ГОСТ Р 51056-97
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
АТОМНО-ЭМИССИОННЫЙ
СПЕКТРАЛЬНЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА
И МОЛИБДЕНА
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 145 «Методы контроля
металлопродукции»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 2
июня 1997 г. № 203
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область
применения. 1
2 Нормативные
ссылки. 1
3 Общие требования. 2
4 Аппаратура,
реактивы, растворы.. 2
5 Подготовка к
проведению анализа. 3
6 Проведение
анализа. 4
7 Обработка
результатов. 5
|
ГОСТ Р 51056-97
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
Атомно-эмиссионный спектральный метод определения
вольфрама и молибдена
Alloyed
and high-alloyed steels.
Atomic
emission spectrometry method for determination of tungsten and molybdenum
Дата введения 1998-01-01
1
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает
атомно-эмиссионный (с возбуждением в индуктивно-связанной плазме) метод
определения массовой доли молибдена и вольфрама в легированных и
высоколегированных сталях в диапазоне 0,01 - 5,0 %.
Метод основан на измерении
интенсивности эмиссии атомов вольфрама и молибдена при введении раствора
образца в источник возбуждения.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте
использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 3118-77 Кислота
соляная. Технические условия
ГОСТ 4204-75 Кислота серная.
Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.
Технические условия
ГОСТ 6552-80
Кислота ортофосфорная. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода
дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 10157-79
Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ
12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения
вольфрама
ГОСТ 13610-79
Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия
ГОСТ 18289-78
Натрий вольфрамовокислый 2-водный. Технические условия
ГОСТ
28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие
требования к методам анализа
3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методу
анализа - по ГОСТ
28473.
4 АППАРАТУРА,
РЕАКТИВЫ, РАСТВОРЫ
Стандартная
спектрометрическая установка, состоящая из спектрометра (многоканального или сканирующего
последовательного), штатива возбуждения, высокочастотного генератора,
измерительной электронной системы и компьютера.
Аргон по ГОСТ 10157.
Кислота соляная по ГОСТ
3118 и раствор 1:9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и
раствор 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ
6552.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и
раствор 1:1.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Смесь кислот: 300 см3
дистиллированной воды, 150 см3 ортофосфорной кислоты, 150 см3
азотной кислоты и 300 см3 соляной кислоты осторожно перемешать.
Железо карбонильное по ГОСТ 13610.
Молибден металлический марки
МЧВП.
Стандартные растворы
молибдена:
Раствор № 1. 1 г
металлического молибдена растворяют в 20 см3 азотной кислоты (1:1) и
20 см3 серной кислоты (1:1). Раствор выпаривают до паров серной
кислоты, добавляют 100 см3 воды и нагревают до растворения солей.
После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3,
доводят до метки водой и перемешивают. Стандартный раствор № 1 содержит в 1 см3 1
мг молибдена.
Раствор № 2. 10 см3
стандартного раствора № 1 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор № 2 содержит в 1 см3
100 мкг молибдена.
Натрий вольфрамовокислый
2-водный по ГОСТ 18289.
Стандартные растворы
вольфрама:
Раствор № 3. 1,7942 г
вольфрамовокислого натрия растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3
в небольшом количестве воды, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный
раствор № 3 содержит в 1 см3 1 мг вольфрама. Титр полученного
раствора устанавливают гравиметрическим методом по ГОСТ
12349.
Раствор № 4. 10 см3
раствора № 3 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят
водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор № 4 содержит в 1 см3
100 мкг вольфрама.
Раствор № 5. В мерную колбу
вместимостью 100 см3 вносят указанные в таблице 1 объемы
стандартных растворов № 1 и 3, раствором соляной кислоты (1:9) доводят до метки
и перемешивают. Стандартный раствор № 5 содержит в 1 см3 по 10 мкг
вольфрама и молибдена.
