ГОСТ 12697.5-77

ГОСТ 12697.5-77 Алюміній. Метод визначення хрому (зі змінами N 1, 2, 3)

ГОСТ 12697.5-77

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

АЛЮМІНІЙ

Метод визначення хрому

Aluminium. Method for determination of chromium

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

Дата введення 1979-01-01

Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 27.09.77 N 2315 дату запровадження встановлено 01.01.79

Обмеження терміну дії знято за протоколом N 3-93 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВС 5-6-93)

ВЗАМІН ГОСТ 12701-67 в частині разд.2

ВИДАННЯ зі Змінами N 1, 2, 3, затвердженими у листопаді 1981 р., листопаді 1985 р., травні 1988 р. (ІУС 1-82, 2-86, 8-88).


Цей стандарт встановлює фотометричний метод визначення хрому в алюмінії (при масовій частці хрому від 0,0002 до 0,1%).

Метод заснований на окисленні хрому марганцевокислим калієм або надсірчанокислим амонієм у присутності каталізатора до шестивалентного стану та утворення у кислому середовищі розчинної сполуки фіолетового кольору з дифенілкарбазидом.

Метод передбачає два варіанти проведення аналізу без екстракції та з екстракцією хрому.

Забарвлений розчин фотометрують при нм.

(Змінена редакція, Зм. N 3).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 12697.1-77 та ГОСТ 25086-87 .

(Змінена редакція, Изм. N 2, 3).

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Фотоелектроколориметри типів ФЕК-56М, ФЕК-60, КФК або спектрофотометри типів СФ-16, СФ-26 або аналогічного типу.

Ваги лабораторні за ГОСТ 24104-88 * 2-го класу точності з похибкою зважування 0,0002
________________
* З 1 липня 2002 р. введено в дію ГОСТ 24104-2001 **.

** На території Російської Федерації діє ГОСТ Р 53228-2008. - Примітка виробника бази даних.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 розчини 2 і 4 моль/дм .

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552-80 , розведена 1:10.

Марганець сірчанокислий за ГОСТ 435-77 , розчин з масовою часткою 0,01%.

Срібло азотнокисле за ГОСТ 1277-75 розчин з масовою часткою 1%.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328-77 розчин з масовою часткою 20%. Зберігають у поліетиленовому посуді.

Метиловий помаранчевий розчин з масовою часткою 0,1%.

Натрій азотистокислий за ГОСТ 4197-74 розчин 0,1 г/дм .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490-75 , розчин 0,02 моль/дм .

Амоній надсірчанокислий за ГОСТ 20478-75 , свіжоприготовлений розчин з масовою часткою 10%.

Алюміній марки А995 за ГОСТ 11069-2001 .

Розчин алюмінію 20 та 25 г/дм ; готують наступним чином: 2,0 або 2,5 г алюмінію розчиняють у 50 см гідроксиду натрію при нагріванні, після охолодження розчин переводять в мірну колбу місткістю 100 см , розбавляють до мітки водою і перемішують. Розчин зберігають у поліетиленовому посуді.

Сечовина за ГОСТ 6691-77 .

Ацетон за ГОСТ 2603-79 . Якщо необхідно, ацетон піддають перегонці при 56 °C.

Дифенілкарбазид з НД, свіжоприготовлені розчини з масовою часткою 0,1 та 0,25% в ацетоні. Розчин, забарвлений у бурий колір, для аналізу непридатний. У разі проведення аналізу з екстракцією розчин дифенілкарбазиду застосовують охолодженим до 5-10 °С.

Калій дворомовокислий за ГОСТ 4220-75 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розчини 0,5 і 6 моль/дм .

Кислота азотна за ГОСТ 4461-77 .

Суміш кислот: у склянку місткістю 1000 см поміщають 200 см концентрованої соляної кислоти, 200 см концентрованої азотної кислоти та 400 см води. При постійному перемішуванні та охолодженні додають 120 см. концентрованої сірчаної кислоти. Після охолодження суміш переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Кислота фтористоводнева за ГОСТ 10484-78 .

Амонію гексоцеронітрат [(NH ) Ce (NO ) ], розчин 0,02 моль/дм по церію та 1 моль/дм за сірчаною кислотою.

2,19 г гексоцеронитрату амонію розчиняють у невеликій кількості води та додають 25 см 4 моль/дм розчину сірчаної кислоти Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують.

Метилізобутилкетон (МІБК) очищають наступним чином: у ділильну вирву місткістю 1000 см поміщають 250 см МІБК, попередньо охолодженого до 5-10 ° С, додають 250 см 0,5 моль/дм соляної кислоти такої ж температури обережно струшують протягом 1 хв і залишають до розшарування фаз. Потім водну фазу зливають та відкидають. Очищений МІБК зберігають у посудині з притертою пробкою.

Реактив застосовують охолодженим до 5-10 °С.

Нікель хлористий за ГОСТ 4038-79 розчин з масовою часткою 2%.

Розчини хрому стандартні.

Розчин А; готують наступним чином: 0,1414 г попередньо висушеного при 150 °C дворомовокислого калію розчиняють у воді, переводять у мірну колбу місткістю 500 см , розбавляють до мітки водою і перемішують.

