ГОСТ 11739.23-99

ГОСТ 11739.23-99 Сплави алюмінієві ливарні та деформовані. Методи визначення цирконію

ГОСТ 11739.23-99

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СПЛАВИ АЛЮМІНІЄВІ ЛИВАРНІ І ДЕФОРМОВАНІ

Методи визначення цирконію

Aluminium casting and wrought alloys. Методи для визначення цирконіуму

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

Дата введення 2000-09-01

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 N 16-99 від 8 жовтня 1999 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 18 лютого 2000 р. N 41-ст міждержавний стандарт ГОСТ 11739.23-99 введений у дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 вересня 2000 р.

4 ВЗАМІН ГОСТ 11739 .23-82

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює фотометричні (при масовій частці цирконію від 0,002% до 0,25% та від 0,02% до 0,5%) та титриметричний (при масовій частці цирконію від 0,5% до 3,0%) методи визначення цирконію. в алюмінієвих ливарних та деформованих сплавах.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 83-79 Вуглекислий натрій. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3759-75 Алюміній хлористий 6-водний. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 3773-72 Амоній хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 5456-79 Гідроксиламіну гідрохлорид. Технічні умови

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводнева. Технічні умови

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

ГОСТ 22867-77 Амоній азотнокислий. Технічні умови

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 Фотометричний метод визначення цирконію з Арсеназ III

4.1 Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в соляній кислоті, утворенні в розчині соляної кислоти 6 моль/дм пофарбованого в синій колір комплексу цирконію з арсеназо III та вимірювання оптичної щільності розчину при довжині хвилі 665-670 нм.

4.2 Апаратура, реактиви та розчини

Пекти муфельна з терморегулятором.

Спектрофотометр.

рН-метр.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 щільністю 1,19 г/см , розчини 1:1 та 1:3.

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

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

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

Амоній азотнокислий за ГОСТ 22867 , розчин 200 г/дм .

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Натрій вуглекислий згідно з ГОСТ 83 .

Алюміній хлористий 6-водний за ГОСТ 3759 .

Розчин алюмінію 25 г/дм : 45 г хлористого алюмінію розчиняють у 150 см. розчину соляної кислоти 1:1, переносять розчин у мірну колбу місткістю 200 см доливають розчином соляної кислоти 1:1 до мітки і перемішують.

Арсеназо ІІІ, розчин 2,5 г/дм : 0,25 г реагенту розчиняють при слабкому нагріванні 90 см води, що містить 0,3 г вуглекислого натрію, встановлюють рН (4,0±0,1), використовуючи рН-метр і розчин соляної кислоти 1:3, розчин переводять в мірну колбу місткістю 100 см , охолоджують, доливають водою до мітки та перемішують. Розчин придатний для застосування протягом 6 місяців.

Якість кожної нової партії арсеназо III перевіряють, для цього встановлюють оптимальну довжину хвилі комплексу цирконію з арсеназо III, знімаючи ділянку спектра світлопоглинання від 630 до 700 нм через кожні 5 нм, для точки градуювального графіка, що відповідає змісту 0000. .4). При задовільній якості реагенту максимальне поглинання комплексу знаходиться при довжині хвилі 665-670 нм і має становити не менше як половину одиниці оптичної щільності.

Цирконію хлорокис 8-водна.

Стандартні розчини цирконію.

Розчин А: 1,767 г 8-водного хлорокису цирконію поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 150 см розчину соляної кислоти 1:3, кип'ятять 5 хв, охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 500 см доливають розчином соляної кислоти 1:3 до мітки і перемішують.

1 см розчину містить 0,001 г цирконію.

Встановлюють масову концентрацію стандартного розчину цирконію , г/см : аліквотну частину розчину 23 см поміщають у склянку місткістю 300 см , доливають 70-80 см води, додають 1 г хлористого амонію, нагрівають до 60-70 °С і додають краплями, при перемішуванні, аміак до появи відчутного запаху.