Таблица
1 - Состав растворов для проведения контроля
стабильности градуировочных характеристик
Рекалибровочные растворы
|
Диапазоны
определения вольфрама и молибдена, %
|
Стандартные
растворы
|
Массовые
доли вольфрама и молибдена в ре калибровочных растворах,
|
№
|
Объем,
см3
|
мкг/см3
|
%
|
А
и стандартный раствор № 5
|
От 0,01 до 1,0 включ.
|
1
3
|
1,0
1,0
|
10,0
10,0
|
1,00
1,00
|
Б
|
От 0,01 до 1,0 включ.
|
2
4
|
0,5
0,5
|
0,5
0,5
|
0,050
0,050
|
В
и стандартный раствор № 5
|
От 1,0 до 5,0 включ.
|
1
3
|
1,0
1,0
|
10,0
10,0
|
10,0
10,0
|
Г
|
От 1,0 до 5,0 включ.
|
2
4
|
0,5
0,5
|
0,5
0,5
|
0,50
0,50
|
5 ПОДГОТОВКА К
ПРОВЕДЕНИЮ АНАЛИЗА
5.1 Подготовку прибора к проведению измерений проводят в соответствии с инструкцией
по его эксплуатации и обслуживанию. Инструментальные параметры прибора и
расходы потоков аргона устанавливают в пределах, обеспечивающих максимальную
чувствительность определения вольфрама и молибдена.
5.2 Установление градуировочных характеристик проводят по раствору № 5 и
раствору соляной кислоты (1:9). Для каждого раствора выполняют не менее пяти
измерений интенсивностей вольфрама (по аналитической линии с длиной волны
207,91 или 218,94 нм) и молибдена (по аналитической линии с длиной волны 202,03
или 203,84 нм). По средним значениям интенсивностей вычисляют параметры
градуировочных характеристик. При определении градуировочных характеристик
массовые доли вольфрама и молибдена выражают в процентах в соответствии со
значениями, приведенными в таблице 1. Параметры градуировочных
характеристик записывают в память компьютера.
Допускается использование
других аналитических линий, если они обеспечивают определение массовых долей
вольфрама и молибдена в требуемом диапазоне с точностью, установленной
настоящим стандартом.
Допускается использование
других методов определения параметров градуировочных характеристик, если это
предусмотрено математическим обеспечением спектрометрической установки.
5.3 При анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена от 0,01 до
1,0 % навеску пробы массой 0,1000 г помещают в стакан вместимостью 150 см3,
добавляют 30 см3 свежеприготовленной смеси кислот, накрывают часовым
стеклом и нагревают до полного растворения навески. Раствор охлаждают, обмывают
стенки стакана и часовое стекло дистиллированной водой, количественно переносят
в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой
до метки и перемешивают. Полученный раствор содержит в 1 см3 1 мг навески
образца стали.
При анализе сталей с
массовыми долями вольфрама и молибдена в диапазоне от 1,0 до 5,0 % в мерную
колбу вместимостью 50 см3 вносят 5 см3 полученного
раствора, доводят раствором хлористоводородной кислоты (1:9) до метки и
перемешивают. Полученный таким образом раствор содержит 100 мкг навески образца
в 1 см3.
Допускают применение других
способов растворения навесок сталей, обеспечивающих полное разложение пробы и
не требующих внесения изменений в дальнейшие стадии анализа.
5.4 Растворение навески государственного стандартного образца (ГСО),
близкого по химическому составу к анализируемым пробам, проводят в соответствии
с 5.3.
5.5 Параллельно с растворением образца, выполняя все операции методики и
используя те же количества реагентов, проводят контрольный опыт для учета
содержания вольфрама и молибдена в реактивах.
5.6 Приготовление растворов,
используемых для контроля стабильности градуировочных характеристик
5.6.1 Две навески железа, массой 0,09 г каждая, помещают в два стакана,
растворяют по 5.3 и переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см3. Туда же
вводят указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов (№ 1, 3 и 2, 4), доводят водой до метки и
перемешивают. Полученные таким образом растворы А и Б (рекалибровочные
растворы) используют для контроля стабильности градуировочных характеристик при
анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена в диапазоне от 0,010 до
1,00 %.
5.6.2 В две мерные колбы вместимостью по 100 см3 вносят по 10 см3
раствора контрольного опыта и указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов
(№ 1, 3 и 2, 4), доводят раствором соляной кислоты (1:9) до метки и
перемешивают. Таким образом получают рекалибровочные растворы В и Г, которые
используют для контроля стабильности градуировочных характеристик при анализе
сталей с массовой долей вольфрама и молибдена в диапазоне от 1,0 до 5,0 %.
Рекалибровочные растворы
готовят с каждой партией анализируемых образцов.
Для подготовки всей серии
растворов анализируемых образцов, ГСО, контрольного опыта и рекалибровочных
растворов используют реактивы из одной партии.
