ГОСТ 1762.7-71

ГОСТ 1762.7-71 Силумін у чушках. Методи визначення цинку (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 1762.7-71

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СИЛУМІН У ЧУШКАХ

Методи визначення цинку

Aluminium-silicon alloy ingots.
Методи для визначення zinc

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. VIII)

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. Строк дії продовжено до 01.07.95 Постановою Держстандарту СРСР від 27.03.89 N 492

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


Цей стандарт встановлює фотометричний (при масовій частці цинку від 0,004 до 0,09%), полярографічний (при масовій частці 0,005 до 0,1%) та атомно-абсорбційний методи визначення цинку (при масовій частці цинку від 0,01 до 0,075%) .

(Змінена редакція, Зм. N 2).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 1762 .0-71.

2. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД

2.1. Метод заснований на вимірюванні оптичної щільності забарвленого комплексного з'єднання цинку з дитизоном, що екстрагується чотирихлористим вуглецем. Вплив міді та інших елементів усувається попередньою екстракцією дитизонатів при рН<2, маскуванням диэтилдитиокарбаматом натрію, зв'язуванням алюмінію в цитратний комплекс.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Фотоелектроколориметри ФЕК-56М, ФЕК-60, КФК, спектрофотометри СФ-16, СФ-26 або аналогічні.

Вода дистильована, яка не містить важких металів. Воду очищають пропусканням через шар катіоніту (КУ-1, КУ-2), приготовленого як зазначено у ГОСТ 1762.6-71.

Катіоніт КУ-1, КУ-2 за ГОСТ 20298-74 .

Усі розчини готують на очищеній у такий спосіб воді.

Аміак водний за ГОСТ 3760-79 та розведений 1:40, очищений. Очищений аміак готують насиченням парами аміаку очищеної води. Для цього в ексикатор наливають розчин аміаку, на вкладку ексікатора поміщають кварцову або платинову чашку, що містить очищену воду. Через 24 години вода насичується аміаком. Зберігають аміак у кварцовому або поліетиленовому посуді.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:2, 1:5.

Вуглець чотирихлористий за ГОСТ 20288-74 .

Дитизон (дифінілтіокарбазон) за ГОСТ 10165-79 , розчини з масовою часткою 0,01 і 0,002% у чотирихлористому вуглеці; розчин з масовою часткою 0,01% готують наступним чином: 0,05 г дитизону розчиняють у 100 см чотирихлористого вуглецю, переводять розчин у ділильну вирву місткістю 1000 см , доливають 200 см води, 5 см розчину аміаку та енергійно струшують вміст лійки протягом 1-2 хв. Дитизон переходить у водноаміачний шар, забарвлюючи його в оранжевий колір. Потім розчин відстоюють до зникнення емульсії та поділу шарів. Шар чотирихлористого вуглецю відкидають.

До аміачного розчину в ділильній лійці доливають 200 см чотирихлористого вуглецю, підкислюють соляною кислотою, розведеною 1:5, і періодично струшують вміст вирви до зникнення помаранчевого забарвлення водного шару і переходу дитизону в органічний шар. Розчин дитизону в чотирихлористому вуглеці, забарвлений в зелений колір, відокремлюють від водного шару, двічі промивають водою і фільтрують через сухий паперовий складчастий фільтр в суху склянку з темного скла. Потім доливають 300 см чотирихлористого вуглецю і перемішують. Зберігають розчин у прохолодному місці. При зберіганні дитизон частково окислюється, даючи забарвлені продукти.

Перед аналізом перевіряють придатність розчину дитизону, збовтуючи його з розведеним аміаком. При цьому шар чотирихлористого вуглецю не повинен бути забарвлений; в іншому випадку проводять повторне очищення розчину дитизону, як описано вище.

Розчин з масовою часткою дитизону 0,002% готують перед застосуванням розчину з масовою часткою 0,01%, розбавляючи його чотирихлористим вуглецем.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Фенолфталеїн НТД спиртовий розчин з масовою часткою 1%.

