ГОСТ 24018.3-80 Сплави жароміцні на нікелевій основі. Методи визначення свинцю (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 24018.3-80

Група В39

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Сплави жароміцні на нікелевій основі

Методи визначення св

ГОСТ 24018.5-80 Сплави жароміцні на нікелевій основі. Метод визначення свинцю та вісмуту (зі Змінами N 1, 2)

ГОСТ 24018.5-80

Група В39

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Сплави жароміцні на нікелевій основі

Метод визначення свинцю та вісмуту

Nickel-базується фереістістант всіх.
Метод для визначення значення і bismuth

МКС 77.120.40
ОКСТУ 0809

Дата введення 1981-07-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством металургії СРСР

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 28.02.80 N 958

3. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. Обмеження терміну дії знято за протоколом N 7-95 Міждержавної ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІУС 11-95)

6. ВИДАННЯ (серпень 2004 р.) зі Змінами N 1, 2, затвердженими у грудні 1985 р., грудні 1990 р. (ІВД 4-86, 3-91)


Цей стандарт встановлює інверсійно-вольтамперометричний метод визначення вмісту свинцю та вісмуту (при масових частках свинцю та вісмуту від 0,0001% до 0,005%).

Метод заснований на попередньому концентруванні свинцю та вісмуту на стаціонарному ртутному краплинному електроді або на ртутно-графітовому електроді при потенціалі мінус 0,85 В у розчині 1 моль/дм лимонної кислоти та 1 моль/дм хлористого амонію з подальшою реєстрацією струму анодного розчинення свинцю і вісмуту при потенціалі відповідно мінус 0,55 В і мінус 0,18 по відношенню до хлорсрібного електрода в присутності основних компонентів сплаву (варіант 1).

При масовій частці міді понад 0,03% визначення вісмуту проводять після попереднього відокремлення від основних компонентів аміаком з осадженням на гідроокису заліза (варіант 2).

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу – за ГОСТ 24018.0 .

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Полярограф змінного струму або осцилографічний полярограф.

Осередки з виносним анодом (ртуть у насиченому розчині хлористого калію), хлорсрібним електродом порівняння, стаціонарним ртутним краплинним електродом будь-якої конструкції, що забезпечує необхідну за нормативно-технічною документацією відтворюваність аналітичного сигналу або твердий електрод ( 4 мм ) з графітвмісного матеріалу будь-якого способу виготовлення, що забезпечує необхідну нормативно-технічною документацією відтворюваність аналітичного сигналу.

Ртуть марки Р0 за ГОСТ 4658 , що не містить вологи.

Азот газоподібний за ГОСТ 9293 або аргон за ГОСТ 10157 .

Кислота соляна за ГОСТ 14261 та розбавлена 1:1.

Кислота азотна за ГОСТ 11125 та розведена 1:15.

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Кислота лимонна згідно з ГОСТ 3652 .

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

Фон для полярографування, що містить 1 моль/дм лимонної кислоти та 1 моль/дм амонію хлористого. У разі необхідності фоновий електроліт піддається додатковому електрохімічному очищенню від домішок кольорових металів з ртутним катодом протягом 4-5 год при потенціалі мінус 1,2 В, який підтримується постійним за допомогою потенціостату (креслення).

1 - робочий ртутний електрод; 2 - платиновий контакт; 3 - магнітна мішалка; 4 - допоміжний електрод
із спектрального вугілля; 5 - хлорсрібний електрод порівняння; 6 - поліетиленовий посуд; 7 - кришка;
8 - скляна трубка для підведення азоту; 9 - сифон для сплаву електроліту

Кислота аскорбінова харчова.

Калій хлористий за ГОСТ 4234 насичений розчин.

Кислота хлорна розчин з масовою концентрацією 57 г/см , (г/дм ).

Залізо азотнокисле, розчин: 1 г карбонільного заліза розчиняють при нагріванні в 20 см азотної кислоти 1:1, охолоджують, розбавляють водою до 100 см і перемішують.

Потенціостат будь-якої моделі, що працює у режимі заданого потенціалу.

