ГОСТ 11739.11-98

ГОСТ 11739.11-98 Сплави алюмінієві ливарні та деформовані. Методи визначення магнію

ГОСТ 11739.11-98

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СПЛАВИ АЛЮМІНІЄВІ ЛИВАРНІ І ДЕФОРМОВАНІ

Методи визначення магнію

Aluminium casting and wrought alloys.
Методи для визначення magnesium

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

Дата введення 2000-01-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН ВАТ «Всеросійський інститут легких сплавів» (ВАТ ВІЛС), Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 297 «Матеріали та напівфабрикати з легких сплавів»

ВНЕСЕН Держстандартом Росії

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол від 12 листопада 1998 р. N 14-98)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 21 квітня 1999 р. N 132 міждержавний стандарт ГОСТ 11739.11-98 введений у дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2000 р.

4 ВЗАМІН ГОСТ 11739 .11-82

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює титриметричний (при масовій частці від 0,1 до 13,0%) та атомно-абсорбційний (при масовій частці від 0,01 до 13,0%) методи визначення магнію.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 61-75 Кислота оцтова. Технічні умови

ГОСТ 804-93 Магній первинний у чушках. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 3773-72 Амоній хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4038-79 Нікель (II) хлорид 6-водний. Технічні умови

ГОСТ 4140-74 Стронцій хлористий 6-водний. Технічні умови

ГОСТ 4147-74 Залізо (III) хлорид 6-водний. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4233-77 Натрій хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4328-77 Натрію гідроксид. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 5456-79 Гідроксиламіну гідрохлорид. Технічні умови

ГОСТ 5457-75 Ацетилен розчинений та газоподібний технічний. Технічні умови

ГОСТ 8864-71 Натрію діетилдітіокарбамат 3-водний. Технічні умови

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводнева. Технічні умови

ГОСТ 10652-73 Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти, 2-водна (трилон Б)

ГОСТ 10929-76 Водню пероксид. Технічні умови

ГОСТ 11069-74 * Алюміній первинний. Марки

_______________
* Скасовано. Діє ГОСТ 11069-2001 . - Примітка "КОДЕКС".

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований

ГОСТ 25086-87 Кольорові метали та їх сплави. Загальні вимоги до методів аналізу

3 Загальні вимоги

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

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

4 Титриметричний метод визначення магнію

4.1 Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в розчині гідроксиду натрію або в розчині соляної кислоти, відділенні магнію від компонентів, що заважають гідроксидом натрію і діетилдітіокарбоматом натрію, титруванні магнію розчином трилону Б з ериохромом чорним Т в якості індикатора.

4.2 Апаратура, реактиви та розчини

Шафа сушильна з терморегулятором.

рН-метр.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 щільністю 1,19 г/см , розчини 1:1 та 1:99.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 щільністю 1,35-1,40 г/см та розчин 2:3.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 щільністю 1,84 г/см , Розчин 1:3.

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Кислота оцтова згідно з ГОСТ 61 щільністю 1,05 г/см , Розчин 1:1.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 , розчини 200 г/дм та 2 г/дм .

Водню пероксид по ГОСТ 10929 .

Залізо (III) хлорид 6-водний за ГОСТ 4147 , розчин 3 г/дм : 0,5 г хлориду заліза (III) поміщають у конічну колбу місткістю 100 см. і розчиняють 5 см розчину соляної кислоти 1:1 та 10 см води. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Натрій хлористий за ГОСТ 4233 , розчин 100 г/дм .

Амоній хлористий за ГОСТ 3773 , розчин 100 г/дм .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Буферний розчин з рН 10: 70 г хлористого амонію поміщають у мірну колбу місткість 1000 см і розчиняють у 200 см води, доливають 570 см аміаку, доливають водою до мітки, перемішують. Розчин зберігають у поліетиленовому посуді.

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Натрію діетилдітіокарбамат за ГОСТ 8864 , розчин 50 г/дм .

