ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ
ГОСТ 6689.12-92
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И
МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
Методы определения магния
Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Methods for the determination
of magnesium
|
ГОСТ
6689.12-92
|
Дата введения 01.01.93
Настоящий стандарт
устанавливает фотометрический (при массовой доле магния от 0,005 до 0,2
%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле магния от 0,002 до 0,2 %) методы
определения магния в никелевых и медно-никелевых сплавах по ГОСТ
492 и ГОСТ
19241.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам
анализа - по ГОСТ
25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ
6689.1.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании
магнием в щелочной среде с титановым желтым соединением розового цвета и
измерении оптической плотности окрашенного раствора.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 и разбавленная 1:1.
Смесь кислот для
растворения: азотной и соляной кислоты в соотношении 1:3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328,
растворы 10 и 200 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773,
растворы 20 и 200 г/дм3.
Гидроксиламин солянокислый
по ГОСТ
5456, раствор 100 г/дм3.
Желатин раствора 5 г/дм3.
Перекись водорода по ГОСТ
10929, 30 %-ный раствор.
Диэтилдитиокарбаминат натрия
по ГОСТ
8864, раствор 50 г/дм3.
Титановый желтый, раствор
0,5 г/дм3.
Окись магния для
спектрального анализа.
Стандартные растворы магния.
Раствор А: окись магния
прокаливают в кварцевом тигле в муфеле при 900 - 1100 °С в течение 1 ч. 1,66 г
прокаленной окиси магния растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1).
Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доливают
водой до метки.
1 см3 раствора А
содержит 0,002 г магния.
Раствор Б: 5 см3
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают
до метки водой.
1 см3 раствора Б
содержит 0,0001 г магния.
Раствор В: 10 см3
раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до
метки водой.
1 см3 раствора В
содержит 0,00001 г магния.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для
сплавов, содержащих хром
Навески сплава массой 0,5 г
помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3
смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой
и растворяют при нагревании. После охлаждения ополаскивают стекло или пластинку
и стенки стакана водой, добавляют 10 см3 серной кислоты и раствор
упаривают до появления белого дыма серной кислоты. После охлаждения остаток
растворяют в 20 см3 воды при нагревании, и раствор разбавляют водой
до 150 см3. Добавляют раствор гидроокиси натрия (200 г/дм3)
до выпадения осадка гидроокиси хрома, которая начинает выпадать при pH 5.
При дальнейшем добавлении раствора гидроокиси натрия до pH 14
гидроокись хрома растворяется, а в осадок выпадают гидроокиси никеля и магния.
В раствор добавляют перекись водорода для окисления трехвалентного хрома до
шестивалентного. Раствор нагревают, чтобы окисление произошло полностью.
Осадок гидроокисей никеля и
магния отфильтровывают на плотный фильтр.
Стакан и осадок промывают 8
- 10 раз раствором гидроокиси натрия (10 г/дм3). Промытый осадок
смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, растворяют в
40 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор разбавляют водой до объема 80
см3 и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3)
до pH 4,0 - 4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Нейтрализованный
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и при
перемешивании прибавляют 80 см3 раствора диэтилдитиокарбамината
натрия.
Раствор вместе с выпавшим
осадком разбавляют до метки водой, тщательно перемешивают и оставляют на 4 - 5
ч (можно на ночь) для отстаивания осадка. Отстоявшийся раствор фильтруют в
сухую коническую колбу через сухой плотный фильтр и сухую воронку. Первую
порцию фильтрата (15 - 20 см3) выбрасывают. Затем отбирают
аликвотную часть (см. табл. 1) в мерную колбу вместимостью 100 см3.
Если аликвотная часть составляет 100 см3, то ее помещают в стакан,
упаривают при слабом нагревании до объема 40 - 45 см3 и переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3. Если аликвотная часть меньше 50
см3, то ее разбавляют приблизительно до 50 см3.