Ртуть (II) азотнокисла окисна за ГОСТ 4520 розчин з масовою концентрацією 1 г/дм : 0,1 г азотнокислої ртуті розчиняють у 80 см. азотної кислоти (1:15). Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують.

Аміак водний за ГОСТ 24147 .

Вісмут марок Ві0; Ві00; Ві000; Ві0000 за ГОСТ 10928 .

Стандартні розчини вісмуту.

Розчин А: 0,1 г вісмуту розчиняють при нагріванні 30 см азотної кислоти, кип'ятять розчин до видалення оксидів азоту, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину, містить А 0,0001 г вісмуту.

Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , додають 2 см соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину містить Б 0,00001 г вісмуту.

Розчин: 5 см розчину Б поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину містить 0,000001 г вісмуту.

Розчини Б та В готують безпосередньо перед використанням.

Свинець марок С0; C00; C000; С0000 за ГОСТ 3778 .

Стандартні розчини свинцю.

Розчин А: 0,1 г свинцю розчиняють при нагріванні 30 см азотної кислоти. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину, містить А 0,0001 г свинцю.

Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , додають 2 см соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину містить Б 0,00001 г свинцю.

Розчин: 5 см розчину Б поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см стандартного розчину містить 0,000001 г свинцю.

Розчини Б та В готують безпосередньо перед використанням.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

3.1. Варіант 1

Наважку сплаву масою 0,5 г поміщають у склянку (або колбу) місткістю 250-300 см , додають 15 см соляної кислоти, 5 см азотної кислоти та розчиняють навішування при нагріванні. Розчин випарюють до вологих солей, доливають 5 см соляної кислоти та знову випарюють до вологих солей. Цю операцію повторюють двічі.

Солі розчиняють у 5 см соляної кислоти, кількісно переносять у платинову чашку, чашку зі скловуглецю або фторопластовий склянку, додають 3 см фтористоводневої кислоти і нагрівають до повного розчинення осаду вольфрамової та молібденової кислот, а також продуктів гідролізу титану та ніобію. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 50 см. , доливають водою до мітки, перемішують і відразу ж поміщають у поліетиленову або фторопластову посудину з кришкою.

Для визначення вмісту свинцю та вісмуту в полярографічний осередок заливають 20 см фонового електроліту, попередньо продутого азотом або аргоном протягом 5 хв, додають відповідно до табл.1 аліквотну частину досліджуваного розчину в залежності від масової частки свинцю та вісмуту в сплаві, 0,01-0,02 г аскорбінової кислоти і перемішують.

Таблиця 1

Встановлюють на полярографі потенціал мінус 0,85 і проводять концентрування свинцю і вісмуту на стаціонарному ртутному краплинному електроді в безперервно перемішується розчині протягом 2-3 хв. Після закінчення часу накопичення припиняють перемішування і дають розчину заспокоїтися 15 с, після чого знімають анодну поляризаційну криву при лінійно змінюється потенціалі електрода від мінус 0,85 до мінус 0,05; реєструючи пік розчинення свинцю та вісмуту при потенціалі відповідно мінус 0,55 В і мінус 0,18 В. При вмістах міді в розчині більших, ніж 60-кратні по відношенню до вісмуту, визначення проводять із зупинкою розгорнення напруги при потенціалі мінус 0,25 В , під час якої розчин перемішують протягом 15 с, після чого розчину дають заспокоїтися 15 с, включають розгортку напруги і реєструють пік розчинення вісмуту. Чутливість приладу при реєстрації полярограми вибирається так, щоб висота піку, що реєструється, була не менше 10 мм. Для кожного виміру одержують нову краплю ртуті.

При роботі з твердими електродами в режимі ртутно-графітового в полярографічний осередок заливають 20-25 см фонового електроліту, попередньо продуті азотом протягом 5 хв, додають 3-4 краплі розчину азотнокислої ртуті (II) (10 мкг/см ) і проводять електроконцентрування свинцю, що знаходиться як домішка у фоновому електроліті при потенціалі мінус 0,85 протягом 2 хв в розчині, що перемішується. Припиняють перемішування, дають розчину заспокоїтися 15 с, потім знімають анодну криву поляризационную, реєструючи максимальний струм іонізації свинцю при потенціалі мінус 0,54 В. Реєстрацію кривих проводять три рази, з них перший вимір у розрахунках не враховується. Після кожної реєстрації електрод очищається електрохімічно при потенціалі плюс 0,2 В розчині, що перемішується, протягом 30 с.