Еріохром чорний Т: 0,1 г ериохрому чорного Т змішують з 10 г натрію хлористого і ретельно розтирають у фарфоровій ступці до отримання однорідної суміші. Допускається застосування індикатора у вигляді розчину: 0,125 г чорного ериохрому Т розчиняють в 5 см буферного розчину з рН 10 і доливають 50 см етилового спирту. Розчин придатний для використання протягом двох тижнів.

Папір індикаторний універсальний.

Індикатор конго червоний: 0,1 г реагенту розчиняють 100 см води при слабкому нагріванні розчин охолоджують і перемішують.

Індикаторний папір конго: фільтри середньої щільності («біла стрічка») просочують розчином червоного конго, висушують у сушильній шафі при температурі 100-105 °С, нарізають і зберігають у бюксі. Папір придатний до застосування протягом одного місяця.

Адсорбент (мацерований папір): 100 г подрібнених фільтрів («червона стрічка») поміщають у склянку місткістю 500 см , доливають 300 см гарячої води та перемішують мішалкою до отримання однорідної маси.

Магній за ГОСТ 804 марки МГ95.

Стандартні розчини магнію.

Розчин А: 1 г магнію поміщають у конічну колбу місткістю 500 см , доливають 200 см води та обережно, порціями 30 см розчину соляної кислоти 1:1. Після розчинення розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

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

Розчин Б: 100 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 500 см , доливають 6 см розчину соляної кислоти 1:1 доливають водою до мітки і перемішують.

1 см розчину містить Б 0,0002 г магнію.

Гідроксиламіну гідрохлорид за ГОСТ 5456 .

Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти, 2-водна (трилон Б) за ГОСТ 10652 розчин молярної концентрації 0,05 моль/дм : 18,62 г трилону Б поміщають у склянку місткістю 800 см. , розчиняють у 500 см розчину гідроксиду натрію 2 г/дм підкислюють розчином оцтової кислоти до значення рН 6 по універсальному індикаторному папері. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Для встановлення масової концентрації розчину трилону Б молярної концентрації 0,05 моль/дм по магнію в три конічні колби місткістю 250 см кожна поміщають по 15 см стандартного розчину А, доливають по 100 см розчину контрольного досвіду, по 10 см розчину хлористого амонію, встановлюють рН 8-9 по універсальному індикаторному папері, додаючи аміак. Розчини нагрівають до температури 40-60 ° С, доливають по 10 см буферного розчину, додають по 0,1 г індикаторної суміші або 6-8 крапель розчину індикатора ериохрому чорного Т і титрують розчином трилону Б до переходу малинового забарвлення розчинів синю.

Трилон Б, розчин молярної концентрації 0,02 моль/дм , готують одним із нижче перерахованих способів.

7,45 г трилону Б завадять у склянку місткістю 800 см , розчиняють у 500 см розчину гідроксиду натрію 2 г/дм підкислюють розчином оцтової кислоти до значення рН 6 по універсальному індикаторному папері. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують. Допускається інший спосіб: 200 см розчину трилону Б молярної концентрації 0,05 моль/дм переносять у мірну колбу місткістю 500 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Для встановлення масової концентрації розчину трилону Б молярної концентрації 0,02 моль/дм по магнію в три конічні колби місткістю 250 см кожна поміщають по 10 см стандартного розчину Б, доливають по 100 см розчину контрольного досвіду, по 10 см розчину хлористого амонію і далі надходять, як зазначено вище (встановлення масової концентрації розчину трилону Б молярної концентрації 0,05 моль/дм ).

Масову концентрацію розчину трилону Б магнію Т, г/см , Визначають з кожною партією проб і обчислюють за формулою

, (1)

де - масова концентрація стандартного розчину магнію, г/см ;

- Об'єм стандартного розчину магнію, що використовується для титрування, см ;

- Об'єм розчину трилону Б, витрачений на титрування, см .

4.3 Проведення аналізу

4.3.1 При масовій частці кремнію менше 3%

Наважку проби масою відповідно до таблиці 1 поміщають у склянку місткістю 400 см , доливають 5-10 см води та обережно, малими порціями доливають 30 см розчину гідроксиду натрію 200 г/дм (З розрахунку 6 г гідроксиду натрію на 1 г навішування проби).