Розчин з осадом нагрівають до кипіння, витримують 20 хв у теплому місці при температурі 40-50 °С, потім фільтрують через фільтр середньої щільності (біла стрічка). Осад на фільтрі п'ять разів промивають розчином азотнокислого амонію. Фільтр з осадом поміщають у доведений до постійної маси при температурі (1000±10) °С платиновий тигель, підсушують, обережно озолюють і прожарюють в печі муфельної при температурі (1000±10) °С протягом 1 год, охолоджують в ексикаторі і зважують.

Масову концентрацію стандартного розчину цирконію , г/см , обчислюють за формулою

, (1)

де - Маса осаду після прожарювання, г;

0,7403 - коефіцієнт перерахунку двоокису цирконію на цирконій;

- Об'єм стандартного розчину цирконію, взятий для встановлення масової концентрації, см .

Розчин Б: 10 см стандартного розчину, А масової концентрації , обчисленої за формулою (1), переносять піпеткою в мірну колбу місткістю 100 см доливають розчином соляної кислоти 1:3 до мітки і перемішують.

1 см розчину містить 0,0001 г цирконію.

Розчин: 4 см стандартного розчину Б переносять піпеткою у мірну колбу місткістю 100 см доливають розчином соляної кислоти 1:1 до мітки і перемішують.

1 см розчину містить 0,000004 г цирконію.

Розчин В готують перед застосування

ним.

4.3 Проведення аналізу

4.3.1 Наважку проби масою відповідно до таблиці 1 поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 30 см розчину соляної кислоти 1:1 і пробу розчиняють спочатку при кімнатній температурі, потім при помірному нагріванні. Розчин обережно випаровують до появи вологих солей, охолоджують, доливають 100 см. розчину соляної кислоти 1:1 та розчиняють солі при помірному нагріванні.


Таблиця 1

4.3.1.1 При масовій частці кремнію менше 4% розчин переводять у мірну колбу місткістю 200 см доливають розчином соляної кислоти 1:1 до мітки і перемішують. Якщо розчин не прозорий, його фільтрують через фільтр середньої щільності (біла стрічка) в суху колбу.

4.3.1.2 При масовій частці кремнію понад 4% розчин з осадом фільтрують у мірну колбу місткістю 200 см через фільтр середньої щільності («біла стрічка»), фільтр промивають 2-3 рази розчином соляної кислоти 1:1 порціями по 10 см , Збираючи фільтрат в ту ж колбу (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. Розчин охолоджують, при необхідності фільтрують через маленький щільний фільтр («синя стрічка») і приєднують до основного розчину в мірній колбі місткістю 200 см доливають розчином соляної кислоти 1:1 до мітки і перемішують.

4.3.2 Аліквотну частину розчину відповідно до таблиці 1 поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , доливають з піпетки розчин соляної кислоти 1:1 до об'єму 20 см , розчин алюмінію відповідно до таблиці 1, 1 см розчину арсеназо III доливають розчином соляної кислоти 1:1 до мітки і перемішують.

4.3.3 Оптичну густину розчину вимірюють через 5 хв при довжині хвилі 665 нм у кюветі з товщиною шару 10 мм, прикритою кришкою; допускається використання кювети із товщиною шару 20 мм. Розчином порівняння служить розчин контрольного досвіду 4.3.4.

Масу цирконію визначають за градуювальним графіком.

4.3.4 Побудова градуювального графіка

У десять мірних колб місткістю 50 см кожна доливають по 10 см розчину соляної кислоти 1:1, по 2 см розчину алюмінію, дев'ять з них відміряють 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину, що відповідає 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,00001; 0,000012; 0,000016; 0,00002 г цирконію і далі продовжують по 4.3.2 та 4.3.3.

Розчин, що не містить цирконію, служить розчином контрольного досвіду при побудові градуювального графіка.