Для визначення свинцю та вісмуту у фоновий електроліт у полярографічному осередку додають аліквотну частину досліджуваного розчину відповідно до табл.1а, 0,01-0,02 г аскорбінової кислоти, перемішують і проводять електроконцентрування свинцю та вісмуту, як описано вище.

Таблиця 1а

Потім знімають анодну поляризаційну криву, реєструють максимальний струм іонізації свинцю при потенціалі 0,54 В і вісмуту при потенціалі мінус 0,18 В. При вмістах міді в розчинах великих, ніж 60-кратні по відношенню до вісмуту, реєстрацію поляризаційної кривої проводять напруги при потенціалі мінус 0,25, під час якої розчин перемішують протягом 15 с. Далі розчину дають заспокоїтися 15, включають розгортку напруги і реєструють максимальний струм електророзчинення вісмуту.

Чутливість приладу при реєстрації вольтамперограм вибирають так, щоб висота піку, що реєструється, була не менше 10 мм.

3.2. Варіант 2

Наважку сплаву масою 0,5 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250-300 см , доливають 15 см соляної кислоти, 5 см азотної кислоти, 8 см хлорної кислоти та розчиняють навішування при нагріванні. Розчин випарюють до виділення парів хлорної кислоти для окиснення хрому. Солі розчиняють при нагріванні 50 см води, доливають 1 см розчину азотнокислого заліза (III) і додають розчин аміаку до випадання осаду гідроксиду заліза та надлишок 1-2 см аміаку. Розчин з осадом кип'ятять 1-2 хв і фільтрують через фільтр середньої густини (біла стрічка). Осад промивають 5-6 разів гарячою водою, розчиняють на фільтрі 10 см гарячої соляної кислоти (1:1) і промивають 2-3 рази гарячою водою, збираючи фільтрат та промивні води у склянку, в якій проводилося осадження. Операцію осадження та розчинення осаду повторюють.

Розчин переносять у мірну колбу місткістю 50 см , доливають водою до мітки та перемішують.

Якщо сплав містить титан і ніобій, розчин переносять у платинову чашку, чашку зі скловуглецю або фторопластовий склянку, додають 3 см фтористоводневої кислоти та нагрівають до повного розчинення осаду титану та ніобію.

Розчин охолоджують, розбавляють водою приблизно 25 см , переносять у мірну колбу місткістю 50 см , доливають водою до мітки, перемішують і відразу ж переносять у поліетиленову або фторопластову посудину з кришкою.

Аліквотні частини розчину згідно з табл.1 або табл.1а використовують для визначення вмісту вісмуту по

п. 3.1.

3.1, 3.2. (Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

3.3. Вміст свинцю та вісмуту знаходять методом стандартних добавок. Аліквотну частину стандартного розчину (див. п. 3.1) додають в полярографируемий розчин, перемішують 1 хв і далі аналіз ведуть, як при визначенні вмісту свинцю і вісмуту в випробуваному розчині.

Величину стандартної добавки вибирають так, щоб висота піку свинцю та вісмуту після введення добавки збільшилася в 1,5-2 рази.

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масову частку свинцю та вісмуту ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Висота піку свинцю або вісмуту при полярографуванні випробуваного розчину, мм;

- Висота піку свинцю або вісмуту при полярографуванні розчину холостого досвіду, мм;

- Висота піку свинцю або вісмуту після введення в комірку стандартної добавки, мм;

- Обсяг стандартної добавки, см ;

- Концентрація стандартного розчину, г/см ;

- маса навішування сплаву, що відповідає аліквотній частині розчину,

м.

4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень (при довірчій ймовірності 0,95) не повинні перевищувати допустимих значень, зазначених у табл.2.

Таблиця 2

(Змінена редакція, Зм. N 2).