МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Методы определения циркония Magnesium
alloys. |
ГОСТ
|
Дата введения 01.01.78
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод определения циркония (при массовой доле циркония от 0,05 до 1,5 %) и фотометрический метод определения циркония (при массовой доле циркония от 0,00005 до 0,01 %).
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 3240.0.
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и титровании циркония раствором динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты.
2.2. Реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:6, 2 М раствор.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, 10 %-ный раствор.
Натрий пиросернокислый по ТУ 6-09-5404.
Ксиленоловый оранжевый, 0,1 %-ный раствор; готовят и хранят по ГОСТ 4919.1.
Кислота фениларсоновая, 1 %-ный раствор.
Циркония (IV) хлорокись, 8-водная (цирконил хлористый).
Стандартный раствор циркония: 0,353 г хлористого цирконила растворяют в 2 М растворе соляной кислоты и доливают объем раствора этой же кислотой до 100 см3.
1 см3 раствора содержит 1 мг циркония.
Для установки титра раствора циркония отбирают пипеткой 10 см3 раствора в стакан вместимостью 250 см3, прибавляют 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 100 см3 воды. Раствор нагревают до кипения и добавляют 15 см3 фениларсоновой кислоты. Раствор с выпавшим осадком кипятят 10 мин, избегая бурного кипения. Фильтруют через два фильтра средней плотности и промывают 5 - 6 раз горячей водой. Фильтр с осадком сушат, сжигают и прокаливают при 1050 °С в течение 3 ч.
Титр раствора циркония (Т), выраженный в г/см3 циркония, вычисляют по формуле
где m - масса двуокиси циркония, г;
0,7403 - коэффициент пересчета двуокиси циркония на цирконий;
V - аликвотная часть раствора хлористого цирконила, см3.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N¢, N¢-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,0125 М раствор; готовят следующим образом: 4,6531 г трилона Б растворяют в 1000 см3 воды. Титр раствора трилона Б устанавливают по раствору хлористого циркония следующим образом: 5 см3 стандартного раствора циркония отбирают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 70 см3 воды, подогретой до 80 - 90 °С, 30 см3 раствора солянокислого гидроксиламина и шесть капель ксиленолового оранжевого. Титруют раствором трилона Б до изменения цвета раствора из розового в желтый.
Титр раствора трилона Б (Т1), выраженный в г/см3 циркония, вычисляют по формуле
где m - количество циркония, содержащееся в аликвотной части раствора циркония, г;
V1 - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
2.3. Проведение анализа
Массу навески сплава определяют в зависимости от содержания циркония, как указано в табл. 1.
Навеску сплава помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 30 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1.
Таблица 1
Масса навески сплава, г |
|
От 0,05 до 0,1 |
2 |
Св. 0,1 » 1,0 |
1 |
» 1,0 » 1,5 |
0,5 |
К горячему раствору приливают 70 см3 воды, подогретой до 80 - 90 °С, 30 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, шесть капель ксиленолового оранжевого и горячий раствор титруют раствором трилона Б до изменения цвета от розового до устойчивого желтого.
Если при растворении сплава остается черный осадок нерастворившегося элементарного циркония, его отфильтровывают через фильтр средней плотности и осадок промывают 6 - 8 раз горячим раствором соляной кислоты, разбавленной 1:6. Фильтр с осадком сжигают, прокаливают в течение 30 мин при 800 °С и сплавляют при 500 - 600 °С с пятикратным количеством пиросернокислого натрия. Плав растворяют в 100 см3 воды и 10 см3 соляной кислоты при нагревании. Соединяют фильтрат с полученным после сплавления раствором и определяют цирконий, как указано выше.
2.1 - 2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю циркония (X) в процентах вычисляют по формуле
где V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
Т1 - титр раствора трилона Б, выраженный в г/см3 циркония;
m - масса навески сплава, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
От 0,05 до 0,10 |
0,008 |
Св. 0,1 » 0,2 |
0,02 |
» 0,2 » 0,5 |
0,03 |
» 0,5 » 1,5 |
0,05 |
2.4.1; 2.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.5. Контроль точности измерений
Для контроля точности измерений массовой доли циркония от 0,05 до 1,5 % используют государственные стандартные образцы, отраслевые стандартные образцы и стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315. Контроль точности измерения производят в соответствии с ГОСТ 25086.
Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли циркония, используя метод добавок.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного соединения циркония с арсеназо III в среде 9 М соляной кислоты. Оптическая плотность растворов пропорциональна концентрации циркония в интервале 0,5 - 5 мкг в 25 см3 раствора. Чувствительность реакции 0,15 мкг в 25 см3. Оптическую плотность измеряют при 670 нм. Измерению мешают уран и торий.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр СФ-46, СФ-26 или колориметр КФК-2.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, 0,2 М и 9 М растворы.
Кислота серная по ГОСТ 4204.
Кислота фениларсоновая, 0,1 %-ный раствор.
Арсеназо III, 0,1 %-ный водный раствор.
Цирконий металлический или циркония (IV) хлорокись, 8-водная.
Калий сернокислый по ГОСТ 4145.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Стандартные растворы циркония.
Раствор А с концентрацией 1 мг/см3 готовят из хлористого цирконила согласно п. 2.2 или из металлического циркония:
1 г циркония металлического помещают в стакан вместимостью 200 см3, приливают 50 см3 серной кислоты и добавляют 10 г сернокислого калия. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до появления густых паров серной кислоты. После полного растворения навески циркония содержимое стакана разбавляют водой, нагревают до кипения и осаждают цирконий аммиаком. Осадку дают скоагулировать, отфильтровывают, промывают водой с несколькими каплями аммиака.
Затем осадок на фильтре растворяют в соляной кислоте, разбавленной 1:1, и снова осаждают гидрооксид циркония аммиаком. Отфильтровывают и промывают как и в первом случае.
Осадок на фильтре растворяют в 34 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1 в стакан, где проводилось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, по охлаждении раствор доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 1 мг циркония.
Раствор Б: готовят разбавлением раствора А в 20 раз 0,2 М раствором соляной кислоты.
1 см3 раствора В содержит 5 мкг циркония.
Раствор В: готовят перед употреблением разбавлением раствора Б в 10 раз 0,2 М раствором соляной кислоты.
1 см3 раствора В содержит 5 мкг циркония.
Титр стандартного раствора А устанавливают в соответствии с п. 2.2.
3.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 1 г (при массовой доле циркония до 0,0005 %) и 0,1 г (при массовой доле циркония от 0,0005 до 0,2 %) помещают в стакан вместимостью 100 - 150 см3 и растворяют в 15 см3 9 М раствора соляной кислоты. После растворения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, добавляют в колбу 0,5 см3 раствора арсеназо III и доливают до метки 9 М раствором соляной кислоты.
При массовой доле циркония в сплаве от 0,005 до 0,02 % колбу доливают до метки без добавления арсеназо III 9 М раствором соляной кислоты, аликвотную часть 5 см3 переносят в другую колбу вместимостью 25 см3, добавляют 0,5 см3 раствора арсеназо III и доливают до метки той же кислотой.
Измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 670 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см по отношению к воде.
Из полученных значений вычитают оптическую плотность контрольного раствора. Массовую долю циркония вычисляют по градуировочному графику.
3.3.1. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью 100 - 150 см3 вводят 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 и 1,0 см3 раствора В, что соответствует 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 мкг циркония, добавляют 15 см3 9 М раствора соляной кислоты и кипятят 5 - 10 мин для разрушения полимеров циркония. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 25 см3, добавляют 0,5 см3 раствора арсеназо III и доливают до метки той же кислотой. Измеряют оптическую плотность растворов при 670 нм по отношению к воде, вычитая значение оптической плотности контрольного раствора. По полученным значениям строят градуировочный график.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю циркония (X1) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса циркония, найденная по градуировочному графику, мкг;
т - масса навески сплава, г.
При определении 0,005 - 0,02 % циркония с использованием разбавления, полученный результат умножают на 5.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 3.
Таблица 3
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
От 0,00005 до 0,00025 |
0,00005 |
Св. 0,00025 » 0,00100 |
0,00020 |
» 0,001 » 0,005 |
0,0008 |
» 0,005 » 0,020 |
0,004 |
3.5. Контроль точности измерений
3.5.1. Контроль точности измерений проводят по п. 2.5.
Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
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. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер пункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
|
ТУ 6-09-5404-88 |
|||
|
|
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
2. Титриметрический метод определения содержания циркония. 1 3. Фотоколориметрический метод определения содержания циркония. 3 |