За отриманими значеннями оптичної щільності розчинів та відповідним їм масам цирконію будують градуювальний графік.

4.4 Обробка результатів

4.4.1 Масову частку цирконію , %, обчислюють за формулою

, (2)

де - Маса цирконію в розчині проби, знайдена за градуювальним графіком, г;

- 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 Фотометричний метод визначення цирконію з ксиленоловим помаранчевим

5.1 Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в соляній кислоті, утворенні в розчині соляної кислоти 1 моль/дм пофарбованого в оранжево-червоний колір комплексу цирконію з ксиленоловим помаранчевим та вимірювання оптичної щільності розчину при довжині хвилі 536 нм.

5.2 Апаратура, реактиви та розчини

Пекти муфельна.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 щільністю 1,19 г/см , розчини 1:1, 1:3, 1:99 та 2,5 моль/дм .

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

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

Амоній азотнокислий за ГОСТ 22867 , розчин 200 г/дм .

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Гідроксиламіну гідрохлорид за ГОСТ 5456 , розчин 100 г/дм .

Алюміній хлористий 6-водний за ГОСТ 3759 .

Розчин алюмінію 25 г/дм : 45 г хлористого алюмінію розчиняють у 150 см. води, доливають 15 см розчину соляної кислоти 1:1, переносять розчин у мірну колбу місткістю 200 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Ксиленоловий помаранчевий, розчин 2 г/дм свіжоприготовлений.

Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 20-водна (трилон Б) за ГОСТ 10652 розчин 0,025 моль/дм .

Цирконію хлорокис 8-водна.

Стандартні розчини, А та Б по 4.2.

Стандартний розчин: 5 см стандартного розчину Б переносять піпеткою у мірну колбу місткістю 100 см доливають розчином соляної кислоти 2,5 моль/дм до мітки та перемішують.

1 см розчину містить 0,000005 г цирконію.

Розчин В готують перед пр

ім'ям.

5.3 Проведення аналізу

5.3.1 Наважку проби відповідно до таблиці 3 поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають невеликими порціями 30 см. розчину соляної кислоти 1:1 і пробу розчиняють спочатку при кімнатній температурі, потім при помірному нагріванні. Розчин обережно випаровують до появи вологих солей, доливають 70 см. розчину соляної кислоти 1:1 та розчиняють солі при нагріванні.


Таблиця 3

5.3.1.1 При масовій частці кремнію менше 4% розчин переводять у мірну колбу місткістю 200 см , доливають 10 см розчину соляної кислоти 1:1 доливають водою до мітки і перемішують. Якщо розчин не прозорий, його фільтрують через фільтр середньої щільності (біла стрічка) в суху колбу.

5.3.1.2 При масовій частці кремнію понад 4% розчин з осадом фільтрують у мірну колбу місткістю 200 см через фільтр середньої щільності («біла стрічка»), фільтр 2-3 рази промивають гарячим розчином соляної кислоти 1:99 порціями по 10 см , Збираючи фільтрат в ту ж колбу (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 додають у тигель 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. Розчин охолоджують, при необхідності фільтрують через маленький щільний фільтр («синя стрічка») і приєднують до основного розчину в мірній колбі місткістю 200 см , доливають водою до мітки та перемішують.

5.3.2 Аліквотну частину розчину відповідно до таблиці 3 поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , доливають 2 см розчину гідрохлориду гідроксиламіну, витримують 5 хв, відповідно до таблиці 3 доливають розчин соляної кислоти 2,5 моль/дм , розчин алюмінію, 2 см розчину ксиленолового помаранчевого доливають водою до мітки і перемішують.

5.3.3 Оптичну густину розчину вимірюють через 15 хв при довжині хвилі 536 нм у кюветі з товщиною шару 30 мм.

Як розчин порівняння використовують компенсуючий розчин - відповідну аліквотну частину випробовуваного розчину з усіма реактивами, в яку перед додаванням ксиленолового помаранчевого вводять 0,5 см розчину трилону Б.

