ГОСТ 19863.13-91
ГОСТ 23902-79 Сплави титанові. Методи спектрального аналізу (зі змінами N 1, 2)
ГОСТ 23902-79 *
Група В59
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР
СПЛАВИ ТИТАНОВІ
Методи спектрального аналізу
Titanium a
ГОСТ 19863.8-91 ГОСТ 19863.2-91 ГОСТ 19863.15-91 ГОСТ 19863.5-91 ГОСТ 19863.13-91 ГОСТ 9853.16-96 ГОСТ 9853.18-96 ГОСТ 9853.13-96 ГОСТ 9853.15-96 ГОСТ 9853.24-96 ГОСТ 9853.19-96 ГОСТ 9853.14-96ГОСТ 19863.13-91 Сплави титанові. Методи визначення цирконію
ГОСТ 19863.13-91
Група В59
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР
СПЛАВИ ТИТАНОВІ
Методи визначення цирконію
Titanium alloys.
Методи для визначення цирконіуму
ОКСТУ 1709
Дата введення 1992-07-01
ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ
1. Розроблено та внесено Міністерством авіаційної промисловості СРСР
РОЗРОБНИКИ
В.Г.Давидов, д-р техн. наук;
2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР з управління якістю продукції та стандартів від 5.05.91 N 626
3. ВЗАМІН
4. Періодичність перевірки – 5 років
5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ
Позначення НТД, на який дано посилання | Номер пункту |
ГОСТ 3118-77 | 4.2 |
ГОСТ 3759-75 | 4.2 |
ГОСТ 3760-79 | 3.2 |
ГОСТ 3772-74 | 2.2 |
ГОСТ 3773-72 | 3.2 |
ГОСТ 4204-77 | 2.2; 3.2 |
ГОСТ 4461-77 | 4.2 |
ГОСТ 5456-79 | 3.2 |
ГОСТ 5457-75 | 4.2 |
ГОСТ 9656-75 | 4.2 |
ГОСТ 10484-78 | 4.2 |
ГОСТ 10652-73 | 3.2 |
ГОСТ 10929-76 | 2.2 |
ГОСТ 17746-79 | 3.2 |
ГОСТ 22867-77 | 2.2 |
ГОСТ 25086-87 | 1.1 |
ТУ 6-09-1678-86 | 2.2; 3.2 |
ТУ 6-09-3986-76 | 3.2 |
ТУ 95-259-88 | 4.2 |
Цей стандарт встановлює гравіметричний (при масовій частці від 0,5 до 20,0%), фотометричний (при масовій частці від 0,02 до 0,5%) та атомно-абсорбційний (при масовій частці від 0,5 до 20,0%). %) методи визначення цирконію.
1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ
1.1. Загальні вимоги до методів аналізу – за
1.1.1. За результат аналізу приймають середнє арифметичне результати двох паралельних визначень.
2. ГРАВІМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЦИРКОНІЮ
2.1. Сутність методу
Метод заснований на розчиненні проби в сірчаній кислоті, осадженні цирконію двозаміщеним фосфорнокислим амонієм у присутності пероксиду водню, прожарювання осаду при температурі (1000±10) °C до пірофосфату цирконію та зважуванні прожареного осаду.
2.2. Апаратура, реактиви та розчини
Пекти муфельна з терморегулятором.
Фільтри беззольні за ТУ 6-09-1678.
Кислота сірчана за , розчини 1:3 та 1:4.
Водню пероксид по
Амоній фосфорнокислий двозаміщений за .
Амоній азотнокислий за .
Промивна рідина: у конічну колбу місткістю 1 дм поміщають 100 см
розчину двозаміщеного фосфорнокислого амонію, що доливають 900 см
розчину сірчаної кислоти 1:4 та перемішують.
2.3. Проведення аналізу
2.3.1. Наважку проби відповідно до табл.1 поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 50 см
розчину сірчаної кислоти 1:3 та нагрівають до повного розчинення навішування, підтримуючи початковий об'єм водою.
Таблиця 1
Масова частка цирконію, % | Маса навішування проби, г |
Від 0,5 до 5,0 вмикання. | 0,5 |
Св. 5,0 "10,0 " | 0,25 |
10,0 20,0 | 0,1 |
Розчин охолоджують до кімнатної температури, доливають 150 см. води, 20 см
пероксиду водню, при перемішуванні невеликими порціями 20 см
розчину двозаміщеного фосфорнокислого амонію, потім нагрівають до 40-50 °C, ретельно перемішують скляною паличкою і дають відстоятись при кімнатній температурі не менше 3 год.