Таблиця 1

Після припинення бурхливої реакції розчин нагрівають до розчинення проби, доливають 2-3 см пероксиду водню та кип'ятять 2-3 хв. У розчин доливають 200 см гарячої води, 5 см розчину хлориду заліза (III), якщо масова частка заліза в сплаві менше 0,5%, перемішують і дають осадити осад протягом 20-30 хв.

4.3.2 При масовій частці кремнію понад 3%

Наважку проби масою відповідно до таблиці 1 поміщають у конічну колбу місткістю 400 см , доливають 5-10 см води та обережно, малими порціями доливають 50 см розчину соляної кислоти 1:1. Після припинення бурхливої реакції розчин нагрівають до розчинення проби, доливають 10 см розчину азотної кислоти, нагрівають, не доводячи до кипіння, до припинення виділення бурих пар оксидів азоту і потім обережно кип'ятять протягом 10 хв. Наливають гарячу воду до 150 см. і, якщо розчин непрозорий або за наявності осаду, фільтрують через фільтр середньої щільності («біла стрічка») з адсорбентом в конічну колбу місткістю 500 см (Основний розчин). Потім фільтр промивають 8-10 разів гарячим розчином соляної кислоти 1:99 порціями по 10-15 см. збираючи промивні води в ту ж колбу.

Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, висушують, озолюють, не допускаючи займання, і прожарюють при температурі 500-600 °С протягом 2-3 хв. Після охолодження в тигель додають десять крапель сірчаної кислоти, 10 см фтористоводневої кислоти та по краплях азотну кислоту (приблизно 1 см ) до отримання прозорого розчину. Розчин випарюють насухо, доливають до сухого залишку 10 см. розчину соляної кислоти 1:1 та розчиняють його при помірному нагріванні. Після охолодження розчин приєднують до основного розчину у колбі (при необхідності фільтрують).

У розчин доливають 5 см розчину хлориду заліза (III), якщо масова частка заліза в сплаві менше 0,5% і переливають його при безперервному перемішуванні в склянку місткістю 600 см , Що містить розчин гідроксиду натрію 200 г/дм відповідно до таблиці 1. У розчин доливають 2-3 см пероксиду водню, кип'ятять протягом 10 хв і дають осаду відстоятися протягом 20 хв.

-30 хв.

4.3.3 Осад, отриманий за 4.3.1 та 4.3.2, відфільтровують через фільтр середньої щільності («біла стрічка»), промивають 4-5 разів гарячим розчином гідроксиду натрію 2 г/дм і двічі водою.

Основну масу осаду змивають з фільтра струменем гарячої води в колбу, в якій проводили розчинення, а осад, що залишився на фільтрі розчиняють в 30 см теплого розчину соляної кислоти 1:1 та 3 см пероксид водню. Фільтр промивають гарячою водою (до червоного забарвлення паперу конго, розміщеного на край фільтра), збираючи промивні води в ту саму колбу. Отриманий розчин доводять до кипіння і кип'ятять при слабкому нагріванні протягом 5 хв, об'єм розчину має бути близько 100 см . У розчин поміщають папір конго, доливають 15 см розчину хлористого амонію, охолоджують та встановлюють значення рН 3 розчином гідроксиду натрію 200 г/дм (синьо-бузкове забарвлення паперу конго від однієї краплі розчину гідроксиду натрію), додатково контролюючи універсальним індикаторним папером. Охолоджений розчин переводять у мірну колбу місткістю 250 см. , доливають 80 см розчину діетилдітіокарбамату натрію доливають водою до мітки і перемішують, при цьому значення рН становить 4,5-5. Розчин фільтрують через сухий фільтр середньої щільності («біла стрічка») у суху склянку, відкидаючи перші порції фільтрату. При масовій частці марганцю більше 0,5% розчин фільтрують через два сухі щільні фільтри («синя стрічка»).

При температурі нижче 20 °C може з'явитися біляста дітьилдітіокарбамату натрію, яка в подальшому титрування не заважає.

т.