Масу цирконію визначають за градуювальним графіком.

5.3.4 Побудова градуювального графіка

У дев'ять мірних колб місткістю 50 см кожна доливають із бюретки 20; 19; 18; 17; 16; 15; 14; 13; 12 см розчину соляної кислоти 2,5 моль/дм , по 2 см розчину алюмінію та, починаючи з другої колби, відміряють 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 см стандартного розчину, що відповідає 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025; 0,00003; 0,000035; 0,00004 г цирконію, доливають по 2 см ксиленолового помаранчевого, доливають водою до мітки, перемішують і далі продовжують 5.3.3.

Розчин, що не містить цирконію, служить розчином контрольного досвіду при побудові градуювального графіка.

За отриманими значеннями оптичної щільності розчинів та відповідним їм масам цирконію будують градуювальний графік.

5.4 Обробка результатів

5.4.1 Масову частку цирконію , %, обчислюють за формулою

, (3)

де - Маса цирконію в розчині проби, знайдена за градуювальним графіком, г;

- 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

6 Титриметричний метод визначення цирконію

6.1 Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в соляній кислоті та титруванні цирконію в розчині соляної кислоти 1 моль/дм трилоном Б з індикатором ксиленоловим помаранчевим.

Заліза III, що заважає вплив, усувають введенням гідрохлориду гідроксиламіну.

6.2 Апаратура, реактиви та розчини

Пекти муфельна.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 щільністю 1,19 г/см , розчини 1:1 та 1:3.

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

Амоній азотнокислий за ГОСТ 22867 , розчин 200 г/дм .

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Гідроксиламіну гідрохлорид за ГОСТ 5456 , розчин 100 г/дм .

Ксиленоловий помаранчевий, розчин 2 г/дм свіжоприготовлений.

Цирконію хлорокис 8-водна.

Стандартний розчин цирконію 4.2.

Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 2-водна (трилон Б) за ГОСТ 10652 розчин 0,0125 моль/дм : 4,653 г трилону Б розчиняють у 200 см. води, що фільтрують через фільтр середньої щільності («біла стрічка») у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Для встановлення масової концентрації трилону Б за цирконієм у конічну колбу місткістю 250 см поміщають 10 см стандартного розчину цирконію А, доливають 20 см розчину соляної кислоти 1:1, 100 см гарячої води та нагрівають до кипіння, доливають 25 см розчину гідрохлориду гідроксиламіну, чотири краплі ксиленолового помаранчевого і титрують цирконій розчином трилону Б до зміни малинового забарвлення розчину жовту.

Масову концентрацію трилону Б за цирконієм. , г/см , обчислюють за формулою

, (4)

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

- Об'єм стандартного розчину цирконію, см ;

- Об'єм розчину трилону Б, см .

6.3 Проведення аналізу

Наважку проби масою 0,5 г поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають невеликими порціями 40 см. розчину соляної кислоти 1:1 і пробу розчиняють спочатку при кімнатній температурі, потім при помірному нагріванні. До розчину додають 8-10 крапель азотної кислоти та обережно випарюють до появи вологих солей, охолоджують, доливають 25 см. розчину соляної кислоти 1:1, розчиняють солі при нагріванні, доливають 100 см гарячої води та нагрівають до кипіння. До гарячого розчину доливають 25 см. розчину гідрохлориду гідроксиламіну, чотири краплі ксиленолового помаранчевого і титрують цирконій розчином трилону Б до зміни малинового забарвлення розчину жовту.

У разі появи блідо-малинового забарвлення після досягнення точки еквівалентності розчин нагрівають до початку кипіння і титрують до появи стійкого жовтого забарвлення.

6.4 Обробка результатів

6.4.1 Масову частку цирконію , %, обчислюють за формулою

, (5)

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

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

- Маса проби, г.

6.4.2 Розбіжності результатів не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці 5.


Таблиця 5

В процентах