ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА
ГОСТ 6689.3-92
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ Методы определения суммы никеля и кобальта Nickel, nickel and copper-nickel alloys. |
ГОСТ |
Дата введения 01.01.93
Настоящий стандарт устанавливает электрогравиметрический метод определения суммы никеля и кобальта (при массовой доле свыше 0,5 %) в никелевых и медно-никелевых сплавах, кроме сплава хромель по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.
Метод основан на электролитическом осаждении никеля и кобальта из аммиачной среды в присутствии сернокислого аммония.
Допускается определение суммарной массовой доли никеля и кобальта сложением результатов раздельного определения никеля по ГОСТ 6689.2 и кобальта по ГОСТ 6689.9.
Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.
Электролизная установка постоянного тока.
Платиновые электроды по ГОСТ 6563.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:4.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 2 моль/дм3.
Смесь кислоты свежеприготовленной: готовят смешением трех частей концентрированной соляной кислоты с одной частью концентрированной азотной кислоты.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1 и 1:50.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 200 г/дм3.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор 10 г/дм3.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, спиртовой раствор 10 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, насыщенный раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 50, 100 г/дм3 и 2 моль/дм3.
Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор 10 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 5 г/дм3.
Анионит АВ-17, АН-31 или ЭДЭ-10П.
2.1. Подготовка хроматографических колонок
50 г анионита помещают в стакан вместимостью 500 см3, заливают 400 см3 насыщенного раствора хлористого натрия и выдерживают в течение 24 ч при комнатной температуре. Раствор сливают и промывают анионит декантацией 2 моль/дм3 раствором соляной кислоты до удаления ионов железа (реакция с роданидом калия).
Анионит последовательно промывают раствором гидроокиси натрия 50 г/дм3, затем раствором 100 г/дм3 до полного удаления хлорид-ионов (реакция с азотнокислым серебром). Анионит промывают водой до слабощелочной реакции, затем обрабатывают тремя порциями 2 моль/дм3 соляной кислоты.
В нижнюю часть ионообменных колонок помещают стеклянную вату слоем 3 - 5 мм и заполняют колонки анионитом на высоту 30 - 32 см и заливают 2 моль/дм3 соляной кислотой, при этом тщательно следят, чтобы пузырьки воздуха не задерживались между зернами анионита. Перед пропусканием раствора через анионит слой соляной кислоты над анионитом должен быть 1 - 2 см.
По окончании хроматографического разделения анионит регенерируют, пропуская через колонку воду до слабощелочной реакции промывных вод, затем 100 см3 2 моль/дм3 соляной кислоты.
3.1. Для сплавов, содержащих менее 0,05 % меди
3.1.1. Для сплавов, содержащих менее 0,1 % кремния
Навеску сплава 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения сплава часовое стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного выделения дыма серной кислоты.
Остаток охлаждают и растворяют в 100 см3 воды при нагревании.
Для сплавов, содержащих марганец свыше 1 %, в раствор добавляют 20 см3 раствора надсернокислого аммония. Раствор нагревают до кипения и слабо кипятят в течение 15 - 20 мин до полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до прекращения выделения пузырьков кислорода).
В охлажденный раствор прибавляют аммиак до полного перехода никеля в растворимый аммиачный комплекс. В случае выделения осадка гидроокиси алюминия, железа и марганца раствор с осадком нагревают до 60 - 70 °С и выдерживают при этой температуре около 30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают стакан и фильтр с осадком 3 - 4 раза горячим аммиаком (1:50). Фильтрат сохраняют. Осадок растворяют в 10 см3 горячей серной кислоты (1:4). Фильтр тщательно промывают горячей водой, собирая раствор и промывную воду в стакан, в котором проводилось осаждение, и вновь осаждают гидроокиси алюминия, железа и марганца аммиаком. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и тщательно промывают горячим раствором аммиака (1:50) до отрицательной реакции на никель (реакция с диметилглиоксимом, см. ниже). Оба фильтрата объединяют и упаривают до объема 120 см3.
Аммиачный раствор или фильтрат нагревают до 60 - 70 °С, прибавляют 25 см3 аммиака (1:1) и 3 г сернокислого аммония.
Погружают электроды в раствор и проводят электролиз при токе 2 - 3 А и перемешивании. Стакан с электролитом накрывают двумя половинками часового стекла, стеклянной или пластиковой пластинкой с прорезями для электродов и мешалки. Во время электролиза рекомендуется добавить в электролит небольшими порциями 0,5 - 1,5 см3 раствора сернокислого гидразина.
