МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ
МАГНИЕВЫЕ
Метод
определения кремния
Magnesium
alloys.
Method for determination of silicon
|
ГОСТ
3240.8-76
|
Дата
введения 01.01.78
Настоящий
стандарт устанавливает фотометрический метод определения кремния (при массовой
доле кремния от 0,003 до 0,6 %).
Метод
основан на образовании окрашенного комплексного соединения кремния с
молибденовокислым аммонием при рН 1,35 - 1,50 с последующим восстановлением
комплекса аскорбиновой кислотой. Окрашенный раствор фотометрируют при lmax = 680 нм.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к
методу анализа - по ГОСТ 3240.0-76.
2. АППАРАТУРА,
РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрофотометр
или фотоэлектроколориметр.
рН-метр,
снабженный стеклянным электродом.
Бром
по ГОСТ 4109.
Вода
бромная, раствор, насыщенный при 15 - 18 °С.
Кислота
серная по ГОСТ 4204 и растворы с молярной
концентрацией с (1/2 H2SO4) = 1 моль/дм3 (1 М) и 10 моль/дм3 (10 М).
Кислота
серная, раствор с молярной концентрацией с (1/2H2SO4) = 10 моль/дм3 (10 М): к 700 см3 воды
добавляют 280 см3 серной кислоты, охлаждают, переливают в мерную
колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
Кислота
серная, раствор с молярной концентрацией с (1/2 H2SO4) = l моль/дм3 (1 М):
100 см3 10 М раствора серной кислоты разбавляют водой до 1 дм3.
Кислота
борная по ГОСТ 9656, насыщенный при 20 °С
раствор; готовят следующим образом: 40 г борной кислоты растворяют в горячей воде,
разбавляют примерно до 900 см3, охлаждают, разбавляют до объема 1 дм3
и перемешивают.
Аммоний
фтористый, 5 %-ный раствор.
Аммоний
молибденовокислый по ГОСТ 3765,
перекристаллизованный; готовят следующим образом: 140 г молибденовокислого
аммония растворяют в 1 дм3 воды. При необходимости перед применением
отфильтровывают. рН раствора должно быть около 7.
Магний
степени чистоты 99,99 % по ГОСТ 804,
раствор; готовят следующим образом: 10,0 г магния помещают в стакан
вместимостью 600 см3, добавляют 200 см3 воды и небольшими
порциями 140 см3 1 М раствора серной кислоты. По окончании
растворения раствор кипятят в течение 5 мин.
Раствор
охлаждают, переносят с промывной водой в мерную колбу вместимостью 1 дм3.
Стакан ополаскивают, раствор разбавляют водой до метки и перемешивают.
Натрий
углекислый безводный по ГОСТ 83.
Калий
углекислый безводный по ГОСТ 4221.
Кислота
винная по ГОСТ 5817,
30 %-ный раствор.
Эксикаторы
по ГОСТ
25336.
Кислота
аскорбиновая, 2 %-ный свежеприготовленный раствор.
Кремния
двуокись по ГОСТ
9428, тонкоизмельченная, предварительно прокаленная при 1000 °С до
постоянной массы и охлажденная в эксикаторе.
Стандартные
растворы кремния.
Раствор
А; готовят следующим образом: в платиновом тигле взвешивают 0,2140 г двуокиси
кремния, добавляют 2 г смеси равных количеств безводного углекислого натрия в
безводного углекислого калия. Хорошо перемешивают платиновым шпателем и
осторожно расплавляют до получения прозрачной массы. Плав охлаждают, растворяют
в горячей воде и переливают раствор в пластмассовый стакан. Тигель промывают
водой и промывные воды присоединяют к основному раствору. Затем раствор
разбавляют водой примерно до 700 см3 охлаждают, переливают в мерную
колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А
содержит 0,1 мг кремния.
Раствор
Б; готовят следующим образом: 50 см3 раствора А отбирают в мерную
колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б
содержит 0,01 мг кремния.
Для
приготовления растворов и для проведения анализа используют бидистиллированную
воду.
Растворы
и реактивы, за исключением бромной воды, следует хранить в полиэтиленовых
сосудах.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску сплава
берут в зависимости от массовой доли кремния в соответствии с табл. 1.
Таблица
1
Массовая доля
кремния, %
|
Масса навески сплава, г
|
Аликвотные части
раствора, см3
|
Количество
реактивов для растворения пробы, см3
|
Бромная вода
|
Серная кислота
|
От 0,003 до 0,05
|
1
|
50
|
75
|
14
|
Св. 0,05 » 0,6
|
0,5
|
10
|
50
|
30
|
Навеску
помещают в стакан вместимостью 400 см3, добавляют бромную воду, а
затем небольшими порциями при охлаждении добавляют 10 М раствор серной кислоты
в количествах, указанных в табл. 1.
Во время растворения бромную воду надо подливать таким образом, чтобы раствор
был всегда окрашен. Прокипятив раствор до удаления брома, его разбавляют водой
примерно до 100 см3 и переливают в пластмассовый стакан вместимостью
300 см3. Стакан, в котором проводили растворение, промывают водой и
промывные воды присоединяют к основному раствору, затем добавляют 5 см3
раствора фтористого аммония, перемешивают пластмассовой палочкой и оставляют на
15 - 20 мин при 60 - 70 °С. После этого добавляют 50 см3 раствора
борной кислоты и перемешивают.
