ГОСТ 1762.3-71

ГОСТ 1762.3-71 Силумін у чушках. Методи визначення кальцію (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 1762.3-71

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СИЛУМІН У ЧУШКАХ

Методи визначення кальцію

Aluminium-silicon alloy ingots.
Методи для визначення calcium

ОКСТУ 1709

Строк дії з 01.01.73
до 01.07.95 *
_______________________________
* Обмеження терміну дії знято
за протоколом N 4-93 Міждержавної Ради
зі стандартизації, метрології та сертифікації.
(ІВД N 4, 1994 рік). - Примітка "КОДЕКС".

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ СТАНДАРТУ

А. А. Костюков, Г. А. Романов , Н. М. Герцева , А. П. Нечитайлов , В. А. Лавров

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 08.10.77 N 141

3. Періодичність перевірки – 5 років

4. ВЗАМІН ГОСТ 1762–51 (у частині розд. IV)

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. Строк дії подовжено до 01.07.95 Постановою Держстандарту СРСР від 27.03.89 N 742

7. ПЕРЕВИДАННЯ (травень 1989 р.) зі Змінами N 1, 2, затвердженими в серпні 1984 р., березні 1989 р. (ІВС 12-84, 6-89)


Цей стандарт встановлює гравіметричний, об'ємний комплексонометричний та атомно-абсорбційний методи визначення кальцію (при масовій частці кальцію 0,03 до 0,30%).

(Змінена редакція, Зм. N 2).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 1762.0-71.

ГРАВІМЕТРИЙ МЕТОД

Метод заснований на осадженні кальцію у вигляді оксалату після попереднього відділення заважають елементів і перетворення оксалату кальцію на сульфат кальцію.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

2. РЕАКТИВИ І РОЗЧИНИ

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:1, 1:2, розчин з об'ємною часткою 1%.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328-77 розчини з масовою часткою 30 і 1%.

Натрій фосфорнокислий двозаміщений за ГОСТ 4172-76 розчин з масовою часткою 10%.

Кислота азотна за ГОСТ 4461-77 .

Водню пероксид за ГОСТ 10929-76 , розчин з масовою часткою 3%.

Аміак водний за ГОСТ 3760-79 .

Метиловий червоний, 0,1%-ний спиртовий розчин.

Амоній хлористий за ГОСТ 3773-72 .

Амоній щавлевокислий за ГОСТ 5712-78 насичений розчин і розчин з масовою часткою 0,1%.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 , розведена 1:1.

Бром за ГОСТ 4109-79 , насичений розчин (бромна вода).

Залізо хлорне за ГОСТ 4147-74 , 0,05 н. розчин.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Гексаметилентетраамін (уротропін) технічний за ГОСТ 1381-73 , розчини з масовою часткою 0,5 і 25%.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

3. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

Наважку силуміну масою 3-5 г (залежно від вмісту кальцію) поміщають у склянку місткістю 500 см , накривають склянку годинниковим склом і приливають невеликими порціями 75-100 см. соляної кислоти, розведеної 1:1. Після закінчення бурхливої реакції розчин з осадом нагрівають до розкладання проби. Потім обмивають скло та стінки склянки гарячою водою і фільтрують розчин через фільтр «синя стрічка», збираючи фільтрат у склянку місткістю 500 см. . Осад на фільтрі промивають гарячим розчином з часткою соляної кислоти 7%. Одночасно проводять 2-3 контрольні досліди. До розчину контрольного досвіду додають 4 см. розчину хлорного заліза, що є колектором

До фільтрату додають п'ять крапель пероксиду водню, нагрівають до кипіння і при перемішуванні доливають розчин з масовою часткою гідроксиду натрію 30% до повного розчинення осаду, що випадає гідроокису алюмінію і 5-10 см надлишок. До гарячого розчину додають 20 см. розчину з масовою часткою фосфату натрію 10% і продовжують нагрівати протягом 5 хв при частому перемішуванні. Після цього розчин залишають у теплому місці до коагуляції осаду (розчин з осадом може бути залишений на ніч).

