ГОСТ 3240.1-76

ГОСТ 3240.1-76 Сплави магнієві. Методи визначення алюмінію (із зміною N 1)

ГОСТ 3240.1-76

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СПЛАВИ МАГНІЄВІ

Методи визначення алюмінію

Magnesium alloys.
Методи для визначення aluminium

МКС 77.120.20
ОКСТУ 1709

Дата введення 1978-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством авіаційної промисловості СРСР

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 28.12.76 N 2889

3. ВЗАМІН ГОСТ 3240-56 у частині розд. V*
________________
Ймовірно, помилка оригіналу. Слід читати: у частині розд II. - Примітка виробника бази даних.

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. Обмеження терміну дії знято за протоколом N 2-92 Міждержавної ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВД 2-93)

6. ВИДАННЯ зі Зміною N 1, затвердженим у червні 1987 р. (ІВС 11-87)

1. Цей стандарт встановлює титриметричний та атомно-абсорбційний методи визначення алюмінію (при масовій частці алюмінію від 0,5 до 12%) та фотометричний метод визначення алюмінію (при масовій частці алюмінію від 0,003 до 0,4%).

(Змінена редакція, зміна N 1).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу – за ГОСТ 3240.0.

2. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ АЛЮМІНІЮ

2.1. Сутність методу

Метод заснований на виділенні алюмінію розчину додаванням бензойнокислого амонію. Після розчинення осаду в соляній кислоті алюміній зв'язують при нагріванні розчином динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти (трилон Б), яку додають з надлишком. Надлишок розчину трилону Б відтитрують розчином оцтовокислого цинку при рН 5,5-5,8, застосовуючи як індикатор помаранчевий ксиленоловий.

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.2. Реактиви та розчини

Кислота соляна за ГОСТ 3118 та розчин, розведений 1:1.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 та розчин, розведений 1:5.

Натрій оцтовокислий за ГОСТ 199 , 50%-ний розчин.

Амоній оцтовокислий згідно з ГОСТ 3117 .

Кислота оцтова крижана за ГОСТ 61 .

Буферний розчин з рН 5,8; готують наступним чином: 500 г оцтовокислого амонію розчиняють у 1000 см води та додають 20 см оцтової кислоти.

Амоній бензойнокислий, 10 та 0,5%-ний розчини.

Метиловий помаранчевий (індикатор), 0,1% розчин; готують та зберігають за ГОСТ 4919.1 .

Ксиленоловий помаранчевий, 0,1%-ний розчин; готують та зберігають за ГОСТ 4919.1 .

Цинк згідно з ГОСТ 3640 .

Сіль динатрієва етилендіамін - N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти, 2-водна (трилон Б) за ГОСТ 10652 , 0,05 М розчин: 18,613 г трилону Б розчиняють у 600 см води, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм , розбавляють водою до мітки та перемішують. Титр розчину трилону Б визначають наступним чином: 1 г цинку розчиняють 50 см соляної кислоти 1:1, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм , розбавляють водою до мітки та перемішують. 1 см розчину містить 0,001 г цинку.

10 см цього розчину переносять піпеткою в конічну колбу місткістю 250 см , розбавляють водою до 100 см , вводять 1-2 краплі розчину оранжевого метилового і нейтралізують аміаком до жовтого забарвлення. У колбу доливають 20 см буферного розчину і титрують розчином трилону Б з використанням ксиленолового помаранчевого до переходу фарбування розчину з червоного жовтого.

Титр розчину трилону Б (Т), виражений у г/см алюмінію, обчислюють за формулою

,

де - Маса навішування цинку, взята для встановлення титру, г;

- Об'єм розчину трилону Б, витрачений на титрування, см ;

2,423 - коефіцієнт перерахунку цинку на алюміній.

Цинк оцтовокислий, 2-водний за ГОСТ 5823 розчин з молярною концентрацією 0,05 моль/дм : 10,95 г оцтовокислого цинку розчиняють у 100 см. води, додають 2 см оцтової кислоти та розбавляють до 1 дм водою.

