ГОСТ 11739.4-90

ГОСТ 11739.4-90 Сплави алюмінієві ливарні та деформовані. Методи визначення вісмуту

ГОСТ 11739.4-90

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СПЛАВИ АЛЮМІНІЄВІ ЛИВАРНІ І ДЕФОРМОВАНІ

Методи визначення вісмуту

Aluminium casting and wrought alloys.
Методи для визначення bismuth

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
(ІВД 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; Л. А. Тенякова ; М. Н. Горлова , канд. хім. наук; О. Л. Скорська , канд. хім. наук; Л.В.Антоненко

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

3. ВЗАМІН ГОСТ 11739.4-78

4. Періодичність перевірки – 5 років

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює фотометричний (при масовій частці вісмуту від 0,005 до 0,8%) та атомно-абсорбційний (при масовій частці вісмуту від 0,05 до 1,0%) методи визначення вісмуту.

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 ВІСМУТУ

2.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в суміші сірчаної та азотної кислот або в розчині гідроксиду натрію, утворенні оранжево-жовтого комплексу вісмуту з йодистим калієм та подальшому вимірі оптичної щільності розчину при довжині хвилі 465 нм.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр.

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

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

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 , розчин 400 г/дм . Розчин готують і зберігають у поліетиленовому посуді.

Натрій азотистокислий за ГОСТ 4197 розчин 20 г/дм .

Суміш кислот N 1: 100 см води обережно, порціями при перемішуванні доливають 200 см сірчаної кислоти, що охолоджують до кімнатної температури, доливають 200 см азотної кислоти та перемішують.

Суміш кислот N 2: до 400 см розчину сірчаної кислоти доливають 50 см азотної кислоти та перемішують.

Суміш N 3: до 400 см розчину сірчаної кислоти доливають 50 см азотної кислоти та перемішують. Розчин перед вживанням нагрівають приблизно до 80 °C і доливають 2 см розчину азотистокислого натрію

Залізо хлорне за ГОСТ 4147 , розчин 10 г/дм .

Калій йодистий за ГОСТ 4232 , свіжоприготовлений розчин 200 г/дм .

Тіомочевина за ГОСТ 6344 , розчин 100 г/дм .

Вісмут за ГОСТ 10928 * марки ВІ0000 чи ВІ000.
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 10928-90 , тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

Стандартний розчин вісмуту: 0,1 г вісмуту поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають 30 см розчину азотної кислоти, накривають годинниковим склом та розчиняють при помірному нагріванні. Після розчинення проби розчин охолоджують до кімнатної температури, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см розчину містить 0,0001 г вісмуту.

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

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

народної маси.

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Наважку проби масою згідно з табл.1 розчиняють одним з наступних способів.

Таблиця 1

2.3.1.1. При масовій частці кремнію менше 0,5% навішування проби поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 25 см суміші кислот N 1. Після припинення бурхливої реакції розчин нагрівають до повного розчинення навішування, додають 30 см води та кип'ятять розчин 1-2 хв. Якщо розчин не прозорий, його фільтрують через фільтр середньої щільності («біла стрічка») з адсорбентом в мірну колбу місткістю 100 см , обполіскуючи колбу та промиваючи фільтр 2-3 рази гарячою водою порціями по 10 см щоб обсяг фільтрату був не більше 80 см , і розчин охолоджують до кімнатної температури.

При масовій частці вісмуту менше 0,08% проводять фотометрування розчину з усієї навішування в мірній колбі місткістю 100 см. .

При масовій частці вісмуту більше 0,08% розчин доливають водою до мітки, перемішують і продовжують за п. 2.3.2

.

2.3.1.2. При масовій частці кремнію більше 0,5% навішування проби поміщають у склянку з фторопласту або скловуглецю місткістю 200 см. , доливають 1 см розчину хлорного заліза, якщо його масова частка в пробі становить менше 0,2%, потім доливають 5-7 см води та при постійному охолодженні невеликими порціями - 50 см розчину гідроксиду натрію Після припинення бурхливої реакції склянку нагрівають до повного розчинення проби і при помірному нагріванні, уникаючи розбризкування, упарюють до 15-20 см . Наявність у розчині характерної каламуті сірого кольору свідчить про присутність кремнію, що не розчинився. У цьому випадку нагрівання слід продовжити до одержання прозорого розчину. Після охолодження до склянки обережно доливають 180-200 см. води та нагрівають до розчинення солей.

