МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ
МАГНИЕВЫЕ
Методы
определения никеля
Magnesium
alloys.
Methods
for determination of nickel
|
ГОСТ
3240.15-76
|
Дата введения 01.01.78
Настоящий стандарт
устанавливает экстракционно-фотометрические методы определения никеля (при
массовой доле никеля от 0,0005 до 0,4 %).
1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа -
по ГОСТ 3240.0.
2.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
(при содержании никеля от 0,001 до 0,4 %)
2.1. Сущность
метода
Метод основан на
образовании соединения никеля с диметилглиоксимом, которое экстрагируют
хлороформом. Диметилглиоксимат никеля фотометрируют при длине волны 360 нм при
λх = 536 нм.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
2.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Спектрофотометр
типа СФ4а или фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56 или ФЭК-60.
Кислота соляная
по ГОСТ 14261,
разбавленная 1:1.
Аммиак водный по
ГОСТ 3760.
Аммоний
хлористый по ГОСТ 3773, 25 %-ный раствор.
Гидроксиламин
солянокислый по ГОСТ 5456-79, 10
%-ный свежеприготовленный раствор.
Диметилглиоксим
по ГОСТ 5828,
1 %-ный раствор в этиловом спирте.
Спирт этиловый
по ГОСТ
5962*.
________
* На территории Российской
Федерации действует ГОСТ
Р 51652-2000 (здесь и далее).
Хлороформ.
Аммоний
виннокислый по ТУ 6-09-08-2007, 20 %-ный раствор, очищенный от следов никеля.
Никель
сернокислый 7-водный по ГОСТ
4465.
Вода бидистиллированная,
полученная по ГОСТ
4517.
Стандартные
растворы никеля
Раствор А;
готовят следующим образом: 0,4784 г сернокислого никеля помещают в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, растворяют в воде, приливают 10 см3
соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1
мг никеля.
Раствор Б;
готовят следующим образом: 20 см3 раствора А помещают в мерную колбу
вместимостью 1000 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты,
разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит
0,002 мг никеля.
Титр раствора А
устанавливают следующим образом: 50 см3 стандартного раствора А
помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 100 см3
воды, нейтрализуют аммиаком по лакмусовой бумаге, нагревают до температуры
около 70 °С, добавляют 40
см3 раствора диметилглиоксима и оставляют на 2 ч при температуре 30
- 50 °С.
Фильтруют осадок
на фильтр «белая лента», промывают теплой водой, помещают осадок с фильтром в
прокаленный до постоянной массы и взвешивают фарфоровый тигель, высушивают,
озоляют и прокаливают при температуре 950 - 1000 °С до постоянной массы.
Одновременно
проводят контрольный опыт со всеми реактивами. Титр раствора А (Т), выраженный
в г/см3 никеля, вычисляют по формуле
где m1 - масса осадка
закиси никеля, г;
m2 - масса осадка
контрольного опыта, г;
0,7858 - коэффициент пересчета закиси
никеля на никель.
2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. №
1).
2.3. Проведение
анализа
2.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в
стакан вместимостью 250 см3, смачивают водой и осторожно приливают
небольшими порциями 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После
окончания бурной реакции стенки стакана ополаскивают водой и содержимое стакана
нагревают до полного растворения сплава. Затем стенки стакана обмывают водой и
переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3 или 250 см3,
после чего разбавляют водой до метки и отбирают в стакан аликвотную часть
раствора в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля никеля, %
|
Объем мерной колбы, см3
|
Аликвотная часть раствора, см3
|
От 0,001 до 0,008
|
100
|
50
|
Св. 0,008 » 0,040
|
100
|
10
|
» 0,040 » 0,16
|
250
|
5
|
» 0,16 » 0,40
|
250
|
2
|
Прибавляют 1 - 3
см3 раствора солянокислого гидроксиламина, 10 см3
раствора хлористого аммония и 5 см3 раствора виннокислого аммония,
разбавляют раствор водой до 100 см3 и приливают по каплям раствор
аммиака, вначале разбавленный 2:3, а затем разбавленного 1:5, до получения
слабощелочной реакции по лакмусовой бумаге. Раствор переводят в делительную
воронку вместимостью 200 - 300 см3, прибавляют 3 см3
раствора диметилглиоксима, 6 см3 хлороформа и встряхивают в течение
1 - 2 мин.