После обесцвечивания раствора электролиз продолжают 10 мин и затем контролируют полноту выделения никеля. Для этого в фарфоровую чашку отбирают несколько капель электролита, прибавляют несколько капель раствора диметилглиоксима и нагревают до удаления избытка аммиака. Если при этом не образуется красный осадок или раствор не окрашивается в розовый цвет, то электролиз считается законченным. Не выключая тока, электроды ополаскивают водой и промывают катод последовательно в трех стаканах с водой, а затем, выключив ток, промывают катод в стакане с 200 см3 этилового спирта. Одна порция спирта может быть использована для промывки не более 20 электродов. Катод высушивают при 105 °С до постоянной массы и взвешивают.
3.1.2. Для сплавов, содержащих более 0,1 % кремния
Навеску сплава массой 1 г помещают в платиновую чашку, добавляют 10 см3 концентрированной азотной кислоты, 2 - 3 см3 фтористоводородной кислоты, накрывают крышкой из платины или фторопласта и растворяют при нагревании. После растворения сплава крышку и стенки чашки ополаскивают водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного выделения белого дыма серной кислоты. Охлажденный остаток растворяют в 100 см3 воды при нагревании, переносят в стакан вместимостью 300 см3 и далее поступают, как указано в п. 3.1.1.
3.2. Для сплавов, содержащих более 0,05 % меди
3.2.1. Для сплавов, содержащих менее 0,1 % кремния
Навеску сплава массой 2 г при массовой доле суммы никеля и кобальта менее 10 % и 1 г при массовой доле более 10 % помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 или 15 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают стакан часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения пробы ополаскивают часовое стекло или пластинку и стенки стакана водой и кипятят раствор до удаления оксидов азота. Раствор разбавляют водой до 150 см3, добавляют 7 см3 серной кислоты (1:4) и выделяют медь электролизом по ГОСТ 6689.1.
В электролит после отделения меди добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного выделения белого дыма серной кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.1.1.
3.2.2. Для сплавов, содержащих более 0,1 % кремния
Навеску сплава массой 1 г помещают в платиновую чашку, добавляют 10 см3 концентрированной азотной кислоты, 2 - 3 см3 фтористоводородной кислоты, накрывают крышкой из платины или фторопласта и растворяют при нагревании. После растворения сплава крышку и стенки чашки ополаскивают водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до обильного выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают и растворяют в воде при нагревании. Раствор переносят в стакан вместимостью 300 см3, разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 15 см3 прокипяченной азотной кислоты (1:1) и выделяют медь электролизом по ГОСТ 6689.1.
Электролит после отделения меди упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.1.1.
3.3. Для сплава нейзильбер
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании.
Раствор выпаривают досуха. К остатку добавляют 10 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Эту операцию повторяют еще 3 раза до полного удаления азотной кислоты.
Охлажденный сухой остаток растворяют в 50 см3 соляной кислоты 2 моль/дм3 при нагревании.
Раствор охлаждают и пропускают через свежеприготовленную хроматографическую колонку со скоростью 5 см3/мин для выделения никеля и кобальта. Колонку и стакан промывают 2 моль/дм3 соляной кислоты до отрицательной реакции элюата на никель (проба с диметилглиоксимом). В элюат добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до обильного выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, растворяют в воде при нагревании, разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 15 см3 прокипяченной азотной кислоты (1:1) и далее поступают, как указано в п. 3.2.2.
4.1. Массовую долю суммы никеля и кобальта (X) в процентах вычисляют по формуле
Х = ,
где m - масса катода с выделившимся осадком никеля и кобальта;
m1 - масса катода, г;
m2 - масса навески, г.
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 таблице.
Допускаемые расхождения, % |
||
d |
D |
|
От 0,5 до 1,0 включ. |
0,04 |
0,06 |
Св. 1,0 до 3,0 » |
0,05 |
0,07 |
» 3,0 » 5,0 » |
0,06 |
0,08 |
» 5,0 » 7,0 » |
0,07 |
0,1 |
» 7,0 » 9,0 » |
0,08 |
0,1 |
» 9,0 » 11,0 » |
0,10 |
0,1 |
» 11,0 » 18,0 » |
0,13 |
0,2 |
» 18,0 » 35,0 » |
0,2 |
0,3 |
» 35,0 » 55,0 » |
0,3 |
0,4 |
» 55,0 » 75,0 » |
0,4 |
0,5 |
» 75,0 |
0,5 |
0,7 |
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, в соответствии с ГОСТ 25086.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В. Н. Федоров, Б. П. Краснов, Ю. М. Лейбов, А. Н. Боганова, Н. А. Воробьева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 № 167
3. ВЗАМЕН ГОСТ 6689.3-80
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта, подпункта, раздела |
|
Вводная часть |
|
ГОСТ 1277-77 |
Разд. 2 |
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Вводная часть, 4.3 |
|
Вводная часть, 4.3 |
|
Разд. 2 |
|
Разд. 2 |
|
Вводная часть |
|
Разд. 2 |
|
СОДЕРЖАНИЕ