Розчин фільтрують через фільтр середньої густини («біла стрічка») з адсорбентом. Осад на фільтрі промивають 8-10 разів гарячою водою і розчиняють у 45 см гарячої суміші кислот N 2 над склянкою або колбою місткістю 250-300 см . Якщо проба містить більше 0,5% марганцю, осад розчиняють в 45 см гарячої суміші N 3. Фільтр промивають 6 разів гарячою водою порціями по 20 см збираючи промивні води в тій же склянці.

Фільтрат та промивні води упарюють до об'єму 70-80 см , охолоджують до кімнатної температури, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. .

При масовій частці вісмуту менше 0,08% проводять фотометрування розчину для всієї навішування у мірній колбі місткістю 100 см. .

При масовій частці вісмуту більше 0,08% розчин доливають водою до мітки і перемішують.

шивають.

2.3.2 До розчину проби або аліквотної частини розчину (див. табл.1) у мірній колбі місткістю 100 см доливають розчин сірчаної кислоти (див. табл.1), 5 см розчину тіомочевини, 10 см розчину йодистого калію доливають водою до мітки і перемішують.

2.3.3. Оптичну густину розчину вимірюють через 20 хв при довжині хвилі 465 нм у кюветі з товщиною шару згідно з табл.1.

Розчином порівняння служить розчин контрольного досвіду, який готують за пп.2.3.1.1 або 2.3.1.2 та 2.3.2 з усіма реактивами, що використовуються в аналізі.

Масову частку вісмуту розраховують за градуювальним графіком.

2.3.4. Побудова градуювальних графіків

2.3.4.1. При масовій частці кремнію менше 0,5% у шість із семи мірних колб місткістю по 100 см відміряють 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину вісмуту, що відповідає 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г вісмуту, доливають по 30 см розчину сірчаної кислоти і далі продовжують пп.2.3.2, 2.3.3.

2.3.4.2. При масовій частці кремнію понад 0,5% у сім склянок із фторопласту або скловуглецю місткістю по 200 см. поміщають навішування алюмінію масою по 0,5 г, шість з них відміряють 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину вісмуту, що відповідає 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г вісмуту і далі продовжують за п. 2.3.1.2 , фотометруючи розчин за пп.2.3.2 та 2.3.3 у мірній колбі місткістю 100 см з усієї навішування.

Розчинами порівняння є розчини, що не містять вісмут.

За отриманими значеннями оптичної щільності розчинів і відповідним їм мас вісмуту будують градуювальний графік.

2.4. Обробка результатів

2.4.1. Масову частку вісмуту ( ) у відсотках обчислюють за формулою

, (1)

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

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

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

Таблиця 2

3. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ВІСМУТУ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в соляній кислоті у присутності пероксиду водню та подальшому вимірі атомної абсорбції вісмуту при довжині хвилі 223,1 нм у полум'ї ацетилен-повітря.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр атомно-абсорбційний із джерелом випромінювання для вісмуту.

Ацетилен за ГОСТ 5457 .

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 1:3.

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

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Водню пероксид по ГОСТ 10929 .

Нікель хлористий за ГОСТ 4038 , розчин 1 г/дм .

Алюміній за ГОСТ 11069 марки А999 (з часткою вісмуту менше 0,001%).

Розчин алюмінію 20 г/дм : 10 г алюмінію поміщають у склянку місткістю 500 см. , додають 50 см води, потім невеликими порціями 300 см розчину соляної кислоти (1:1) та розчиняють при помірному нагріванні, додаючи 1 см розчину хлористого нікелю Розчин охолоджують до кімнатної температури, переносять у мірну колбу місткістю 500 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

Вісмут за ГОСТ 10928 марки ВІ0000 чи ВІ000.