Співвідношення розчину трилону Б і розчину оцтовокислого цинку встановлюють наступним чином: конічну колбу місткістю 250 см відбирають 10 см розчину трилону Б і розбавляють водою до 100-150 см . Розчин нейтралізують аміаком, розведеним 1:5, до жовтого забарвлення метилового оранжевого, додають 20 см. буферного розчину, кілька крапель індикатора та титрують розчином оцтовокислого цинку до рожевого забарвлення.

Співвідношення концентрацій розчину трилону Б та розчину оцтовокислого цинку ( ) обчислюють за формулою

,

де - Об'єм розчину трилону Б, взятий для титрування, см ;

- Об'єм розчину оцтовокислого цинку, витрачений на титрування розчину трилону Б, см .

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.3. Проведення аналізу

Масу навішування сплаву беруть залежно від вмісту алюмінію у кількості, зазначеній у табл.1.

Таблиця 1

Наважку поміщають у склянку місткістю 400 см , додають 20 см води та невеликими порціями 20 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Після закінчення розчинення додають кілька крапель азотної кислоти і кип'ятять до видалення оксидів азоту.

Охолоджений розчин нейтралізують аміаком до утворення каламуті, яку розчиняють кількома краплями соляної кислоти, розведеної 1:1, доливають 5 см розчину оцтовокислого натрію і обережно нейтралізують розчин по паперу «конго» соляною кислотою, розведеною 1:1, до переходу забарвлення паперу «конго» з червоного до фіолетового.

До розчину додають 25 см 10%-ного розчину бензойнокислого амонію, розбавляють гарячою водою до 300 см , перемішують скляною паличкою та нагрівають до кипіння.

Після випадання осаду склянку знімають із плити, залишають на 10-15 хв у теплому місці та відфільтровують на подвійний фільтр середньої щільності.

Склянку та осад промивають 6-8 разів 0,5%-ним розчином бензойнокислого амонію. Осад змивають струменем гарячої води в ту ж склянку, де проводилося розчинення навішування, потім промивають фільтр 25 см гарячою соляною кислотою та 5-6 разів гарячою водою. Розчин нагрівають до розчинення осаду, випарюють до об'єму 100 см і додають розчин трилону Б 20-25 см . Потім розчин нагрівають до кипіння, нейтралізують аміаком до жовтого забарвлення метилового помаранчевого, додають 20 см. буферного розчину, охолоджують, додають 5-7 крапель розчину ксиленолового помаранчевого і титрують розчином оцтовокислого цинку до рожевого забарвлення.

(Змінена редакція, Изм. N

1).

2.4. Обробка результатів

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

,

де - Об'єм розчину трилону Б, доданий до випробуваного розчину, см ;

- Об'єм розчину оцтовокислого цинку, витрачений на титрування надлишку розчину трилону Б, см ;

- Співвідношення концентрацій розчину трилону Б і розчину оцтовокислого цинку;

- Титр розчину трилону Б, виражений в г/см алюмінію;

- Маса навішування,

м.

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

Таблиця 2

2.5 Контроль точності вимірів

Для контролю точності вимірювань масової частки алюмінію від 0,5 до 12% використовують державні стандартні зразки, галузеві стандартні зразки та стандартні зразки підприємства, випущені відповідно до ГОСТ 8315.

Контроль точності вимірювань проводять відповідно до ГОСТ 25086 .

Допускається проводити контроль точності вимірювання масової частки алюмінію, використовуючи метод добавок.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ АЛЮМІНІЮ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на утворенні алюмінієм з ериохромціаніном комплексної сполуки при рН 5,8, пофарбованої в малиново-червоний колір. Забарвлений розчин фотометрують при 538 нм.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр типу СФ-4А або фотоколориметр типу ФЕК-56 або ФЕК-60.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , перегнана, розчини розведений 1:1 та 1:5.

Аміак водний за ГОСТ 3760 розчин, розведений 1:5.

Кислота аскорбінова, 2%-ний свіжоприготовлений розчин.

Еріохромціанін 0,05%-ний розчин; готують наступним чином: 0,1 г ериохромціаніну розчиняють 195 см води з додаванням 5 см оцтової кислоти.

Амоній оцтовокислий згідно з ГОСТ 3117 .

Кислота оцтова крижана за ГОСТ 61 .

Буферний розчин з рН 5,8: 500 г оцтовокислого амонію розчиняють в 1 дм води та доливають 20 см оцтової кислоти.