Осад фільтрують через фільтр середньої щільності («біла стрічка»), промивають вісім разів промивною рідиною і три рази розчином азотнокислого амонію (при цьому осад і фільтр повинні бути повністю відмиті від жовтого забарвлення).
Фільтр з осадом поміщають у доведений при температурі (1000±10) °C до постійної маси і зважений порцеляновий тигель, підсушують, обережно озолюють, не даючи спалахнути папір фільтра, прожарюють у муфельній печі при температурі (1000±10) °C хв, охолоджують в ексикаторі та зважують.
2.4. Обробка результатів
2.4.1. Масову частку цирконію ( ) у відсотках обчислюють за формулою
, (1)
де - Маса тигля з осадом, г;
- Маса тигля, г;
- Маса навішування проби, г;
0,344 - коефіцієнт перерахунку пірофосфату цирконію на цирконій.
2.4.2. Розбіжності результатів нічого не винні перевищувати значень, зазначених у табл.2.
Таблиця 2
Масова частка цирконію, % | Абсолютна допускається розбіжність, % | |
результатів паралельних визначень | результатів аналізу | |
Від 0,50 до 1,00 вмикання. | 0,05 | 0,07 |
Св. 1,00 до 2,50 | 0,07 | 0,10 |
2,5 5,0 | 0,1 | 0,2 |
5,0 10,0 | 0,2 | 0,3 |
10,0 20,0 | 0,3 | 0,4 |
3. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЦИРКОНІЮ
3.1. Сутність методу
Метод заснований на розчиненні проби в сірчаній кислоті, утворенні оранжево-червоної комплексної сполуки цирконію з ксиленоловим помаранчевим та вимірюванні оптичної щільності розчину при довжині хвилі 536 нм.
3.2. Апаратура, реактиви та розчини
Пекти муфельна з терморегулятором.
Спектрофотометр або фотоелектроколориметр.
Фільтри знезолені за ТУ 6-09-1678.
Кислота сірчана за , розчини 1:4 та 0,05 моль/дм
.
Гідроксиламіну гідрохлорид за .
Амоній хлористий згідно з
Амоній азотнокислий за .
Аміак водний за
Сіль динатрієва етилендіамін - N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти, 2-водна (трилон Б) за : 9,3 г трилону Б поміщають у склянку місткістю 400 см.
, доливають 200 см
води та розчиняють при перемішуванні.
Розчин фільтрують через складчастий фільтр із фільтрувального паперу в мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки та перемішують.
Ксиленоловий помаранчевий, розчин 1 г/дм , свіжоприготовлений.
Титан губчастий за
_______________
* На території Російської Федерації діє
Цирконій сірчанокислий за ТУ 6-09-3986.
Стандартні розчини цирконію
Розчин А: 3,9 г сірчанокислого цирконію поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 50 см
води та розчиняють навішування, потім обережно доливають 25 см
сірчаної кислоти, охолоджують, переносять розчин у мірну колбу місткістю 1000 см
, доливають водою до мітки та перемішують.
1 см розчину містить 0,001 г цирконію.
Встановлюють масову концентрацію ( ) стандартного розчину цирконію: аліквотну частину розчину 25 см
поміщають у склянку місткістю 300 см
, доливають 70-80 см
води, додають 1 г хлористого амонію, нагрівають до 60-70 °C і додають краплями при перемішуванні аміак до відчутного запаху.
Розчин з осадом нагрівають до кипіння, витримують 20 хв у теплому місці при температурі 40-50 °C, потім фільтрують через фільтр середньої щільності (біла стрічка).
Осад на фільтрі п'ять разів промивають розчином азотнокислого амонію. Фільтр з осадом поміщають у доведений при температурі (1000±10) °C до постійної маси і зважений платиновий тигель, підсушують, обережно озолюють і прожарюють у муфельній печі при температурі (1000±10) °C протягом 1 години, охолоджують в ексікатор зважують.
Масову концентрацію стандартного розчину цирконію ( ), г/см
, обчислюють за формулою
, (2)
де - Маса осаду після прожарювання, г;
0,7403 - коефіцієнт перерахунку двоокису цирконію на цирконій; - Об'єм стандартного розчину цирконію, взятий для визначення цирконію, см
.
Розчин Б: 10 см стандартного розчину, А переносять піпеткою в мірну колбу місткістю 1000 см
, доливають 0,05 моль/дм
розчином сірчаної кислоти до мітки та перемішують.
1 см розчину містить 0,00001 г цирконію
.