6 ПРОВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗА
6.1 Контроль стабильности градуировочных характеристик (рекалибровку)
проводят перед началом измерений в соответствии с математическим обеспечением
прибора. Для контроля стабильности по верхней границе диапазона используют
рекалибровочные растворы А и В, а по нижней соответственно рекалибровочные
растворы Б и Г при анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена,
указанными в таблице 1. С этой целью проводят 3 - 5 измерений интенсивностей вольфрама и
молибдена по выбранным аналитическим линиям, распыляя в плазму соответствующий
рекалибровочный раствор.
Допускают применять другие
способы контроля стабильности градуировочных характеристик, предусмотренные
математическим обеспечением спектрометрической установки.
6.2 Контроль правильности результатов анализа проводят измерением массовой
доли вольфрама и молибдена в растворе ГСО по 5.4.
Распыляя в плазму
соответствующий раствор, выполняют три параллельных измерения. Массовая доля,
представляющая собой средний результат этих измерений, является одним из
параллельных определений аттестованных значений вольфрама и молибдена в ГСО.
Среднее значение двух
полученных таким образом параллельных определений массовых долей вольфрама и
молибдена не должно отличаться от аттестованного более, чем на допускаемое
значение, приведенное в таблице 2. В противном случае рекалибровку повторяют.
Таблица 2 - Нормы точности и
нормативы контроля точности определения массовых долей вольфрама и молибдена
В процентах
Массовая
доля элемента
|
Погрешность
результатов анализа D
|
Допускаемые расхождения
|
между результатами двух параллельных определений d2
|
между результатами анализа, выполненными в
разных условиях, dk
|
между результатами воспроизведенного и аттестованного значений стандартного
образца δ
|
Вольфрам
|
От
0,01 до
0,02 включ.
|
0,006
|
0,006
|
0,008
|
0,004
|
Св.
0,02 «
0,05 «
|
0,008
|
0,008
|
0,010
|
0,005
|
« 0,05 « 0,10 «
|
0,013
|
0,014
|
0,018
|
0,009
|
« 0,10 « 0,20 «
|
0,020
|
0,020
|
0,025
|
0,013
|
Св.
0,20 до
0,50 включ.
|
0,030
|
0,030
|
0,040
|
0,020
|
« 0,50 «1,0 «
|
0,050
|
0,050
|
0,060
|
0,030
|
« 1,0 « 2,0 «
|
0,060
|
0,060
|
0,080
|
0,040
|
« 2,0 « 5,0 «
|
0,10
|
0,10
|
0,13
|
0,060
|
Молибден
|
От
0,01 до
0,02 включ.
|
0,004
|
0,004
|
0,005
|
0,0024
|
Св.
0,02 «
0,05 «
|
0,006
|
0,006
|
0,007
|
0,004
|
« 0,05 «0,10 «
|
0,009
|
0,009
|
0,011
|
0,007
|
« 0,10 « 0,20 «
|
0,015
|
0,016
|
0,018
|
0,010
|
« 0,20 « 0,50 «
|
0,024
|
0,025
|
0,030
|
0,016
|
« 0,50 «1,0 «
|
0,030
|
0,030
|
0,040
|
0,020
|
« 1,0 « 2,0 «
|
0,040
|
0,040
|
0,060
|
0,030
|
« 2,0 « 5,0 «
|
0,070
|
0,070
|
0,10
|
0,050
|
6.3 Измерение массовых долей вольфрама и молибдена проводят для каждого
раствора анализируемых образцов аналогично процедуре, указанной в 6.2. С этой целью распыляют в
плазму растворы массовой концентрации 1 мг/см3 при анализе сталей с
массовой долей вольфрама и молибдена до 1,00 % и растворы концентрации 100
мкг/см3 при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена от
1,00 до 5,0 %.
6.4. После каждого измерения систему промывают распылением раствора
соляной кислоты (1:9).
7 ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1 Массовую долю вольфрама и молибдена в образце X, %, вычисляют по формуле
(1)
где Сх - массовая доля вольфрама и
молибдена в растворе анализируемой пробы, %;
т - масса навески стали,
содержащаяся в 1 см3 раствора, мг.
За окончательный результат
анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений по двум
навескам анализируемого образца.
7.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовых
долей вольфрама и молибдена приведены в таблице 2.
7.3 Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных
определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать допускаемые
расхождения для соответствующих концентраций, приведенные в таблице 2. При получении результатов
с расхождениями более допускаемых анализ следует повторить, используя новые
навески анализируемого образца. Если при повторном анализе расхождение
результатов параллельных определений вновь превышает допустимое, образец
бракуют и заменяют новым.
Ключевые слова: стали легированные и
высоколегированные, методы контроля, вольфрам, молибден