ГОСТ 11739.1-90

ГОСТ 11739.1-90 Сплави алюмінієві ливарні та деформовані. Методи визначення оксиду алюмінію

ГОСТ 11739.1-90

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СПЛАВИ АЛЮМІНІЄВІ ЛИВАРНІ І ДЕФОРМОВАНІ

Методи визначення оксиду алюмінію

Aluminium casting and wrought alloys.
Методи визначення aluminium oxide

ОКСТУ 1709

Строк дії з 01.07.91
до 01.07.96 *
_______________________________
* Обмеження терміну дії знято за протоколом N 5-94
Міждержавної Ради зі стандартизації,
метрології та сертифікації (ІВС N 11/12, 1994 рік). -
Примітка виробника бази даних.

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством авіаційної промисловості СРСР

РОЗРОБНИКИ

В.Г.Давидов, д-р техн. наук; В. А. Мошкін , канд. техн. наук; Г. І. Фрідман , канд. техн. наук; В. І. Клітіна , канд. хім. наук

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР з управління якістю продукції та стандартів від 28.06.90 N 1961

3. Періодичність перевірки – 5 років

4. ВЗАМІН ГОСТ 11739.1-78

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Даний стандарт встановлює фотометричні методи визначення оксиду алюмінію (при сумарній масовій частині поверхневого та включеного оксиду алюмінію від 0,002 до 1,0% і при масовій частці включеного оксиду алюмінію від 0,002 до 0,05% відповідно) у сплавах, що містять до 1

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу – за ГОСТ 25086 з доповненням.

1.1.1. За результат аналізу приймають середнє арифметичне результати двох паралельних визначень.

2. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ОКСИДУ АЛЮМІНІЮ

2.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в суміші бромистого калію, брому і етилацетату, відділенні оксиду алюмінію, що не розчинився, сплавленні оксиду алюмінію з піросернокислим калієм, розчиненні плава, утворенні фіолетово-червоного комплексу алюмінію з ериохромціаніном-5 і вимірювання.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Пекти муфельна.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр.

рН-метр.

Бром згідно з ГОСТ 4109 .

Кальцій хлористий за ТУ 6-09-5077, прокалений свіжо при температурі (500±50) °С.

Калій бромистий за ГОСТ 4160 ; сушать при температурі (500±50) °С протягом 2 год., зберігають в ексикаторі над хлористим кальцієм.

Магній сірчанокислий за ГОСТ 4523 обезводнюють прожарюванням при температурі (500±50) °С.

Ефір метиловий оцтової кислоти за ТУ 6-09-3851 (метилацетат) або ефір етиловий оцтової кислоти (етилацетат) за ТУ 6-09-667, переганяють, відбираючи фракцію метилацетату при температурі (57±1) °С, фракцію етилаце 77±1) °З. У колбу з перегнаним ефіром вносять патрончики з фільтрувального паперу з сірчанокислим безводним магнієм і закривають щільно пришліфованою пробкою.

Реакційна суміш: до 65 см метилацетату (етилацетату) додають 1,8-2,0 г бромистого калію та 7 см брому (для розчинення проби масою 1 г).

Суміш реакційна для промивання фільтрів: готують так само, як реакційну суміш, але з реактивів без спеціальної осушки; розбавляють метилацетатом (етилацетатом) у співвідношенні 1:10.

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Кислота соляна за ГОСТ 14261 або ГОСТ 3118 , перегнана в кварцовому апараті, густиною 1,19 г/см , розчини 1:1 та 0,1 моль/дм .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , щільністю 1,84 г/см розчини: 0,125 моль/дм та 0,5 моль/дм .

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Калій піросернокислий згідно з ГОСТ 7172 .

Кислота тіогіколева.

Фенолфталеїн, спиртовий розчин 1 г/дм .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 розчини 1 моль/дм та 0,25 моль/дм .

Еріохромціанін-Р за ТУ 6-09-3115, розчин 1 г/дм .

Натрій оцтовокислий згідно з ГОСТ 199 .

Кислота оцтова за ГОСТ 61 щільністю 1,07 г/см .

Амоній оцтовокислий за ТУ 6-09-1312.