3.3. Проведення аналізу
3.3.1. Наважку проби масою 0,25 г поміщають у конічну колбу місткістю 100 см , доливають піпеткою 15 см
розчину сірчаної кислоти 1:4, накривають колбу годинниковим склом або воронкою і нагрівають до розчинення проби, підтримуючи початковий об'єм водою. Одночасно у тих самих умовах розчиняють 0,25 г губчастого титану.
В отриманий розчин додають по краплях розчин гідрохлориду гідроксиламіну до знебарвлення розчину і 2-3 краплі надлишок, доливають 20 см води та кип'ятять 1-2 хв. Колбу з розчином охолоджують до кімнатної температури, розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см.
, доливають водою до мітки та перемішують.
3.3.2. Аліквотну частину розчину згідно з табл.3 поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , доливають 0,05 моль/дм
розчин сірчаної кислоти до об'єму 20 см
(табл.3), 2,5 см
розчину гідрохлориду гідроксиламіну, 2 см
розчину ксиленолового помаранчевого доливають водою до мітки і перемішують.
Таблиця 3
Масова частка цирконію, % | Аліквотна частина розчину, см | Об'єм 0,05 моль/дм |
Від 0,02 до 0,05 включно. | 20 | - |
Св. 0,05 "0,10" | 10 | 10 |
0,10 0,25 | 5 | 15 |
0,25 0,50 | 2,5 | 17,5 |
3.3.3. Оптичну щільність розчину вимірюють через 15 хв при довжині хвилі 536 нм у кюветі з товщиною шару фотометрируемого 30 мм.
Розчином порівняння служить компенсуючий розчин: відповідна аліквотна частина випробуваного розчину з усіма реактивами, яку перед додаванням ксиленолового помаранчевого вводять 0,5 см розчину трилону Б.
3.3.4. Масову частку цирконію розраховують за градуювальним графіком.
3.3.5. Побудова градуювального графіка
У шість конічних колб місткістю по 100 см доливають по 10 см
розчину титану, п'ять з них відміряють 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см
стандартного розчину Б, що відповідає 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г цирконію, потім доливають відповідно 10,0; 9,0; 8,0; 7,0; 6,0; 5,0 см
розчину сірчаної кислоти 0,05 моль/дм
та продовжують аналіз за пп.3.3.2
Розчином порівняння служить розчин, який не введений цирконій.
За отриманими значеннями оптичної щільності розчинів та відповідним їм масам цирконію будують градуювальний графік.
3.4. Обробка результатів
3.4.1. Масову частку цирконію ( ) у відсотках обчислюють за формулою
, (3)
де - Маса цирконію в розчині проби, знайдена за градуювальним графіком, г;
- Маса проби у відповідній аліквотній частині розчину, г.
3.4.2. Розбіжності результатів нічого не винні перевищувати значень, зазначених у табл.4.
Таблиця 4
Масова частка цирконію, % | Абсолютна допускається розбіжність, % | |
результатів паралельних визначень | результатів аналізу | |
Від 0,020 до 0,050 включно. | 0,006 | 0,010 |
Св. 0,05 "0,10" | 0,01 | 0,02 |
0,10 0,30 | 0,02 | 0,03 |
0,30 0,50 | 0,03 | 0,05 |
4. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЦИРКОНІЮ
4.1. Сутність методу
Метод заснований на розчиненні проби в соляній та борофтористоводневій кислотах та вимірюванні атомної абсорбції цирконію при довжині хвилі 360,1 нм у полум'ї ацетилен – закис азоту.
4.2. Апаратура, реактиви та розчини
Спектрофотометр атомно-абсорбційний із джерелом випромінювання для цирконію.
Ацетилен за
Закис азоту медичний.
Кислота соляна за , Розчин 2:1.
Кислота азотна за .
Кислота борна за
Кислота фтористоводнева згідно з
Кислота борофтористоводнева: до 280 см фтористоводневої кислоти при температурі (10±2) °C додають порціями 130 г борної кислоти і перемішують. Реактив готують і зберігають у поліетиленовому посуді.
Алюміній хлористий за .
Цирконій металевий особливої чистоти за ТУ 95-259.
Стандартні розчини цирконію
Розчин А: 1 г металевого цирконію поміщають у фторопластовий склянку місткістю 100 см , додають чотири краплі води для змочування навішування та обережно, невеликими порціями доливають 10 см.
суміші, що складається з однієї частини фтористоводневої та однієї частини азотної кислоти. Розчин ведуть на холоді. Після розчинення навішування додають 50 см.