Амоній лимоннокислий двозаміщений за ГОСТ 3653-78 , 0,5 моль/дм очищений розчин. Очищають наступним чином: до розчину додають кілька крапель фенолфталеїну та доливають аміак до появи малинового забарвлення. Розчин очищають екстрагуванням порціями розчину з масовою часткою дитизону 0,01%. Екстрагування повторюють до отримання незмінного зеленого забарвлення екстракту. Останню порцію перевіряють утримання важких елементів. Для цього надлишок дитизону видаляють струшуванням екстракту з 30-40 см. розведеного аміаку. Шар чотирихлористого вуглецю має бути безбарвним. Для отримання дитизону, що перейшов в розчин лимоннокислого амонію, останній струшують з декількома порціями чотирихлористого вуглецю.

Натрій лимоннокислий тризаміщений за ГОСТ 22280-76 розчин з масовою часткою 50% очищають так само, як лимоннокислий амоній.

Діетилдітіокарбамат натрію за ГОСТ 8864-71 , свіжоприготовлений розчин з масовою часткою 0,2%.

Розчин А готують наступним чином: до 100 см розчину 0,5 моль/дм лимоннокислого амонію додають аміак до малинового фарбування і розбавляють водою до 450 см .

Розчин Б готують наступним чином: розчин з масовою часткою 0,2% діетилдітіокарбамату натрію змішують з розчином, А у співвідношенні 1:9.

Сірчистий натрій (сульфід натрію) за ГОСТ 2053-77 розчини з масовою часткою 1 і 0,05%. Останній готують розведенням розчину з часткою 1% перед застосуванням.

Метаніловий жовтий водний розчин з масовою часткою 0,1%.

Цинк металевий за ГОСТ 3640-79 *.
________________
* Діє ГОСТ 3640-94 , тут і далі за текстом. - Примітка "КОДЕКС".

Стандартні розчини цинку

Розчин, готують наступним чином: 0,2000 г цинку розчиняють в 15 см соляної кислоти, розведеної 1:2. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1 дм. , розбавляють водою до мітки та перемішують.

1 см розчину, містить А 0,2 мг цинку.

Розчин Г готують перед застосуванням шляхом розведення розчину у 100 разів водою.

1 см розчину містить 0,002 мг цинку.

Натрій сірчанокислий безводний за ГОСТ 4166-76 .

(Змінена редакція, З

м. N 1).

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Для проведення аналізу використовують розчин, приготовлений за п. 2.3.1 ГОСТ 1762.6-71.

Залежно від вмісту цинку із мірної колби місткістю 250 см відбирають 5-25 см розчину в ділильну вирву місткістю 250 см , доливають 1-2 см розчину з масовою часткою лимоннокислого натрію 50%, 2-3 краплі метанілового жовтого і розбавляють водою до 40 см . Потім нейтралізують аміаком до фарбування індикатора в жовтий колір і соляною кислотою, розведеною 1:5, до фарбування в рожевий колір.

Приливають із бюретки 5 см розчину з масовою часткою дитизону 0,002% та енергійно струшують протягом 3-5 хв. Після нетривалого відстоювання дитизоновий шар відкидають та екстрагують з новою порцією дитизону (5 см ) протягом 3 хв. Якщо необхідно, екстрагування повторюють до фарбування дитизону, що незмінюється. Органічний шар знову відкидають. При відкиданні дитизонового шару не допускають попадання водної фази в отвір крана.

До розчину в ділильній лійці додають 40 см. розчину Б, кілька крапель фенолфталеїну і, якщо необхідно, додають аміак до появи малинового забарвлення. Потім із бюретки додають 10 см. розчину з масовою часткою дитизону 0,1% та енергійно струшують протягом 2 хв. Після нетривалого відстоювання шар чотирихлористого вуглецю переводять у сухий циліндр із притертою пробкою. Екстрагування повторюють ще двічі, використовуючи 10 та 5 см розчину дитизону. Загальний об'єм розчину дитизону, що використовується для визначення вмісту цинку, становить 25 см .

Потім видаляють надлишок дитизону збовтування дитизонового екстракту з розчином з масовою часткою сірчистого натрію 0,05%. Для цього в 2-3 ділильні вирви місткістю 250 см наливають по 10 см розчину з масовою часткою сірчистого натрію 0,05%, одну з них переносять вміст циліндра і струшують 3-4 рази. Шар чотирихлористого вуглецю переносять у наступну вирву. Цю операцію повторюють до тих пір, поки водний шар не залишатиметься безбарвним. Потім промивають розчин цинку дитизонату струшуванням з водою і переводять його в циліндр з притертою пробкою. Розчин дитизонату в циліндрі має бути захищений від світла.