Буферний розчин з рН 6: 46 г оцтовокислого амонію і 18 г оцтовокислого натрію поміщають у склянку місткістю 500 см , розчиняють у воді, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см доливають розчин водою до мітки і перемішують. Встановлюють рН розчину на рН-метрі, додаючи у разі потреби розчин гідроксиду натрію 1 моль/дм або оцтову кислоту.

Алюміній марки А999 за ГОСТ 11069 *.
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 11069-2001 , тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

Стандартні розчини алюмінію:

Розчин А: 1 г алюмінію поміщають у склянку місткістю 300 см , доливають 100 см розчину соляної кислоти 1:1, накривають годинниковим склом і розчиняють при помірному нагріванні, підтримуючи постійний обсяг тієї ж кислоти. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см розчину, містить А 0,001 г алюмінію.

Розчин Б (свіжоприготовлений): 1 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см розчину містить Б 0,00001 г

алюмінію.

2.3. Підготовка до аналізу

2.3.1. При визначенні суми поверхневого та включеного оксиду алюмінію пробу масою 1-2 г використовують без спеціальної обробки.

2.3.2. При визначенні включеного оксиду алюмінію використовують пробу у вигляді пластинки масою 1-1,5 г. Перед початком аналізу пластинку зачищають напилком від полони поверхневого оксиду, що утворився, і зберігають до зважування в бюксі під шаром етилового спирту (25-30 см). ).

2.4. Проведення аналізу

2.4.1. Наважку проби, приготовленої за п. 2.3.1 або п. 2.3.2 (зачищену пробу перед зважуванням підсушують від спирту фільтрувальним папером), поміщають у колбу місткістю 250 см зі зворотним холодильником, до якої попередньо внесено реакційну суміш з розрахунку 70 см на 1 г проби.

Розчинення ведуть при кімнатній температурі, а при уповільненні розчинення при нагріванні на піщаній бані (температура на 10-15 ° С нижче температури кипіння відповідного ефіру).

Розчинення порошкових матеріалів спочатку ведуть при охолодженні, не допускаючи бурхливої реакції.

Після закінчення видимого розчинення проби до колби додають 5 см реакційної суміші та продовжують розчинення при слабкому нагріванні протягом 10-15 хв.

2.4.2. Після розчинення проби розчин відразу ж фільтрують через подвійний щільний фільтр («синя стрічка»), попередньо змочений реакційною сумішшю.

Після закінчення фільтрування колбу з-під розчину проби та фільтр з осадом промивають один раз 20-25 см. реакційної суміші (допускається використання реакційної суміші з реактивів без спеціальної осушки), потім тричі сумішшю для промивання фільтрів і потім ефіром до зникнення бурого забарвлення фільтрів.

У разі визначення включеного оксиду алюмінію, фільтр додатково промивають п'ять разів розчином соляної кислоти 0,1 моль/дм. та 4-5 разів теплою водою.

Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, підсушують, озолюють і прожарюють протягом 40 хв при 600-700 °С.

Осад оксиду алюмінію в платиновому тиглі змочують 2 краплями сірчаної кислоти, додають 0,5-1,0 см фтористоводневої кислоти, нагрівають до закінчення виділення парів сірчаної кислоти і прожарюють сухий залишок при 600-700 ° С протягом 5-6 хв.

До обробленого таким чином осаду додають 3 краплі сірчаної кислоти, 1 г піросернокислого калію і проводять сплавлення в печі муфельної при температурі 700-800 °С протягом 2-3 хв.

Тигель з отриманим плавом обмивають із зовнішнього боку гарячою 70-80 °С водою, витирають фільтрувальним папером, поміщають у склянку місткістю 200 см , доливають 50-70 см окропу, підкисленою сірчаною кислотою (2,5 см сірчаної кислоти на 100 см води) і кип'ятять до повного розчинення плава.

Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою до мітки і перемішую

т.