Папір "конго".

Вода бідистильована, отримана за ГОСТ 4517 .

Посуд, промитий кип'ятінням із соляною кислотою та бідистильованою водою.

Кислота феніларсонова, 1%-ний розчин.

Спирт етиловий ректифікований за ГОСТ 5962 *.
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ Р 51652-2000.

Сіль динатрієва етилендіамін - N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти (трилон Б) за ГОСТ 10652 розчин; готують наступним чином: 1 г трилону Б розчиняють 95 см води з додаванням 5 см етилового спирту.

Магній за ГОСТ 804 ступеня чистоти не менше ніж 99,9%, що містить не більше 0,003% алюмінію.

Алюміній згідно з ГОСТ 11069 марки А195.

Стандартні розчини алюмінію.

Розчин А; готують наступним чином: 0,1 г алюмінію розчиняють у 50 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1000 см додають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину А містить 0,1 мг алюмінію.

Розчин Б; готують наступним чином: 5 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 500 см , додають 5 см соляної кислоти, розведеної 1:1, доводять до мітки водою.

1 см розчину містить 0,001 мг алюмінію.

(Змінена редакція, І

зм. N 1).

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. (Виключений, Зм. N 1).

3.3.2. Проведення аналізу за відсутності цирконію та берилію

Масу навішування сплаву 0,1 г розчиняють 10 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см .

При масовій частці алюмінію сплаві до 0,009% фотометрируют весь розчин. При масовій частці алюмінію у сплаві понад 0,009% відбирають аліквотні частини, зазначені в табл.3, з мірної колби місткістю 100 см , яку доливають до мітки водою і перемішують. Наливають 20-30 см води, що нейтралізують розчином аміаку по паперу «конго» до темно-бузкового кольору.

Таблиця 3

До нейтралізованого розчину додають піпеткою 2 см. аскорбінової кислоти, 2 см ериохромціаніну та витримують протягом 15 хв. Потім додають 10 см буферного розчину доливають водою до мітки і перемішують.

Через 15 хв вимірюють оптичну щільність забарвлених розчинів при 538 нм, користуючись відповідними кюветами. Розчином порівняння є розчин контрольного досвіду.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.3.3. Проведення аналізу у присутності цирконію

0,5 г навішування розчиняють при нагріванні 15 см соляної кислоти, розведеної 1:1, і додають 50 см гарячої води. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 200 см , додають 5 см феніларсонової кислоти на кожен 1% цирконію в сплаві та розчин обережно нагрівають до кипіння. Охолоджений розчин доводять до мітки водою, перемішують та фільтрують.

Залежно від масової частки алюмінію сплаву відбирають аликвотные частини розчину, зазначені табл.4.

Таблиця 4

Аліквотну частину розчину поміщають у колбу місткістю 100 см. , доливають водою до 30 см , нейтралізують розчином аміаку по паперу «конго» до темно-бузкового кольору і далі ведуть аналіз, як зазначено в п. 3.3.2.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.3.4. Проведення аналізу у присутності берилію

Для кожного визначення беруть дві аліквотні частини розчину, приготовленого, як зазначено у п. 3.3.2. З однією аліквотною частиною розчину надходять, як зазначено у п. 3.3.2, потім вимірюють оптичну густину. В іншу аліквотну частину додають 5 см розчину трилону Б, нейтралізують аміаком по паперу «конго» до темно-бузкового кольору і далі ведуть аналіз, як зазначено в п. 3.3.2, потім вимірюють оптичну щільність. Розчином порівняння служить розчин контрольного досвіду з додаванням 5 см розчину трилону Б.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.4. У шість мірних колб місткістю 100 см доливають по 30 см води, по 10 см соляної кислоти, розведеної 1:5, і додають стандартного розчину Б0; 2,0; 3,0; 5,0; 7,0 та 10,0 см що відповідає 0; 2·10 ; 3·10 ; 5·10 ; 7·10 та 1·10 г алюмінію. Розчини кип'ятять, охолоджують, проводять нейтралізацію по паперу «конго» до темно-бузкового кольору і далі додають реактиви, як зазначено в п. 3.3.1. За знайденими значеннями оптичних щільностей розчинів і відповідним концентраціям алюмінію будують градуювальний графік.