Раствор
оставляют для расслаивания на 1 - 2 мин, а затем сливают хлороформный экстракт в
сухую пробирку с притертой пробкой. Повторную экстракцию проводят в течение 1
мин с 5 см3 хлороформа.
Экстракт сливают
в ту же пробирку. Объединенные экстракты фильтруют через сухой фильтр и
измеряют оптическую плотность раствора при λmах = 536 нм в
кювете с толщиной слоя 20 мм.
Раствором
сравнения служит хлороформный экстракт контрольного опыта. Для приготовления
раствора контрольного опыта берут соляную кислоту в количестве, равном взятому
для анализа, выпаривают 2/3 объема и затем проводят через
все стадии анализа.
Массовую долю
никеля определяют по градуировочному графику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В семь стаканов
вместимостью по 100 см3 отбирают 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и так до 20
см3 с интервалом 2,5 см3 раствора Б, доливают водой до 70
см3 и приливают 5 см3 виннокислого аммония, 2 - 3 капли
раствора аммиака и проводят экстракцию хлороформом. Измеряют оптическую
плотность раствора, как указано в п. 2.3.1.
По найденным
значениям оптической плотности строят градуировочный график.
2.4. Обработка
результатов
2.4.1. Массовую долю никеля (X) в
процентах вычисляют по формуле
где V - объем
исходного раствора, см3;
V1 - объем
аликвотной части раствора, см3;
m - масса никеля,
найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса навески
сплава, г.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения
результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в
табл. 2.
Таблица
2
Массовая доля никеля, %
|
Абсолютное допускаемое
расхождение, %
|
Массовая доля никеля, %
|
Абсолютное допускаемое
расхождение, %
|
От 0,001 до 0,003
|
0,0003
|
Св. 0,03 до 0,10
|
0,005
|
Св. 0,003 » 0,01
|
0,0005
|
» 0,10 » 0,20
|
0,01
|
» 0,01 » 0,03
|
0,003
|
» 0,20 » 0,40
|
0,02
|
2.5. Контроль
точности измерений
Контроль
точности измерений массовой доли никеля проводят с использованием
Государственного стандартного образца ГСО 3363.
Кроме того,
используют государственные стандартные образцы магниевых сплавов, вновь
выпущенные, а также отраслевые стандартные образцы предприятия магниевых
сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ
8.315. Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ
25086.
Допускается
проводить контроль точности измерений массовой доли никеля методом добавок.
(Введен
дополнительно, Изм. № 1).
3.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
(при массовой доле никеля от 0,0005 до 0,25 %)
3.1. Сущность
метода
Метод основан на
образовании a-фурилдиоксимом
с ионами никеля труднорастворимого в воде комплексного соединения, которое
хорошо экстрагируется хлороформом. Экстракцию проводят при рН 9. Мешающее
влияние меди устраняют добавлением тиосульфата натрия. Влияние марганца
устраняют введением в раствор гидроксиламина. Влияние магния, циркония, железа,
редкоземельных элементов, кадмия и цинка - введением тартрата аммония.
Измерение оптической плотности производят при λmax = 438 нм.
3.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр
или спектрофотометр.
Кислота соляная
по ГОСТ
14261, разбавленная 1:1.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461.
Гидроксиламин
солянокислый по ГОСТ 5456,
10 %-ный раствор.
Аммоний
виннокислый по ТУ 6-09-08-2007, 20 %-ный раствор.
Натрий
серноватистокислый (тиосульфат натрия), 50 %-ный раствор.
Спирт этиловый
по ГОСТ
5962.
Аммиак водный по
ГОСТ 3760,
разбавленный 1:1, и 2 %-ный раствор.
Никель
сернокислый 7-водный по ГОСТ
4465.
a-фурилдиоксим, 1
%-ный спиртовой раствор.
Хлороформ, х. ч.
Стандартные
растворы никеля концентрации 1 мг/см3 (раствора А) и 0,001 мг/см3
(раствор Б); готовят и хранят по ГОСТ
4212.
Вода
бидистиллированная, полученная по ГОСТ
4517.
Бумага
индикаторная универсальная для определения рН 7,0 - 14,0.
3.1; 3.2. (Измененная редакция, Изм. №
1).
3.3. Проведение
анализа
3.3.1. Навеску сплава массой 0,5 г растворяют
в 20 см3 соляной кислоты в стаканах вместимостью 300 см3,
окисляют 1 - 3 см3 азотной кислоты и кипятят до удаления окислов
азота. Раствор выпаривают до влажных солей, остаток растворяют в 20 - 30 см3
воды при нагревании и в стакане подготавливают к фотометрированию из всей
навески при массовой доле никеля до 0,003 %. При массовой доле никеля свыше
0,003 % содержимое стакана переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
разбавляют водой до метки, перемешивают и отбирают в стакан аликвотную часть
раствора в соответствии с табл. 3.