4.3.4 Аліквотну частину розчину відповідно до таблиці 1 поміщають у конічну колбу місткістю 500-250 см , доливають водою до 150 см та нагрівають до температури 40-60 °С. До розчину додають кілька кристалів гідрохлориду гідроксиламіну, 10 см. буферного розчину та 0,1 г індикаторної суміші або 6-8 крапель розчину індикатора. Розчин температурою 40-60 °С титрують відповідно до таблиці 1 розчином трилону Б 0,05 або 0,02 моль/дм до переходу малинового фарбування розчину в синю.

4.3.5 Розчин контрольного досвіду готують за 4.3.1-4.3.4 з усіма реактивами, що застосовуються під час аналізу.

4.4 Обробка результатів

4.4.1 Масову частку магнію ,%, обчислюють за формулою

, (2)

де - Об'єм розчину трилону Б, що використовується для титрування розчину проби, см ;

- Об'єм розчину трилону Б, що використовується для титрування розчину контрольного досвіду, см ;

- встановлена масова концентрація розчину трилону Б магнію, г/см ;

- маса навішування проби в аліквотній частині розчину, г

.

4.4.2 Розбіжності результатів не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці 2.

Таблиця 2

В процентах

5 Атомно-абсорбційний метод визначення магнію

5.1 Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в розчині соляної кислоти в присутності пероксиду водню і вимірюванні атомної абсорбції магнію при довжині хвилі 285,2 нм або менш чутливої - 279,6 нм в полум'ї ацетилен-повітря в присутності хлористого стронцію або в полум'я аце.

5.2 Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр атомно-абсорбційний із джерелом випромінювання для магнію.

Ацетилен за ГОСТ 5457 .

Закис азоту медичний.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 щільністю 1,19 г/см , розчини 1:1 та 1:99.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 щільністю 1,84 г/см .

Кислота азотна за ГОСТ 4461 щільністю 1,35-1,40 г/см .

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Нікель (II) хлорид 6-водний за ГОСТ 4038 розчин 2 г/дм .

Водню пероксид по ГОСТ 10929 .

Стронцій хлористий 6-водний за ГОСТ 4140 розчин 50 г/дм :

76 г хлористого стронцію поміщають у склянку місткістю 600 см , розчиняють у 400 см води, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують. Зберігають у поліетиленовому посуді.

Алюміній згідно з ГОСТ 11069 марки А999.

Розчини алюмінію.

Розчин А 20 г/дм : 10 г алюмінію поміщають у конічну колбу місткістю 500 см. , доливають невеликими порціями 400 см розчину соляної кислоти 1:1 та розчиняють при помірному нагріванні, додаючи 1 см розчину нікелю хлориду (II).

Потім додають 3-5 крапель пероксиду водню і кип'ятять розчин протягом 3-5 хв. Охолоджений розчин переносять у мірну колбу місткістю 500 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Розчин Б 1 г/дм : 50 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Магній за ГОСТ 804 марки МГ95.

Стандартні розчини магнію.

Розчин А: 1 г магнію поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 100 см води, обережно, невеликими порціями 30 см розчину соляної кислоти 1:1 та розчиняють при помірному нагріванні. Охолоджений розчин переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см розчину містить 0,001 г магнію.

Розчин Б: 5 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують. Розчин готують безпосередньо перед застосуванням.

1 см розчину містить

0,00005 г магнію.

5.3 Проведення аналізу

5.3.1 Наважку проби масою 0,5 г поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 30 см води та обережно, маленькими порціями 20 см розчину соляної кислоти 1:1. Колбу нагрівають до розчинення навішування, додають 3-5 крапель пероксиду водню та кип'ятять розчин протягом 3-5 хв. Якщо розчин прозорий, його переводять у мірні колби відповідно до таблиці 3.


Таблиця 3

5.3.2 Якщо залишається осад, що вказує на наявність кремнію, розчин фільтрують у мірну колбу відповідно до таблиці 3 через фільтр середньої щільності («біла стрічка»), промиваючи осад на фільтрі 2-3 рази гарячим розчином соляної кислоти 1:99 порціями 10 см (Основний розчин).

Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, висушують, озолюють, не допускаючи займання, і прожарюють при температурі 500-600 °С протягом 2-3 хв. Після охолодження в тигель додають п'ять крапель сірчаної кислоти, 5 см фтористоводневої кислоти та по краплях азотну кислоту (приблизно 1 см ) до отримання прозорого розчину. Розчин випарюють насухо, охолоджують, доливають до сухого залишку в тиглі 10 см. розчину соляної кислоти 1:1 та розчиняють його при помірному нагріванні. Після охолодження розчин приєднують до основного розчину (за потреби попередньо фільтрують).

5.3.3 При масовій частці магнію менше 0,05%

До розчину в мірній колбі місткістю 250 см отриманому по 5.3.1 і 5.3.2, доливають 20 см розчину хлористого стронцію (при використанні полум'я ацетилен-повітря) доливають водою до мітки і перемішують.

5.3.4 При масовій частці магнію понад 0,05%

Розчини у мірній колбі місткістю 500 см , отримані, але 5.3.1 і 5.3.2 доливають водою до мітки і перемішують.

5.3.5 При масовій частці магнію від 0,5 до 13,0%

Аліквотну частину 200 см розчину, отриманого за 5.3.4, поміщають у мірну колбу місткістю 500 см , доливають водою до мітки та перемішують.

5.3.6 Аліквотну частину розчину, отриманого за 5.3.4 та 5.3.5, відповідно до таблиці 3 поміщають у мірну колбу місткістю 250 см , доливають 5 см розчину хлористого стронцію (при використанні полум'я ацетилен-повітря) доливають водою до мітки і перемішують.

5.3.7 Розчин контрольного досвіду готують по 5.3.1-5.3.6, використовуючи замість навішування проби навішування алюмінію.

5.3.8 Побудова градуювальних графіків

5.3.8.1 При масовій частці магнію від 0,01 до 0,05%

У сім мірних колб місткістю 250 см кожна доливають по 25 см розчину алюмінію А, по 20 см розчину хлористого стронцію (при використанні полум'я ацетилен-повітря), у шість з них відміряють 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,000025; 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магнію.

5.3.8.2. При масовій частці магнію понад 0,05 до 0,25%

У шість мірних колб місткістю 250 см кожна доливають по 5 см розчину алюмінію А, по 5 см розчину хлористого стронцію (при використанні полум'я ацетилен-повітря), п'ять з них відміряють 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магнію.

5.3.8.3. При масовій частці магнію понад 0,25 до 1,0%

У шість мірних колб місткістю 250 см кожна доливають по 25 см розчину алюмінію Б, по 5 см розчину хлористого стронцію (при використанні полум'я ацетилен-повітря), п'ять з них відміряють 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магнію.

5.3.8.4. При масовій частці магнію понад 1,0 до 13,0%

У шість мірних колб місткістю 250 см кожна доливають по 5 см розчину алюмінію Б, по 5 см розчину хлористого стронцію (при використанні полум'я ацетилен-повітря), п'ять з них відміряють 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,00005; 0,0001, 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магнію.

5.3.8.5 Розчини по 5.3.8.1 −5.3.8.4 доливають водою до мітки та перемішують.

5.3.9 Розчини проби, контрольного досвіду та розчини для побудови градуювального графіка розпилюють у полум'я ацетилен-повітря або ацетилен-закис азоту та вимірюють атомну абсорбцію магнію при довжині хвилі 285,2 або 279,6 мм.

За отриманими значеннями атомної абсорбції та відповідним їм масовим концентраціям магнію будують градуювальний графік у координатах: «Значення атомної абсорбції - масова концентрація магнію, г/см ». Розчин, який не введений магній, служить розчином контрольного досвіду при побудові градуювального графіка.

Масову концентрацію магнію в розчині проби та розчині контрольного досвіду визначають за градуювальним графіком.

5.4 Обробка результатів

5.4.1 Масову частку магнію , %, обчислюють за формулою

, (3)

де - масова концентрація магнію в розчині проби, знайдена за градуювальним графіком, г/см ;

- масова концентрація магнію в розчині контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком, г/см ;

- Об'єм розчину проби, см ;

- маса навішування проби або маса навішування проби в аліквотній частині розчину, г

.

5.4.2 Розбіжності результатів не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці 4.


Таблиця 4

В процентах