(Змінена редакція, Изм. N

1).

3.5. Обробка результатів

3.5.1. Масову частку алюмінію ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Кількість алюмінію, знайдене за градуювальним графіком, г;

- Об'єм вихідного розчину, см ;

- Об'єм аліквотної частини розчину, см ;

- Маса навішування сплаву, р.

3.5.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.5.

Таблиця 5

3.6. Контроль точності вимірів

Для контролю точності вимірювань масової частки алюмінію від 0,003 до 0,4% використовують стандартні державні зразки, галузеві стандартні зразки і стандартні зразки підприємства магнієвих сплавів, випущені відповідно до ГОСТ 8.315. Контроль точності вимірювань проводять відповідно до ГОСТ 25086 .

Допускається контролювати правильність результатів визначення алюмінію, використовуючи метод добавок.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).

4. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ АЛЮМІНІЮ

4.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в соляній кислоті у присутності азотної кислоти та подальшому вимірі атомної абсорбції алюмінію при довжині хвилі 309,3 нм у полум'ї ацетилен – закис азоту. Висота фотометрованої ділянки 2 см. Компоненти магнієвих сплавів, а також домішки перешкод аналізу не надають, однак для ідентифікування умов розпилення аналізованих, а також градуювальних розчинів необхідне зрівняння вмісту кислот, а також основи сплаву в градуювальних та аналізованих розчинах.

(Змінена редакція, зміна N 1).

4.2. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр атомно-абсорбційний.

Кислота соляна ГОСТ 3118 перегнана, щільністю 1,12 г/см .

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Ацетилен у балонах за ГОСТ 5457 .

Закис азоту в балонах медичний.

Калій хлористий НТД, 10%-ний розчин.

Магній первинний у чушках за ГОСТ 804 у вигляді стружки.

Розчин магнію 50 г/дм : 50 г магнію обережно розчиняють у 800 см. соляної кислоти 1:1. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають до мітки і перемішують.

Алюміній первинний за ГОСТ 11069 , марки, А 99.

Стандартний розчин алюмінію: 1 г металевого алюмінію розчиняють у 50 см соляної кислоти 1:1. Розчин охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см розчину містить 1 мг алюмінію

.

4.3. Проведення аналізу

4.3.1. Наважку сплаву масою 0,2 г поміщають у склянку місткістю 100 см і розчиняють 15 см соляної кислоти 1:1 з наступним окисненням 5-10 краплями азотної кислоти. Розчин кип'ятять для видалення оксидів азоту, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , додають 5 см розчину калію хлориду, доливають водою до мітки і перемішують.

Паралельно пробі проводять аналіз контрольного досвіду.

Вимірюють атомну абсорбцію алюмінію в розчині проби, розчині контрольного досвіду та розчинах для побудови градуювального графіка на атомно-абсорбційному спектрофотометрі щодо дистильованої води при довжині хвилі 309,3 нм в полум'ї ацетилен - закис азоту.

Концентрацію алюмінію в пробі та розчині контрольного досвіду визначають за градуювальним графіком.

4.3.2. Побудова градуювального графіка

У серію мірних колб місткістю 100 см вводять по 4 см розчину магнію, по 5 см розчину калію хлориду, а також 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 та 12,0 см стандартного розчину алюмінію, що відповідає 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 та 12,0 мг алюмінію, доливають водою до мітки, перемішують та вимірюють атомну абсорбцію алюмінію згідно з п. 4.3.1.

З отриманих значень атомної абсорбції розчинів, що містять стандартний розчин, віднімають значення атомної абсорбції розчину, що не містить стандартний розчин, і за отриманими значеннями атомної абсорбції і відповідним вмістом алюмінію будують градуювальний графік.

4.4. Обробка результатів

4.4.1. Масову частку алюмінію ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса алюмінію в розчині проби, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса алюмінію в розчині контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування проби, взята для спектрофотометрування, р.

4.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.6.

Таблиця 6

(Змінена редакція, зміна N 1).

4.5. Контроль точності вимірів

4.5.1. Контроль точності вимірів масової частки алюмінію проводять за п. 2.5.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).