Не пізніше ніж через 15-20 хв після відмивання надлишку дитизону вимірюють оптичну щільність розчину на фотоелектроколориметр або спектрофотометр, враховуючи, що максимум світлопоглинання розчину відповідає довжині хвилі 538 нм. Розчином порівняння служить чотирихлористий вуглець.

Для видалення залишків вологи при наповненні кювет розчини пропускають через беззольний сухий фільтр або до екстрактів в циліндрах додають 1 г безводного сульфату натрію.

Вміст цинку знаходять по градуювальному г

рафіку.

2.3.2. Побудова градуювального графіка

У ділильні вирви місткістю 250 см доливають по 30 см води, по 2 см розчину з масовою часткою лимоннокислого натрію 50%, по 2-3 краплі метанілового жовтого та з бюретки 0; 1,0; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 см стандартного розчину Р, що відповідає 0; 0,002; 0,004; 0,005; 0,006; 0,007; 0,008, 0,009 мг цинку. Потім встановлюють середовище за метаніловим жовтим і далі проводять аналіз, як зазначено в п. 2.3.1.

Розчином порівняння служить чотирихлористий вуглець.

За отриманими значеннями оптичної щільності та відомими концентраціями цинку в розчинах будують градуювальний графік.

2.4. Обробка результатів

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

,

де - Маса цинку, знайдене за градуювальним графіком, мг;

- загальний об'єм розчину, см ;

- Об'єм аліквотної частини розчину, см ;

- Маса навішування силуміну, р.

2.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.1.

Таблиця 1

(Змінена редакція, Зм. N 2).

3. ПОЛЯРОГРАФІЧНИЙ МЕТОД

3.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні сплаву в розчині гідроксиду натрію, підкисленні лужного розчину бромистоводневої кислоти до рН 1 і полярографування цинку в інтервалі потенціалів від мінус 0,6 до мінус 1,0 В.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Полярограф змінного струму типу ПУ-1 чи аналогічний.

Азот газоподібний та рідкий технічний за ГОСТ 9293-74 або аргон газоподібний та рідкий за ГОСТ 10157-79 .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328-77 розчин з масовою часткою 20%.

Кислота бромистоводнева за ГОСТ 2062-77 , розведена 2:1.

Бром за ГОСТ 4109-79 .

Аскорбінова кислота свіжоприготовлений розчин із масовою часткою 25%.

Цинк металевий за ГОСТ 3640-79 .

Стандартні розчини цинку: 1,0000 г цинку поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 30 см азотної кислоти, розведеної 1:1. Після розчинення цинку стінки склянки обмивають водою, розчин охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину містить 1 мг цинку.

Шляхом відповідного розведення (перед застосуванням) готують розчин А з концентрацією цинку 0,1 мг в 1 см розчину та розчин Б з концентрацією цинку 0,01 мг на 1 см розчину.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку силуміну масою 0,5 г поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають 15 см розчину гідроксиду натрію та покривають склом. Після бурхливої реакції розчин кип'ятять 5 хв до розчинення сплаву, охолоджують, розбавляють водою до об'єму 20 см та обережно доливають 30 см бромистоводневої кислоти. Розчин нагрівають до просвітлення. Після невеликого охолодження додають 2-3 краплі брому і знову нагрівають до видалення надлишку брому, довівши об'єм розчину до 45 см. . Потім додають по краплях розчин аскорбінової кислоти до знебарвлення розчину. Охолоджений розчин переводять у мірну колбу місткістю 50 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

3.3.2. Побудова градуювального графіка (при масовій частці цинку від 0,005 до 0,02%)

У три склянки місткістю по 25 см доливають послідовно 0,5; 1,0; 2,0 см стандартного розчину Б, що відповідає 0,005; 0,01; 0,02% цинку. Розчини випарюють насухо на водяній бані, до сухого залишку додають аліквотну частину 10 см. одного з досліджуваних розчинів з меншим вмістом цинку перемішують, частину розчину поміщають в електролізер і полярографують за тих же умов, як описано в п. 3.3.1.

З отриманих висот піків віднімають висоту піку розведеного досліджуваного розчину.

За отриманими даними та відомими концентраціями цинку будують градуювальний графік.

При заміні капіляра потрібно перевіряти графік.