Стандартні розчини вісмуту.

Розчин А: 0,5 г вісмуту поміщають у склянку місткістю 300 см , доливають 100 см розчину азотної кислоти та розчиняють при помірному нагріванні. Розчин кип'ятять до видалення оксидів азоту, охолоджують до кімнатної температури, переводять у мірну колбу місткістю 500 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

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

Розчин Б: 50 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають 5 см розчину азотної кислоти доливають водою до мітки і перемішують.

1 см розчину містить Б 0,0005 г вісмуту.

Розчин: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають 5 см розчину азотної кислоти, доливають водою до мітки та перемішують; готують перед застосуванням.

1 см розчину містить 0

0001 г вісмуту.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку проби масою 0,5 г поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають приблизно 10 см води і потім невеликими порціями 25 см розчину соляної кислоти (1:1) Колбу накривають годинниковим склом, нагрівають до розчинення навішування, додають 3-5 крапель пероксиду водню і кип'ятять розчин протягом 3 хв.

Годинникове скло та стінки колби обполіскують водою. Розчин охолоджують до кімнатної температури, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

3.3.2. При масовій частці кремнію менше 1% розчин, якщо він не прозорий, фільтрують через сухий фільтр середньої щільності (біла стрічка) в склянку, відкидаючи перші порції фільтрату.

3.3.3. При масовій частці кремнію понад 1% після закінчення розчинення за п. 3.3.1 розчин фільтрують через фільтр середньої щільності («біла стрічка») у мірну колбу місткістю 100 см . Осад на фільтрі промивають 3-4 рази гарячим розчином соляної кислоти 1:99 порціями по 10 см. (Основний фільтрат).

Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, висушують, озолюють, не допускаючи займання, і прожарюють при температурі 500-600 °С протягом 3 хв. Після охолодження до вмісту тигля додають чотири краплі сірчаної кислоти, 5 см фтористоводневої кислоти і краплями азотну кислоту до отримання прозорого розчину. Далі розчин випарюють насухо, після охолодження залишок змочують 2-3 см. води та розчиняють у 2-3 см розчину соляної кислоти (1:1) під час нагрівання.

Розчин приєднують до основного фільтрату у мірній колбі місткістю 100 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

3.3.4. Розчин контрольного досвіду готують згідно з пп.3.3.1, 3.3.2 або 3.3.3, використовуючи замість навішування проби навішування алюмінію.

3.3.5. Побудова градуювальних графіків

3.3.5.1. При масовій частці вісмуту від 0,05 до 0,10% у сім мірних колб місткістю по 100 см доливають по 25 см розчину алюмінію, у шість з них відміряють 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 см стандартного розчину, що відповідає 0,00025; 0,0003; 0,00035; 0,0004; 0,00045; 0,0005 г вісмуту.

3.3.5.2. При масовій частці вісмуту від 0,1 до 0,5% шість мірних колб місткістю по 100 см доливають по 25 см розчину алюмінію, п'ять з них відміряють 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,0005; 0,001; 0,0015; 0,002; 0,0025 г вісмуту.

3.3.5.3. При масовій частці вісмуту від 0,5 до 1% у сім мірних колб місткістю по 100 см доливають по 25 см розчину алюмінію, у шість з них відміряють 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 см стандартного розчину А, що відповідає 0,0025; 0,003; 0,0035; 0,004; 0,0045; 0,005 г вісмуту.

3.3.6. Розчини в колбах за пп.3.3.5.1, 3.3.5.2 та 3.3.5.3 доливають водою до мітки та перемішують.

3.3.7. Розчин проби, розчин контрольного досвіду та розчини для побудови градуювального графіка розпорошують в полум'я ацетилен-повітря та вимірюють атомну абсорбцію вісмуту при довжині хвилі 223,1 нм.

За отриманими значеннями атомної абсорбції та відповідним їм масовим концентраціям вісмуту будують градуювальний графік.

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

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку вісмуту ( ) у відсотках обчислюють за формулою

, (2)

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

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

- Об'єм розчину проби, см ;

- Маса навішування проби, г

.

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

Таблиця 3