1 см розчину, містить А 0,1 мг хрому (Cr).

Розчин Б; готують перед вживанням так: відбирають піпеткою 10 см розчину, А в мірну колбу місткістю 500 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину містить Б 0,002 мг хрому (Cr).

Розчин; готують перед вживанням так: відбирають піпеткою 50 см розчину Б у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину містить 0,001 мг хрому.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 3).

3. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

Проведення аналізу без екстракції

3.1. Наважку алюмінію масою 0,25 г поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають 5 см розчину гідроксиду натрію, накривають годинниковим склом та нагрівають до розчинення навішування. Після охолодження обмивають скло та стінки склянки водою та доливають 4 моль/дм розчину сірчаної кислоти в кількості, необхідній для переведення 0,25 г алюмінію в сірчанокислий (3,5 см ), для створення кислотності 0,1 моль/дм в обсязі 50 см (1,3 см ) та для нейтралізації гідроксиду натрію. Витрата кислоти на нейтралізацію гідроксиду натрію встановлюють титруванням 5 см розчину гідроксиду натрію 4 моль/дм розчином сірчаної кислоти у присутності метилового оранжевого. Вміст склянки нагрівають до розчинення гідроксиду алюмінію.

Залежно від масової частки хрому проводять визначення з усієї навішування або переводячи розчин у мірну колбу місткістю 50 см . В останньому випадку для аналізу відбирають аліквотну частину розчину 5-10 см і розчин розбавляють до 25 см 0,25 моль/дм розчином сірчаної кислоти.

Потім хром окислюють марганцевокислим калієм або персульфат амонію в присутності азотнокислого срібла.

При окисленні хрому марганцевокислим калієм додають його краплями до появи рожевого забарвлення і нагрівають розчин, не доводячи до кипіння протягом 15 хв. Якщо під час нагрівання рожеве забарвлення зникне, то додають по краплях розчин марганцевокислого калію до появи.

При окисленні хрому персульфатом амонію до розчину додають 2 краплі розчину сірчанокислого марганцю, 1 см. розчину азотистокислого срібла та нагрівають розчин до кипіння. У склянку поміщають кілька намистинок для рівномірного кипіння розчину. Додають 5 см персульфату амонію, перемішують розчин, накривають склянку годинниковим склом і кип'ятять розчин на піщаній бані протягом 10 хв для руйнування надлишку персульфату амонію. При цьому має з'явитися рожеве фарбування марганцової кислоти, що є ознакою повного окислення хрому.

Після окислення хрому тим чи іншим способом для видалення надлишку марганцової кислоти додають гарячий розчин по краплях розчин азотистокислого натрію до знебарвлення розчину. Для видалення надлишку азотистокислого натрію можна додати 0,5 г сечовини.

Після охолодження розчин переводять у мірну колбу місткістю 50 см. , додають 3 см ортофосфорної кислоти, 3 см розчину дифенілкарбазиду з масовою часткою 0,25%, доливають до мітки водою і перемішують. Через 10 хв вимірюють оптичну щільність розчину на фотоелектроколориметр або спектрофотометр, враховуючи, що максимум світлопоглинання розчинів відповідає довжині хвиль 546 нм. При співвідношенні ванадію до хрому трохи більше 10:1 вимір можна проводити через 3 хв.

Розчином порівняння є вода.

Одночасно проводять контрольний досвід. Для цього у склянку місткістю 100 см поміщають 4 моль/дм розчину сірчаної кислоти у кількості на 3,5 см менше, ніж для випробуваного розчину та обережно вливають 5 см розчину гідроксиду натрію та проводять аналіз, як зазначено в п. 3.1.1.

Масу хрому визначають за градуювальним графіком, враховуючи виправлення контрольного досвіду.

При проведенні аналізу не допускається мити посуд.

хромовою сумішшю.

3.2. Побудова градуювального графіка

У склянки місткістю по 100 см поміщають 10 см розчину алюмінію концентрації 25 г/дм , доливають з мікробюретки 0; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10 см розчину Б, що відповідає 0; 0,002; 0,004; 0,008; 0,012; 0,016; 0,020; 0,025 мг хрому, додають необхідну кількість 4 моль/дм сірчаної кислоти, нагрівають до розчинення гідроксиду алюмінію, охолоджують та додають 3 см ортофосфорної кислоти, розведеної 1:10 проводять аналіз, як зазначено в п. 3.1.

Розчином порівняння служить розчин, який хром не додавався. За отриманими значеннями оптичних щільностей та відомих мас хрому будують градуювальний графік.

3.1, 3.2. (Змінена редакція, Зм. N 1, 3).

3.3. Проведення аналізу з екстракцією

3.3.1. 1 г проби розчиняють у 50 см суміші кислот, додаючи її невеликими порціями у склянку місткістю 250 см , покритий годинниковим склом.