3.3.3. Побудова градуювального графіка (при масовій частці цинку від 0,01 до 0,1%)

У три склянки місткістю по 25 см доливають послідовно 0,1; 0,5; 1,0 см стандартного розчину А, що відповідає 0,01; 0,05, 0,1% цинку. Далі надходять, як зазначено у п. 3.3.2.

3.4. Обробка результатів

Масову частку цинку ( ) у відсотках визначають за градуювальним графіком.

3.4.1. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.2.

Таблиця 2

(Змінена редакція, Зм. N 2).

4. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД

4.1. Сутність методу

Метод ґрунтується на вимірюванні атомної абсорбції цинку в полум'ї ацетилен-повітря при довжині хвилі 213,8 нм.

4.2. Апаратура, реактиви та розчини

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

Лампа з порожнистим катодом призначена для визначення цинку.

Ацетилен у балонах технічний за ГОСТ 5457-75 .

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

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

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

Алюміній марки А-999 за ГОСТ 11069-74 *.
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 11069-2001 . - Примітка "КОДЕКС".

Розчин алюмінію А, 20 г/дм : 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 розчину хлористого нікелю Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 500 см. , розбавляють водою до мітки та перемішують.

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

Натрій вуглекислий за ГОСТ 83-79 .

Кремнія двоокис за ГОСТ 9428-73 .

Розчин кремнію Б, 1 г/дм : 2,14 г тонко розтертої в агатовій або з оргскла ступці і попередньо прожареної протягом однієї години при температурі 1000 °C двоокису кремнію сплавляють платиновому тиглі з 15,0 г вуглекислого натрію при температурі 900 °C протягом 15 хв плава. Плав розчиняють у воді під час нагрівання. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , розбавляють до мітки водою і перемішують. Розчин зберігають у поліетиленовому посуді.

Натрій хлористий згідно з ГОСТ 4233-77 .

Розчин оксиду натрію, 100 г/дм : 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.

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

Цинк металевий за ГОСТ 3640-79 .

Стандартні розчини цинку

Розчин Д: 0,5000 г металевого цинку розчиняють 50 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 500 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину Д містить 1 мг цинку.

Розчин Е: відбирають піпеткою 5 см розчину Д у мірну колбу місткістю 200 см , доводять до мітки водою та перемішують; готують перед застосуванням.

1 см розчину містить 0,025 мг цинку.

Метиловий помаранчевий розчин з масовою часткою 0,1%.

4.3. Проведення аналізу

4.3.1. Наважку проби силуміну масою 0,5 г поміщають у склянку місткістю 250 см та доливають 20 см розчину гідроксиду натрію. Після закінчення бурхливої реакції розчин нагрівають до повного розчинення сплаву, додають 100 см води та обережно в охолоджений розчин 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, переводять у мірну колбу місткістю 250 см. , доводять до мітки водою та перемішують.

Одночасно проводять через усі стадії аналізу контрольний досвід, використовуючи всі реактиви, з додаванням 20 см розчину алюмінію А.

Вимірюють атомну абсорбцію цинку в розчині проби, розчині контрольного досвіду та в розчинах, приготованих для побудови градуювального графіка при довжині хвилі 213,8 нм в полум'ї ацетилен-повітря.

Масову частку цинку визначають за градуювальним графіком, який будують під час кожної зйомки

.

4.3.2. Побудова градуювального графіка

У сім мірних колб місткістю 250 см доливають по 12,5 см розчину А, по 7 см розчину і відповідно в кожну колбу 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0 розчину Е, що відповідає 0; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,075% масової частки цинку в силумін. Розчини доводять водою до об'єму 100 см і повільно порціями, ретельно перемішуючи, доливають по 25 см розчину Б, доливають 3-4 краплі індикатора метилового помаранчевого і краплями соляну кислоту, розведену 1:1, до зміни забарвлення індикатора в червоний колір. Потім розчини в колбах доводять до мітки водою, перемішують та вимірюють атомну абсорбцію цинку, як зазначено у п. 4.3.1.

За отриманими значеннями атомної абсорбції розчинів та відомими значеннями масової частки цинку будують градуювальний графік.

4.4. Обробка результатів

4.4.1. Масову частку цинку у відсотках знаходять за градуювальним графіком, за винятком контрольного досвіду.

4.4.2. Розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.1.

Розд.4. (Введений додатково, Зм. N 2).