2.4.3. Аліквотну частину розчину згідно з табл.1 відбирають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до 50 см водою, додають 1-2 краплі тіогліколевої кислоти, 2 краплі розчину фенолфталеїну перемішують і нейтралізують гідроксидом натрію, використовуючи спочатку розчин гідроксиду натрію 1 моль/дм потім 0,25 моль/дм до появи блідо-рожевого забарвлення, яке має зникнути після додавання однієї краплі розчину сірчаної кислоти 0,125 моль/дм . Після цього в колбу вносять чотири краплі розчину сірчаної кислоти 0,5 моль/дм до рН розчину 5,6-6,0, 15 см розчину ериохромціаніну-Р і перемішують. Через 20 хв додають у колбу 20 см буферного розчину доливають водою до мітки і перемішують.

Таблиця 1

2.4.4. Оптичну густину розчину вимірюють при довжині хвилі 535 нм у кюветі з товщиною шару 50 мм.

Розчином порівняння є вода з додаванням усіх реактивів за п. 2.4.3.

2.4.5. Розчини двох контрольних дослідів готують наступним чином: фільтрат після відділення осаду оксиду алюмінію з розчину досліджуваної проби відразу знову фільтрують через подвійний фільтр («синя стрічка»), попередньо змочений реакційною сумішшю, і далі надходять за пп.2.4.2, 2.4.3. 2.4.4.

Середнє значення оптичних густин розчинів двох контрольних дослідів віднімають з оптичної густини розчину проби.

Масову частку алюмінію розраховують за градуювальним графіком.

2.4.6. Побудова градуювального графіка

У шість мірних колб місткістю по 100 см доливають по 40-50 см води, потім п'ять колб додають 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025 г алюмінію.

До отриманих розчинів додають усі необхідні реактиви згідно з п. 2.4.3 та вимірюють оптичну щільність згідно з п. 2.4.4.

Розчином порівняння служить розчин, що не містить алюмінію.

За отриманими значеннями оптичної щільності розчинів і відповідним масам алюмінію будують градуювальний графік.

2.5. Обробка результатів

2.5.1. Масову частку оксиду алюмінію у відсотках обчислюють за формулою

, (1)

де - Маса алюмінію, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування проби в аліквотній частині розчину, г;

1,89 - коефіцієнт перерахунку на оксид алюмінію.

2.5.2. Розбіжності результатів нічого не винні перевищувати значень, наведених у табл.2.

Таблиця 2

3. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ОКСИДУ АЛЮМІНІЮ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в суміші розчинів дволористої міді і хлористого амонію, відділенні оксиду алюмінію, що не розчинився, сплавлення оксиду алюмінію з піросернокислим калієм, розчиненні плава, утворенні фіолетово-червоного комплексу алюмінію з ериохромціанінем-Р і вимірювання ериохромціанінем-Р.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Пекти муфельна.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр.

Мідь дволориста 2-водна за ГОСТ 4167 .

Амоній хлористий за ГОСТ 3773 розчин: 300 г хлористого амонію розчиняють у 800 см води під час підігрівання.

Реакційна суміш: 1500 г дволористої міді розчиняють у 2200 см води під час підігрівання; 300 г хлористого амонію розчиняють при підігріванні 800 см води; розчини зливають разом і, якщо необхідно, суміш розчинів фільтрують.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300 .

Кислота соляна за ГОСТ 14261 або ГОСТ 3118 , перегнана в кварцовому апараті, щільністю 1,19 г/см , розчини 1:1 та 0,1 моль/дм .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , щільністю 1,84 г/см розчини 0,5 моль/дм та 0,25 моль/дм .

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Калій піросернокислий згідно з ГОСТ 7172 .

Кислота тіогіколева.

Фенолфталеїн, спиртовий розчин 1 г/дм .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 розчини 1 моль/дм та 0,25 моль/дм .

Еріохромціанін-Р за ТУ 6-09-3115, розчин 1 г/дм .

Амоній оцтовокислий за ТУ 6-09-1312.

Натрій оцтовокислий згідно з ГОСТ 199 .

Кислота оцтова за ГОСТ 61 щільністю 1,07 г/см .

Буферний розчин з рН 6: 46 г оцтовокислого амонію і 18 г оцтовокислого натрію поміщають у склянку місткістю 500 см , розчиняють у воді, розчин переводять в мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують. Встановлюють рН розчину на рН-метрі, додаючи у разі потреби розчин гідроксиду натрію 1 моль/дм або оцтову кислоту.