Осад, фільтрують на фільтр «синя стрічка» і промивають його розчином з масовою часткою гідроксиду натрію, 1%, потім осад змивають гарячою водою з фільтра назад у склянку, в якій проводилося осадження. Осад, що залишився на фільтрі розчиняють 20-25 см гарячою соляною кислотою, розведеною 1:2. Якщо є марганець, то додають кілька крапель пероксиду водню. Фільтр промивають 4-5 разів гарячою водою. Отриманий розчин можна використовувати визначення кальцію гравіметричним методом або об'ємним комплексонометричним методом.

До розчину додають 10 крапель азотної кислоти та нагрівають до кипіння. Потім розчин нейтралізують аміаком до початку випадання гідроксидів. Осад розчиняють соляною кислотою, розведеною 1:1, що приливається по краплях. Для виділення діоксиду марганцю доливають 50 см бромної води. До розчину додають 0,5 г хлористого амонію, 25 см розчину уротропіну, з масовою часткою 25% і нагрівають протягом 20 хв для коагуляції осаду. Осад фільтрують через фільтр «біла стрічка» у конічну колбу місткістю 500 см . Осад промивають 6-8 разів теплим розчином уротропіну з часткою 0,5%, змиваючи цим розчином стінки склянки.

Фільтрат випаровують приблизно до 10 см. , доливають після охолодження 20 см азотної кислоти, накривають склянку годинниковим склом і нагрівають вміст склянки спочатку обережно до видалення окислів азоту, що бурхливо виділяються, а потім насухо. Солі, що залишилися, розчиняють у соляній кислоті, розведеній 1:1, і обмивають скло і стінки склянки гарячою водою до отримання прозорого розчину. Нейтралізують гарячий розчин аміаком до зміни забарвлення індикатора червоного метилового і додають одну краплю в надлишок. Якщо є осад, його фільтрують через фільтр «біла стрічка». Фільтрат збирають у склянку місткістю 150 см . Склянку та фільтр промивають гарячою водою.

До розчину об'ємом 75-80 см додають кілька крапель соляної кислоти, розведеної 1:1, нагрівають до кипіння і доливають 10 см гарячого насиченого розчину щавлевокислого амонію Потім при перемішуванні додають по краплях розчин аміаку до лужної реакції і кип'ятять до випадання осаду, після чого відстоюють у теплому місці. Якщо необхідно, то додають 1-2 краплі аміаку і залишають на 10-12 год.

Осад оксалату кальцію відфільтровують через фільтр «синя стрічка», ретельно обмивають склянку і осад промивають на фільтрі холодним розчином з масовою часткою щавлевокислого амонію 1%.

Фільтр з осадом поміщають у зважений платиновий тигель, озолюють і прожарюють до вигоряння вугілля фільтра. Осад у тиглі змочують трьома краплями води, додають 3-4 краплі азотної кислоти, потім 4-5 крапель сірчаної кислоти, розведеної 1:1, і обережно випарюють насухо. Залишок у тиглі прожарюють до постійної маси при температурі 800 °C, охолоджують в ексикаторі та зважують у вигляді сірчанокислого кальцію.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

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

,

де - Маса осаду сульфату кальцію, г;

- Маса навішування силуміну, г;

0,2944 - коефіцієнт перерахунку сульфату кальцію на кальцій.

4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці.

4.1, 4.2. (Змінена редакція, Зм. N 2).

КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД

Сутність методу полягає в комплексонометричному визначенні кальцію з кислотним хром темно-синім як індикатор після попереднього відділення елементів, що заважають.

5. РЕАКТИВИ І РОЗЧИНИ

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:1.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328-77 розчин з масовою часткою 30%.

Амоній хлористий за ГОСТ 3773-72 .

Натрію діетілдітіокарбамат за ГОСТ 8864-71 , розчин з масовою часткою 5%.

Папір конго червоний.

Кислотний темно-синій хром.

Сіль динатрієва етилен діамін - Тетраоцтової кислоти, 2-водна (трилон Б) за ГОСТ 10652-73 розчин з молярною концентрацією 0,025 моль/дм (0,025 М) готують так: 9,30 г трилону Б розчиняють у воді. Якщо розчин каламутний, його фільтрують у мірну колбу місткістю 1000 см потім розбавляють водою до мітки і перемішують.