Прибавляют 10 см3 раствора солянокислого гидраксиламина, 5 см3
раствора желатина, 5 см3 раствора титанового желтого, 20 см3
раствора гидроокиси натрия (200 г/дм3) разбавляют водой до метки и
измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с
зелено-желтым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 5 см или
на спектрофотометре при 545 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см.
Таблица
1
Массовая доля магния, %
|
Объем
аликвотной части раствора, см3
|
От 0,005 до 0,05 включ.
|
100
|
Св. 0,05 » 0,1 »
|
50
|
» 0,1 » 0,2 »
|
25
|
В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта,
проведенный через весь ход анализа.
2.3.2. Для сплавов,
содержащих алюминий
Навеску сплава массой 0,5 г
помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 см3 азотной
кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой
и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или
пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят до удаления
оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 100 см3 воды, 5 см3
раствора хлористого аммония (200 г/дм3) и осаждают гидроокись
алюминия раствором аммиака. Раствор с осадком гидроокиси алюминия нагревают до
50 - 60 °С для коагуляции осадка. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности,
стакан и осадок промывают 8 - 10 раз раствором хлористого аммония (20 г/дм3).
Осадок выбрасывают. Фильтрат упаривают до объема приблизительно 80 см3,
охлаждают и нейтрализуют соляной кислотой (1:1) до pH 4,0 - 4,5 по универсальной
индикаторной бумаге. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3
и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3. Для сплавов,
содержащих свыше 0,5 % марганца
Навеску сплава массой 0,5 г
помещают в стакан вместимостью 200 см3, добавляют 20 см3
азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой
пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло
или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят для
удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 150 см3 воды и
добавляют раствор аммиака до слабокислой среды по бумаге конго (до
слабо-сиреневого цвета), затем добавляют 3 г надсернокислого аммония и нагревают
до выделения марганца в виде двуокиси. Смесь нагревают до полного разрушения
избытка надсернокислого аммония (до полного прекращения выделения пузырьков
кислорода), раствор охлаждают, и осадок двуокиси марганца отфильтровывают на
плотный фильтр. Стакан и осадок промывают 6 - 10 раз водой. Осадок выбрасывают,
а фильтрат упаривают до объема приблизительно 80 см3.
После охлаждения раствор
нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до pH 4,0 -
4,5 по универсальной индикаторной бумаге, переносят в мерную колбу вместимостью
250 см3 и далее ведут анализ, как указано в п. 2.3.1.
2.3.4. Для сплавов,
содержащих вольфрам, и остальных сплавов
Навеску сплава массой 0,5 г
помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3
азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой
пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло
или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят для
удаления окислов азота. Раствор разбавляют водой приблизительно до 30 см3
и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до pH 4,0 -
4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Для сплавов, содержащих вольфрам, на
выпадение осадка вольфрамовой кислоты не обращают внимания.
Нейтрализованный раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и далее анализ ведут,
как указано в п. 2.3.1.
2.3.5. Построение
градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью
по 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3
стандартного раствора В магния, разбавляют водой до 50 см3,
добавляют 10 см3 солянокислого гидроксиламина и далее анализ ведут,
как указано в п. 2.3.1.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю магния
(X) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса магния, найденная
по градуировочному графику, г;
т - масса сплава,
соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Расхождения
результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и
результатов двух анализов D (показатель
воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений,
приведенных в табл. 2.
Таблица
2
Массовая доля магния, %
|
Допускаемые
расхождения, %
|
d
|
D
|
От 0,002 до 0,005 включ.
|
0,0005
|
0,0007
|
Св. 0,005 » 0,02 »
|
0,001
|
0,001
|
» 0,02 » 0,05 »
|
0,002
|
0,003
|
» 0,05 » 0,1 »
|
0,005
|
0,007
|
» 0,1 » 0,2 »
|
0,01
|
0,01
|
2.4.3. Контроль точности результатов анализа
проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым
стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля,
никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным
методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении
абсорбции света атомами магния, образующимися при введении анализируемого
раствора в пламя ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный
спектрометр с источником излучения магния.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и
разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 и 1 и 2 моль/дм3 растворы.
