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 історична система стандартів

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету історична система стандартів 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).