насиченого розчину борної кислоти залишають стояти на 10 хв. Розчин перемішують і переводять у мірну колбу місткістю 100 см.
, доводять водою до мітки, перемішують і переводять у ту склянку, в якій проводили розчинення.
1 см розчину, містить А 0,01 г цирконію.
Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см
, додають 20 см
розчину соляної кислоти, доводять водою до мітки, перемішують.
1 см розчину Б містить 0,001 г ци
рконію.
4.3. Проведення аналізу
4.3.1. Наважку проби масою відповідно до табл.5 поміщають у конічну колбу місткістю 100 см , доливають 20 см
розчину соляної кислоти, 5 см
борофтористоводневої кислоти розчиняють при помірному нагріванні.
Таблиця 5
Масова частка цирконію, % | Маса навішування проби, г |
Від 0,5 до 5,0 | 0,5 |
Св. 5,0 до 20,0 | 0,25 |
Після розчинення проби розчин охолоджують до кімнатної температури та переводять у мірну колбу місткістю 100 см. . Додають 10 см
борофтористоводневої кислоти, 10 см
розчину хлористого алюмінію доливають водою до мітки і перемішують.
4.3.2. Розчин контрольного досвіду готують за п.
4.3.3. Побудова градуювального графіка
4.3.3.1. При масовій частці цирконію від 0,5 до 2,0%
У п'ять конічних колб місткістю по 100 см поміщають по 0,5 г навішування сплаву, аналогічного за аналізованим складом, але не містить цирконію, і проводять розчинення, як зазначено в п. 4.3.1, потім в чотири з них відміряють 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см
стандартного розчину Б, що відповідає 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01 г цирконію, і далі виконують операції згідно з п.
4.3.3.2. За масової частки цирконію понад 2,0 до 5,0%
У п'ять конічних колб місткістю по 100 см поміщають по 0,5 г навішування сплаву, аналогічного за аналізованим складом, але не містить цирконію, і проводять розчинення, як зазначено в п. 4.3.1, потім в чотири з них відміряють 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см
стандартного розчину А, що відповідає 0,01; 0,015; 0,02; 0,025 г цирконію, і далі виконують операції згідно з п.
4.3.3.3. За масової частки цирконію понад 5,0 до 12,0%
У шість конічних колб місткістю по 100 см поміщають по 0,25 г навішування сплаву, аналогічного за аналізованим складом, але не містить цирконію, і проводять розчинення, як зазначено в п. 4.3.1, потім в п'ять з них відміряють 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см
стандартного розчину А, що відповідає 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03 г цирконію, і далі виконують операції з п.
4.3.3.4. При масовій частці цирконію понад 12,0 до 20,0%
У шість конічних колб місткістю по 100 см поміщають по 0,25 г навішування сплаву, аналогічного за аналізованим складом, але не містить цирконію, і проводять розчинення, як зазначено в п. 4.3.1, потім в п'ять з них відміряють 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 см
стандартного розчину А, що відповідає 0,03; 0,035; 0,04; 0,045; 0,05 г цирконію, і далі виконують операції з п.
4.3.4. Розчин проби, розчин контрольного досвіду та розчини для побудови градуювального графіка розпорошують в полум'я ацетилен - закис азоту (відновне) та вимірюють атомну абсорбцію цирконію при довжині хвилі 360,1 нм.
За отриманими значеннями атомних абсорбцій та відповідним їм масовим концентраціям цирконію будують градуювальний графік у координатах «Значення атомного поглинання — Масова концентрація цирконію, г/см ».
Масову концентрацію цирконію в розчині проби та в розчині контрольного досвіду визначають за градуювальним графіком.
4.5. Обробка результатів
4.5.1. Масову частку цирконію ( ) у відсотках обчислюють за формулою
, (4)
де - масова концентрація цирконію в розчині проби, знайдена за градуювальним графіком, г/см
;
- масова концентрація цирконію в розчині контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком, г/см
;
- Об'єм розчину проби, см
;
- Маса навішування проби, г
.
4.5.2. Розбіжності результатів нічого не винні перевищувати значень, зазначених у табл.6.
Таблиця 6
Масова частка цирконію, % | Абсолютне відхилення, % | |
результатів паралельних визначень | результатів аналізу | |
Від 0,50 до 1,00 вмикання. | 0,05 | 0,10 |
Св. 1,00 "2,50" | 0,10 | 0,15 |
2,50 5,00 | 0,15 | 0,20 |
5,0 10,0 | 0,2 | 0,3 |
10,0 20,0 | 0,3 | 0,4 |