Алюміній марки А999 за ГОСТ 11069 .

Стандартні розчини алюмінію.

Розчин А: 1 г алюмінію поміщають у склянку місткістю 300 см , доливають 100 см розчину соляної кислоти 1:1, накривають годинниковим склом і розчиняють при помірному нагріванні, підтримуючи постійний обсяг тим самим розчином соляної кислоти. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см стандартного розчину, містить А 0,001 г алюмінію.

Розчин Б (свіжоприготовлений): 1 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см розчину Б містить 0,00001 г алюмінію

.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Пробу, підготовлену за п. 2.3.2, вилучають із етилового спирту, швидко підсушують фільтрувальним папером, зважують, поміщають у конічну колбу місткістю 250 см. , до якої попередньо внесено 50-70 см реакційної суміші і нагрівають на плиті (70-90 °С).

У разі неповного розчинення проби додають додатково 20 см реакційної суміші і потім 20 см розчину хлористого амонію

3.3.2. Після розчинення проби розчин фільтрують через подвійний щільний фільтр («синя стрічка»), попередньо змочений гарячою водою та гарячим розчином хлористого амонію.

Фільтр з осадом оксиду алюмінію спочатку промивають гарячим розчином хлористого амонію до зникнення на фільтрі зеленого забарвлення, потім 5-6 разів розчином соляної кислоти 0,1 моль/дм. і 5-6 разів - теплою водою, звертаючи особливу увагу на краї фільтра.

Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, підсушують, озолюють і прожарюють при температурі 600-700 °С протягом 40 хв.

Залишок у платиновому тиглі змочують двома краплями сірчаної кислоти, додають 0,5-1 см. фтористоводневої кислоти і нагрівають до закінчення виділення парів сірчаної кислоти, після чого тигель прожарюють при 600-700 ° С протягом 5-7 хв.

До обробленого таким чином осаду додають три краплі концентрованої сірчаної кислоти, 1 г піросернокислого калію і проводять сплавлення в муфелі при температурі 700-800 ° С протягом 2-3 хв.

Тигель з отриманим плавом обмивають із зовнішнього боку гарячою водою, витирають фільтрувальним папером, поміщають у склянку місткістю 200 см , доливають 60-70 см окропу, підкисленою сірчаною кислотою (2,5 см концентрованої сірчаної кислоти на 100 см води), і кип'ятять до повного розчинення плава.

Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою до мітки і перемішують

.

3.3.3. Аліквотну частину розчину згідно з табл.1 відбирають у мірну колбу місткістю 100 см і далі проводять операції з п. 2.4.3.

3.3.4. Вимір оптичної щільності розчину проводять за п. 2.4.4.

3.3.5. Розчини двох контрольних дослідів готують наступним чином: гарячий фільтрат після відокремлення осаду оксиду алюмінію фільтрують через подвійний фільтр («синя стрічка»), попередньо змочений гарячою водою та гарячим розчином хлористого амонію.

Промивання фільтра, сплавлення осаду та підготовку розчину проводять за п. 3.3.2.

Середнє значення оптичних густин розчинів двох контрольних дослідів віднімають з оптичної густини розчину проби.

Масову частку алюмінію розраховують за градуювальним графіком.

3.3.6. Для побудови градуювального графіка у шість мірних колб місткістю по 100 см доливають 40-50 см води, потім п'ять колб додають 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см стандартного розчину алюмінію Б, що відповідає 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025 г алюмінію.

До отриманих розчинів додають усі необхідні реактиви згідно з п. 2.4.3 та вимірюють оптичну щільність згідно з п. 2.4.4.

Розчином порівняння служить розчин, що не містить алюмінію.

За отриманими значеннями оптичної щільності розчинів і відповідним масам алюмінію будують градуювальний графік.

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку оксиду алюмінію у відсотках обчислюють за формулою

, (2)

де - Маса алюмінію, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування проби в аліквотній частині, г;

1,89 - коефіцієнт перерахунку на окис алюмінію.

3.4.2. Розбіжності результатів нічого не винні перевищувати значень, наведених у табл.3.

Таблиця 3