Кальцій вуглекислий за ГОСТ 4530-76 .

Стандартний розчин кальцію з молярною концентрацією 0,025 моль/дм (0,025 М); 2,5022 г вуглекислого кальцію, попередньо висушеного при температурі 100 °C до постійної маси, розчиняють 30 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Після цього розчин поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

Для визначення поправного коефіцієнта розчину трилону Б 20 см стандартного розчину кальцію з молярною концентрацією 0,025 моль/дм (0,025 М) поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , розбавляють водою до 100 см , доливають 3-4 краплі розчину індигокарміну і розчин гідроксиду калію до зміни забарвлення індигокарміну з синього жовтого. Потім доливають 4-5 см гідроксиду калію, 0,1 г кислотного хром темно-синього і титрують розчином трилону Б до переходу фарбування розчину з рожевого в синьо-фіолетове.

Поправочний коефіцієнт ( ) розчину трилону Б обчислюють за формулою

,

де - Об'єм стандартного розчину кальцію з молярною концентрацією 0,025 моль/дм (0,025 М), см ;

- обсяг розчину трилону Б з молярною концентрацією 0,025 моль/дм (0,025 М), см .

Калію гідроксид за ГОСТ 24363-80 , розчин з масовою часткою 20%.

Індигокармін, розчин з масовою часткою 0,25% у спирті, розведеному 1:1.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

6. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

Для визначення кальцію використовують розчин, отриманий по разд.3. Розчин упарюють, якщо необхідно, до об'єму 100-150 см , додають 0,5 г хлористого амонію, охолоджують, нейтралізують у присутності паперу конго червоний розчином гідроксиду натрію та соляною кислотою, розведеної 1:1, до бузкового забарвлення паперу конго. Потім розчин переводять у мірну колбу місткістю 250 см. , доливають 30 см розчину діетилдітіокарбамату натрію, розбавляють до мітки водою і перемішують.

Після коагуляції осаду розчин фільтрують через 2-3 сухі фільтри «синя стрічка» в суху колбу місткістю 250 см . Перші порції фільтрату відкидають. Відбирають піпеткою 200 см розчину в склянку місткістю 400 см , упарюють до об'єму приблизно 100 см , охолоджують, переводять у колбу місткістю 250 см і відразу проводять титрування кальцію трилоном Б, як описано нижче (через деякий час розчини можуть помутніти через розкладання надлишку діетилдітіокарбамату натрію. У разі помутніння розчини необхідно фільтрувати).

При титруванні до розчину додають 3-4 краплі розчину індигокарміну і розчин гідроксиду калію до зміни забарвлення з синього в жовте, після чого додають ще 4-5 см. надлишок (рН розчину = 12,5-13,5). До отриманого розчину додають 0,1 г індикатора кислотного хром темно-синього, потім титрують при постійному перемішуванні розчином трилону до переходу забарвлення з рожевого в синьо-фіолетову.

7. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

7.1. Масову частку кальцію ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Об'єм розчину трилону Б з молярною концентрацією 0,025 моль/дм (0,025 М), витрачений на титрування, см ;

- титр розчину трилону Б з молярною концентрацією 0,025 моль/дм (0,025 M), обчислений кальцію, г/см ;

- Поправочний коефіцієнт розчину трилону Б;

- Маса навішування силуміну,

м.

7.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці.

АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД

Сутність методу полягає у вимірі атомної абсорбції кальцію при розпиленні розчинів проб в полум'я ацетилен-закис азоту при довжині хвилі 422,7 нм.

8. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Спектрометр атомно-абсорбційної моделі Перкін-Ельмер, Сатурн або аналогічний.

Лампа з порожнистим катодом, призначена визначення кальцію.

Електропіч муфельний з терморегулятором, що забезпечує температуру нагрівання 1000 °C.

Ацетилен у балонах технічний за ГОСТ 5457-75 .

Оксид азоту.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:1.

Водню пероксид за ГОСТ 10929-76 , розчин з масовою часткою 3%.