Смесь кислот: смешивают один
объем азотной кислоты с тремя объемами соляной кислоты.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1.
Магний по ГОСТ 804.
Стандартный раствор магния:
0,1 г магния растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят
в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора
содержит 0,0001 г магния.
Медь по ГОСТ 859.
Стандартный раствор меди: 10
г меди растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1).
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают
водой до метки.
1 см3 раствора
содержит 0,1 г меди.
Никель по ГОСТ 849.
Стандартный раствор никеля:
10 г никеля растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты
(1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и
доливают водой до метки.
1 см3 раствора
содержит 0,1 г никеля.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для
сплавов, не содержащих олова, кремния, хрома и вольфрама
Навеску сплава массой (см.
табл. 3)
растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до
метки.
Одновременно проводят
контрольный опыт.
Таблица
3
Массовая доля магния, %
|
Масса
навески, г
|
Объем
раствора меди или никеля, см3
|
От 0,002 до 0,01 включ.
|
1
|
10
|
Св. 0,01 » 0,02 »
|
0,5
|
5
|
» 0,02 » 0,20 »
|
0,1
|
-
|
Измеряют атомную абсорбцию магния в пламени ацетилен - воздух или
ацетилен - закись азота (для сплавов, содержащий алюминий) при длине волны
285,2 нм параллельно с градуировочными растворами.
3.3.2. Для сплавов с
массовой долей олова свыше 0,05 %
Навеску сплава (см. табл. 3)
растворяют при нагревании в 10 см3 смеси кислот. Раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки 1
моль/дм3 раствора соляной кислоты. Одновременно проводят контрольный
опыт. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1.
3.3.3. Для сплавов,
содержащих кремний и хром
Навеску сплава (см. табл. 3) помещают
в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной
кислоты (1:1) и 2 см3 фтористоводородной кислоты. Затем добавляют 10
см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до появления белого дыма
серной кислоты. Чашку охлаждают, и остаток растворяют в 50 см3 воды
при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3
и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт.
Измеряют атомную абсорбцию
магния, как указано в п. 3.3.1.
3.3.4. Для сплавов,
содержащих вольфрам
Навеску сплава (см. табл. 3)
растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1), затем
добавляют 30 см3 горячей воды, выпавший осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают
на плотный фильтр и промывают горячей азотной кислотой (1:100). Фильтрат
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до
метки. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию
магния, как указано в п. 3.3.1.
3.3.5. Построение градуировочного графика
В восемь из девяти мерных
колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,3;
1,6 и 2,0 см3 стандартного раствора магния, что соответствует 0,02;
0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,13; 0,16 и 0,20 мг магния. Во все колбы добавляют по
10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты. При массовой
доле магния менее 0,02 % добавляют аликвотные объемы растворов (см. табл. 3) меди
(если медь является основой сплава) или никеля (если никель является основой
сплава) и доливают водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию магния, как
указано в п. 3.3.1.
По полученным данным строят градуировочный график.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю магния
(X) в процентах вычисляют по формуле
где С1 - концентрация
магния в анализируемом растворе сплава, найденная по градуировочному графику,
г/см3;
С2 - концентрация магния в
растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V - объем
раствора пробы, см3;
т - масса навески пробы, г.
3.4.2. Расхождения
результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и
результатов двух анализов D (показатель
воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений,
указанных в табл. 2.
3.4.3.
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам
(ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО) или по стандартным образцам
предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных
фотометрическим методом в соответствии с ГОСТ 25086.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии
СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В.Н. Федоров, Ю.М. Лейбов, Б.П. Краснов, А.Н.
Боганова, Л.В. Морейская, И.А. Воробьева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением
Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 № 167
3. ВЗАМЕН ГОСТ 6689.12-80
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Фотометрический метод определения магния. 1
3. Атомно-абсорбционный метод
определения магния. 4
|