При розчиненні алюмінію особливої чистоти для прискорення розчинення перед додаванням суміші кислот у склянку поміщають 1 см розчину хлористого нікелю

Після припинення реакції годинникове скло і стінки склянки змивають невеликою кількістю води, потім упарюють розчин до появи парів сірчаного ангідриду і продовжують нагрівання ще 10 хв. Розчин охолоджують, додають 40-60 см. води та нагрівають до розчинення солей. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Якщо з розчину випадає осад кремнієвої кислоти, розчин фільтрують через фільтр середньої щільності, склянку і осад промивають кілька разів гарячою водою. Фільтр з осадом поміщають платиновий тигель, висушують, озолюють фільтр з осадом і потім прожарюють при температурі 1000 °C протягом 20 хв.

Після охолодження в тигель додають дві краплі сірчаної кислоти, 2 см азотної кислоти, 5 см розчину фтористоводневої кислоти та випарюють насухо. Після охолодження вміст тигля розчиняють у невеликій кількості гарячої води з додаванням кількох крапель 4 моль/дм розчину сірчаної кислоти Розчин поєднують з основним фільтратом і упарюють до об'єму 50-60 см , потім охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Аліквотну частину розчину проби, а також кількість розчину алюмінію концентрації 20 г/дм відбирають згідно табл.1 і поміщають у склянку місткістю 100 см з міткою на рівні 30 см .

Таблиця 1

До розчину додають 2,0 см розчину гексацеронітрату амонію і розбавляють водою до 30 см . Після перемішування розчин накривають годинниковим склом і нагрівають на киплячій водяній бані протягом 25 хв, підтримуючи об'єм розчину додаванням води. Потім охолоджують розчин до 5-10 °С.

Розчин переносять у ділильну вирву місткістю 100 см. з міткою на рівні 45 см обмивають склянку водою температурою 5-10 °С. Об'єм розчину доливають водою до мітки. Потім у вирву додають 4,5 см 6 моль/дм розчину соляної кислоти, розчин перемішують, додають 25 см МИБК і струшують протягом 1 хв. Після розшарування водну фазу переносять в іншу ділильну вирву місткістю 100 см. , додають 25 см МИБК і знову струшують 1 хв. Після розшарування водну фазу відкидають, а органічні фази об'єднують у першій ділильній лійці. Дають розчину відстоятись і водну фазу відкидають. До органічної фази додають 25 см 0,5 моль/дм розчину соляної кислоти, струшують 5 і після розшарування водну фазу відкидають.

При масовій частці хрому від 0,0002 до 0,005% здійснюють реекстракцію водою, додаючи один раз 10 см та двічі 5 см води та струшуючи щоразу по 30 с. Водні фази збирають у мірну колбу місткістю 25 см .

При масовій частці хрому від 0,005 до 0,1% виробляють реекстракцію хрому з органічної фази водою, додаючи тричі по 15 см та струшуючи по 30 с. Водні фази збирають у мірну колбу місткістю 50 см .

У мірну колбу місткістю 25 см додають 1,3 см 2 моль/дм розчину сірчаної кислоти та після перемішування 0,5 см розчину дифенілкарбазиду з масовою часткою 1% у мірну колбу місткістю 50 см додають 2,5 см 2 моль/дм розчину сірчаної кислоти та після перемішування 1 см розчину дифенілкарбазиду з масовою часткою 1% Розчин у колбах доливають до мітки водою і перемішують.

Через 10 хв після додавання дифенілкарбазиду вимірюють оптичну щільність розчину на фотоелектроколориметр або спектрофотометр, враховуючи, що максимум світлопоглинання розчинів відповідає довжині хвилі 546 нм.

Розчином порівняння є вода.

Розчин контрольного досвіду готують як розчин, що не містить хрому при побудові градуювального графіка.

При проведенні аналізу не допускається мити посуд, що використовується

у хромової сумішшю.

3.3.2. Для побудови градуювального графіка при масовій частці хрому від 0,0002 до 0,005% склянки місткістю по 100 см з міткою на рівні 30 см поміщають по 10 см розчину алюмінію концентрації 20 г/дм , доливають з мікробюретки 0; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10 см розчину, що відповідає 0; 0,0005; 0,001; 0,0025; 0,005; 0,10 мг хрому.

Для побудови градуювального графіка при масовій частці хрому від 0,005 до 0,1% склянки місткістю по 100 см з міткою на рівні 30 см поміщають по 10 см розчину алюмінію концентрації 20 г/дм , доливають з мікробюретки 0; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5; 3,0 см розчину Б, що відповідає 0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,05; 0,06 мг хрому.

До розчинів у склянках додають по 2 см. розчину гексацеронітрату амонію, розбавляють водою до 30 см і далі надходять як зазначено у п. 3.3.1.

Розчином порівняння служить розчин, який хром не додавався.

За отриманими значеннями оптичних щільностей і відомих мас хрому будують градуювальний г

рафік.

3.3.1-3.3.2. (Змінена редакція, Зм. N 1, 3).

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масову частку хрому ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса хрому, знайдена за градуювальним графіком, мг;

- загальний об'єм розчину, см ;

- Об'єм аліквотної частини розчину, см ;

- Маса навішування алюмінію, р.

4.2. Розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.2.

Таблиця 2

(Змінена редакція, Зм. N 1, 3).