Таблица
3
Массовая доля никеля, %
|
Объем мерной колбы, см3
|
Аликвотная часть, см3
|
От 0,0005 до 0,003
|
-
|
Из всей навески
|
Св. 0,003 » 0,03
|
100
|
10
|
» 0,03 » 0,08
|
100
|
4
|
» 0,0,8 » 0,15
|
100
|
2
|
» 0,15 » 0,25
|
100
|
1
|
Если после
растворения навески присутствует нерастворимый цирконий, последний
отфильтровывают.
К раствору в
стакане прибавляют 5 см3 солянокислого гидроксиламина, 30 см3
виннокислого аммония, 5 см3 тиосульфата натрия, 4 см3
раствора a-фурилдиоксима и
устанавливают рН раствора по универсальной индикаторной бумаге растворами
аммиака до рН = 9.
Раствор
переливают в делительную воронку вместимостью 200 см3, доводят объем
водой до 100 см3 и через 15 мин экстрагируют 5 см3
хлороформа в течение 5 мин. Экстракцию повторяют еще два раза по 5 мин,
приливая те же количества хлороформа, сливая каждую порцию хлороформного
экстракта в мерную колбу вместимостью 25 см3 (предварительно вымытую
и высушенную), доливают до метки хлороформом и хорошо перемешивают. Если
экстракты в мерных колбах мутнеют, то их отфильтровывают через сухой фильтр
средней плотности в кювету для фотометрирования.
Измеряют
оптическую плотность раствора на фотоколориметре или спектрофотометре при
λmax = 438 нм в
кювете с толщиной слоя 50 мм. Через весь ход анализа проводят контрольный опыт.
В качестве раствора используют раствор хлороформа.
Массовую долю
никеля определяют по градуировочному графику.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В стаканы
вместимостью по 250 см3 прибавляют стандартный раствор никеля Б 0;
1; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19 и 20 см3, что соответствует 0;
0,001; 0,003; 0,005; 0,007; 0,009; 0,011; 0,013;0,015; 0.017; 0,019 и 0,020 мг
никеля. Во все стаканы добавляют по 5 см3 солянокислого
гидроксиламина, по 5 см3 виннокислого аммония, по 5 см3
тиосульфата натрия, по 4 см3 a-фурилдиоксима
и разбавляют водой до 50 см3. Устанавливают рН 9 и далее анализ
ведут, как указано в п. 3.3.1.
3.3.1; 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. №
1).
3.4. Обработка
результатов
3.4.1. Массовую долю никеля (X1) в
процентах вычисляют по формуле
где m - количество
никеля, найденное по градуировочному графику, г;
V - объем
исходного раствора, см3;
V1 - объем аликвотной
части, см3;
m1 - масса навески
сплава, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения
результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в
табл. 4.
Таблица 4
Массовая доля никеля, %
|
Абсолютное допускаемое
расхождение, %
|
Массовая доля никеля, %
|
Абсолютное допускаемое
расхождение, %
|
От 0,0005 до 0,001
|
0,0002
|
Св. 0,02 до 0,06
|
0,005
|
Св. 0,001 » 0,003
|
0,0004
|
» 0,06 » 0,15
|
0,01
|
» 0,003 » 0,009
|
0,0008
|
» 0,15 » 0,25
|
0,03
|
» 0,009 » 0,02
|
0,0015
|
|
|
3.5. Контроль
точности измерений
Контроль
точности измерений проводят по п. 2.5.
(Введен
дополнительно, Изм. № 1).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И
ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР
2. УТВЕРЖДЕН И
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета
Министров СССР от 28.12.76 № 2889
3. ВЗАМЕН ГОСТ 3240-56 в части разд. VIII
4. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. Ограничение
срока действия снято по протоколу № 2-92 Межгосударственного совета по
стандартизации и сертификации (ИУС 2-93)
6. ИЗДАНИЕ с
Изменением № 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 11-87)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие
требования. 1
2.
Фотометрический метод определения никеля (при содержании никеля от 0,001 до
0,4 %) 1
3. Фотометрический метод определения никеля (при
массовой доле никеля от 0,0005 до 0,15 %) 3
|