Раствор
охлаждают до комнатной температуры, переливают в мерную колбу вместимостью 250
см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор
переливают в пластмассовый стакан и отбирают две аликвотные части, количества
которых указаны в табл. 1. Одну из
аликвотных частей переносят в стакан вместимостью 100 см3 и при
необходимости разбавляют до 50 см3.
К
аликвотной части, находящейся в стакане, добавляют 5 см3
молибденовокислого аммония и перемешивают, рН раствора проверяют с помощью
рН-метра (значение рН должно быть равно 1,35 - 1,50). При необходимости,
значение рН корректируют, добавляя 1 М раствор серной кислоты из бюретки. После
каждой добавки раствор перемешивают. Затем доводят объем раствора до 65 см3
и еще раз проверяют рН.
К
соответствующей аликвотной части, находящейся в мерной колбе вместимостью 100
см3, добавляют 1 н. раствор серной кислоты в количестве, указанном в
предварительном опыте при контроле рН, разбавляют, если необходимо, до 60 см3
и перемешивают, затем добавляют 5 см3 раствора молибденовокислого
аммония, перемешивают и оставляют на 10 мин. После этого добавляют 5 см3
раствора винной кислоты, 10 см3 10 н раствора серной кислоты и 5 см3
раствора аскорбиновой кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.
Через
10 мин измеряют оптическую плотность раствора при lmax = 680 нм, пользуясь соответствующими кюветами.
Параллельно
проводят контрольный опыт с использованием реактивов, количества которых
указаны в табл. 2.
Таблица
2
Масса навески, г
|
Количество бромной
воды, см3
|
Количество 10 н.
раствора серной кислоты, см3
|
1
|
75
|
5
|
0,5
|
50
|
25
|
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
3.2.
Построение градуировочного графика
3.2.1. Построение
градуировочного графика для навески массой 1 г
В
восемь пластмассовых стаканов вместимостью по 250 см3 каждый вводят
по 100 см3 раствора сернокислого магния, содержащего 1 г магния,
затем приливают 0; 3,0; 5,0; 7,0 и 9,0 см3 раствора Б и 1,0; 3,0 и
5,0 см3 раствора А, что соответствует 0; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09;
0,10; 0,30; 0,50 мг кремния.
После
этого в каждый стакан добавляют по 5 см3 раствора фтористого
аммония, перемешивают пластмассовой палочкой и оставляют на 15 - 20 мин при 60
- 70 °С, затем добавляют 50 см3 раствора борной кислоты,
перемешивают, охлаждают до комнатной температуры и переливают растворы в мерные
колбы вместимостью по 250 см3. Стаканы ополаскивают, промывные воды
присоединяют к основному раствору, после чего разбавляют до метки водой,
перемешивают и далее анализ ведут, как указано в п. 3.1.
3.2.2. Построение градуировочного
графика для навески массой 0,5 г
В
шесть пластмассовых стаканов вместимостью по 250 см3 каждый вводят
по 50 см3 раствора сернокислого магния, содержащего 0,5 г магния, 25
см3 10 М раствора серной кислоты и 0; 2,5; 5,0; 10,0; 25,0 и 30,0 см3
стандартного раствора А, что соответствует 0; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50 и 3,00 мг
кремния.
Растворы
разбавляют до 100 см3, вводят в каждый стакан по 5 см3
раствора фтористого аммония, перемешивают пластмассовой палочкой и оставляют на
15 - 20 мин при 60 - 70 °С.
Затем
добавляют 50 см3 борной кислоты, перемешивают, охлаждают до
комнатной температуры, переливают растворы в мерные колбы вместимостью по 250
см3, доливают до метки водой, перемешивают и далее анализ ведут, как
указано в п. 3.1.
По
найденным значениям оптических плотностей растворов строят градуировочные
графики.
4. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю
кремния (X) в процентах вычисляют по формуле
где т - масса
кремния, найденная по градуировочному графику, г;
V - объем исходного раствора, см3;
V1 -
объем аликвотной части раствора, см3;
m1 - масса навески сплава, г.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
Таблица 3
Массовая доля
кремния, %о
|
Абсолютные
допускаемые расхождения, %
|
От 0,003 до 0,009
|
0,0015
|
Св. 0,009 » 0,02
|
0,0025
|
» 0,02 » 0,06
|
0,005
|
» 0,06 » 0,20
|
0,010
|
» 0,20 » 0,60
|
0,03
|
4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов
параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 3.
5. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Для
контроля точности измерений массовой доли кремния от 0,003 до 0,6 % используют
государственные стандартные образцы магниевых сплавов, а также отраслевые
стандартные образцы и 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 кремния методом добавок.
Разд. 5. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН
И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Н.А. Канаев, В.А. Коренева, М.Ф. Свиридова
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. VI
4. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. Ограничение
срока действия снято по протоколу № 2-92 Межгосударственного совета по
стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)
6. ИЗДАНИЕ
с Изменением № 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 11-87)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие
требования. 1
2.
Аппаратура, реактивы и растворы.. 1
3.
Проведение анализа. 2
4.
Обработка результатов. 3
5.
Контроль точности измерений. 4
|