Алюміній марки А999 за ГОСТ 11069-74 *.
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 11069-2001 . - Примітка "КОДЕКС".

Розчин алюмінію А: 10,0 г алюмінію поміщають у склянку місткістю 600 см додають 250 см соляної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні з додаванням 1 см хлористий нікель. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 500 см. , розбавляють водою до мітки та перемішують.

1 см розчину, містить А 0,02 г алюмінію.

Кремнія двоокис за ГОСТ 9428-73 .

Розчин кремнію Б: 2,14 г тонко розтертої в агатовій або з оргскла ступці і попередньо прожареної протягом 1 години при температурі 1000 °C двоокису кремнію сплавляють платиновому тиглі з 15 г безводного вуглекислого натрію при температурі 900 °C отримання прозорого плава. Плав розчиняють у воді при нагріванні платинової, срібної або нікелевої чашці. Розчин охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см. , розбавляють водою до мітки та перемішують. Розчин зберігають у поліетиленовій посудині.

1 см розчину містить Б 0,001 г кремнію.

Натрій хлористий згідно з ГОСТ 4233-77 .

Розчин оксиду натрію: 190 г висушеного при температурі 105 °C протягом 30 хв хлористого натрію розчиняють у воді. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину містить 0,1 г оксиду натрію.

Кальцій вуглекислий за ГОСТ 4530-76 .

Стандартні розчини кальцію.

Розчин Д: 2,5000 г вуглекислого кальцію, попередньо висушеного при температурі 105 °C до постійної маси, розчиняють 50 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Після цього розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см. , розбавляють до мітки водою і перемішують.

1 см розчину Д містить 0,001 г кальцію.

Розчин Е: відбирають піпеткою 10 см розчину Д у мірну колбу місткістю 200 см , доводять до мітки водою та перемішують; готують перед застосуванням.

1 см розчину містить 0,05 мг кальцію.

Натрій вуглекислий за ГОСТ 83-79 .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328-77 розчин з масовою часткою 30%.

Метиловий помаранчевий розчин з масовою часткою 0,1%.

Нікель хлористий за ГОСТ 4038-79 розчин з масовою часткою 0,2%.

9. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

9.1. Наважку проби силуміну масою 0,5 г поміщають у склянку місткістю 250 см та доливають 20 см розчину гідроксиду натрію. Після бурхливої реакції розчин нагрівають на піщаній бані до повного розчинення сплаву, додають 100 см води та обережно доливають 50 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Розчин нагрівають до просвітлення, додають 1 см пероксиду водню та кип'ятять 3-5 хв для руйнування її надлишку.

Розчин охолоджують і переводять у мірну колбу місткістю 250 см , доводять до мітки водою та перемішують.

Для визначення кальцію розчин проби розпорошують в полум'я закис азоту-ацетилен і вимірюють абсорбцію при довжині хвилі 422,7 нм.

Одночасно через всі стадії аналізу проводять контрольний досвід із додаванням 20 см. розчину алюмінію А.

Масову частку кальцію визначають за градуювальним графіком з урахуванням контрольного досвіду

.

9.2. Побудова градуювального графіка

У сім мірних колб місткістю 250 см доливають послідовно по 12,5 см розчину А, по 7 см розчину і відповідно 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0; 20,0 см розчину Е, що відповідає 0; 0,025; 0,050; 0,075; 0,10; 0,15 та 0,20% масової частки кальцію.

До розчинів додають по 100 см води та повільно при ретельному перемішуванні по 25 см розчину Б. Потім додають 3-4 краплі індикатора метилового оранжевого і краплями соляну кислоту, розведену 1:1, до зміни забарвлення індикатора в червоний колір.

Потім розчини в колбах доводять до мітки водою і перемішують.

Приготовлені розчини фотометрують на атомно-абсорбційному спектрометрі одночасно з розчинами проб, як у 9.1.

За отриманими значеннями атомної абсорбції розчинів та відомим масовим часткам кальцію будують градуювальний графік.

10. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

10.1 Масову частку кальцію у відсотках знаходять за градуювальним графіком.

10.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, наведених у таблиці.

Розд.5-10. (Введені додатково, Зм. N 2).