и перемешивают.
После коагуляции осадка раствор фильтруют через
2 - 3 сухих
фильтра «синяя лента» в сухую колбу вместимостью 250 см3. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отбирают пипеткой 200
см3 раствора в стакан вместимостью
400 см3, упаривают до объема
примерно 100 см3, охлаждают,
переводят в колбу вместимостью 250 см3 и сразу проводят титрование кальция трилоном Б, как описано ниже (через
некоторое время растворы могут помутнеть из-за разложения избытка диэтилдитиокарбамата натрия. В
случае помутнения растворы необходимо
фильтровать).
При титровании к раствору добавляют 3
- 4 капли раствора индигокармина и раствор
гидроокиси калия до изменения окраски из синей
в желтую, после чего добавляют еще 4 - 5 см3 в избыток (рН раствора
= 12,5 - 13,5). К
полученному раствору добавляют 0,1 г индикатора кислотного хром темно-синего, затем титруют при
постоянном перемешивании раствором трилона Б до перехода окраски из розовой в
сине-фиолетовую.
7. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1. Массовую долю кальция (Х) в
процентах вычисляют по формуле
v1 = (V
· K · T · 100)/m,
где V - объем раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,025 моль/дм3 (0,025 М),
израсходованный на титрование, см3;
Т - титр раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,025
моль/дм3 (0,025 М), вычисленный по кальцию, г/см3;
K - поправочный коэффициент раствора трилона Б;
т - масса навески силумина,
г.
7.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в
таблице.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Сущность метода состоит в измерении атомной абсорбции кальция при
распылении растворов проб в пламя ацетилен - закись
азота при длине волны 422,7 нм.
8. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ
И РАСТВОРЫ
Спектрометр атомно-абсорбционный модели Перкин-Эльмер, «Сатурн» или аналогичный.
Лампа с полым катодом, предназначенная для
определения кальция.
Электропечь муфельная с терморегулятором,
обеспечивающим температуру нагрева 1000 °С.
Ацетилен в баллонах технический по ГОСТ
5457-75.
Закись азота.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1:1.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76,
раствор с массовой долей 3 %.
Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069-74.
Раствор алюминия А: 10,0 г алюминия помещают в
стакан вместимостью 600 см3, добавляют 250 см3 соляной кислоты, разбавленной
1:1, и растворяют при нагревании с добавлением
1 см3 хлористого никеля. Раствор
охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,02 г алюминия.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.
Раствор кремния Б: 2,14 г тонко растертой в
агатовой или из оргстекла ступке и предварительно прокаленной в течение 1 ч при
температуре 1000 °С
двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 15 г безводного углекислого
натрия при температуре 900 °С в течение 15 мин
до получения прозрачного плава. Плав растворяют в воде при нагревании в
платиновой, серебряной или никелевой чашке. Раствор охлаждают, переводят в
мерную колбу вместимостью 1000 см3,
разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовом
сосуде.
1 см3 раствора Б содержит 0,001 г кремния.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.
Раствор оксида натрия В: 190 г высушенного при
температуре 105 °С
в течение 30 мин хлористого натрия растворяют в воде. Раствор переводят в
мерную колбу вместимостью 1000 см3,
доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 0,1 г оксида натрия.
Кальций углекислый по ГОСТ 4530-76.
Стандартные растворы кальция.
Раствор Д: 2,5000 г углекислого кальция,
предварительно высушенного при температуре 105 °С до постоянной массы, растворяют в 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После этого раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Д содержит 0,001 г кальция.
Раствор Е: отбирают пипеткой 10 см3 раствора
Д в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят до метки водой и
перемешивают; готовят перед применением.
1 см3 раствора Е содержит 0,05 мг кальция.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой
долей 30 %.
Метиловый оранжевый, раствор с массовой долей 0,1 %.
Никель хлористый по ГОСТ 4038-79,
раствор с массовой долей 0,2 %.
9. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
9.1. Навеску
пробы силумина массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и
приливают 20 см3 раствора гидроокиси натрия. По окончании
бурной реакции раствор нагревают на песчаной бане до полного растворения сплава, добавляют 100 см3 воды и осторожно приливают 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор нагревают до
просветления, прибавляют 1 см3
пероксида водорода и кипятят 3 - 5 мин для разрушения ее избытка.
Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу
вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и
перемешивают.
Для определения кальция раствор пробы распыляют в пламя закись
азота - ацетилен и измеряют абсорбцию при
длине волны 422,7 нм.
Одновременно через все стадии анализа проводят
контрольный опыт с добавлением 20 см3 раствора алюминия А.
Массовую долю кальция определяют по градуировочному графику с учетом
контрольного опыта.
9.2. Построение градуировочного графика
В семь мерных колб вместимостью 250 см3 приливают
последовательно по 12,5 см3 раствора А, по 7 см3 раствора В
и соответственно 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0; 20,0 см3 раствора
Е, что соответствует 0; 0,025; 0,050; 0,075; 0,10; 0,15 и 0,20 % массовой доле
кальция.
К растворам добавляют по 100 см3 воды и
медленно при тщательном перемешивании по 25 см3 раствора
Б. Затем прибавляют 3 - 4 капли индикатора метилового оранжевого и по каплям соляную
кислоту, разбавленную 1:1, до изменения
окраски индикатора в красный цвет.
Затем растворы в колбах доводят до метки водой
и перемешивают.
Приготовленные растворы фотометрируют на
атомно-абсорбционном
спектрометре одновременно с растворами проб, как в п. 9.1.
По полученным значениям атомной абсорбции
растворов и известным массовым долям кальция строят градуировочный график.
10. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
10.1. Массовую долю кальция в процентах находят
по градуировочному графику.
10.2. Абсолютные допускаемые расхождения
результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в
таблице.
Разд. 5
- 10. (Введены дополнительно. Изм. № 2).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством
цветной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ СТАНДАРТА
А.А. Костюков, Г.А. Романов, Н.М. Герцева, А.П. Нечитайлов, В.А. Лавров
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от
08.10.77 № 141
3. Периодичность проверки - 5 лет
4. ВЗАМЕН ГОСТ 1762-51 (в части разд. IV)
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДОКУМЕНТЫ
6. Срок действия
продлен до 01.07.95 Постановлением Госстандарта СССР от 27.03.89 № 742
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1989 г.) с
Изменениями № 1, 2, утвержденными в августе 1984 г., марте 1989 г. (ИУС 12-84, 6-89)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Реактивы и растворы.. 1
3.
Проведение анализа. 2
4.
Обработка результатов. 3
5.
Реактивы и растворы.. 3
6.
Проведение анализа. 4
7.
Обработка результатов. 4
8.
Аппаратура, реактивы и растворы.. 5
9.
Проведение анализа. 6
10. Обработка результатов. 6
|