ГОСТ 3240.5-76

ГОСТ 3240.5-76 Сплави магнієві. Методи визначення цирконію (зі зміною N 1)

ГОСТ 3240.5-76

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СПЛАВИ МАГНІЄВІ

Методи визначення цирконію

Magnesium alloys.
Методи для визначення цирконіуму

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. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

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)


Цей стандарт встановлює титриметричний метод визначення цирконію (при масовій частці цирконію від 0,05 до 1,5%) та фотометричний метод визначення цирконію (при масовій частці цирконію від 0,00005 до 0,01%)

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

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

2. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ ЦИРКОНІЮ

2.1. Сутність методу

Метод заснований на розчиненні проби в соляній кислоті та титруванні цирконію розчином динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти.

2.2. Реактиви та розчини

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1 та 1:6, 2 М розчин.

Гідроксиламін солянокислий за ГОСТ 5456 , 10%-ний розчин.

Натрій піросернокислий за ТУ 6-09-5404.

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

Кислота феніларсонова, 1%-ний розчин.

Цирконію (IV) хлорокис, 8-водна (цирконіл хлористий).

Стандартний розчин цирконію: 0,353 г хлористого цирконілу розчиняють у 2 М розчині соляної кислоти і доливають об'єм розчину цією ж кислотою до 100 см .

1 см розчину містить 1 мг цирконію.

Для встановлення титру розчину цирконію відбирають піпеткою 10 см. розчину в склянку місткістю 250 см , додають 20 см соляної кислоти, розведеної 1:1, та 100 см води. Розчин нагрівають до кипіння та додають 15 см феніларсонової кислоти. Розчин з осадом кип'ятять 10 хв, уникаючи бурхливого кипіння. Фільтрують через два фільтри середньої густини і промивають 5-6 разів гарячою водою. Фільтр із осадом сушать, спалюють і прожарюють при 1050 °C протягом 3 год.

Титр розчину цирконію ( ), виражений в г/см цирконію, обчислюють за формулою

,

де - Маса двоокису цирконію, г;

0, 703 - коефіцієнт перерахунку двоокису цирконію на цирконій;

- аліквотна частина розчину хлористого цирконілу, см .

Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти, (трилон Б) за ГОСТ 10652 0,0125 М розчин; готують наступним чином: 4,6531 г трилону Б розчиняють 1000 см води. Титр розчину трилону Б встановлюють розчином хлористого цирконію наступним чином: 5 см стандартного розчину цирконію відбирають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають 70 см води, підігрітої до 80-90 ° С, 30 см розчину солянокислого гідроксиламіну та шість крапель ксиленолового помаранчевого Титрують розчином трилону Б до зміни кольору розчину з рожевого в жовтий.

Титр розчину трилону Б ( ), виражений в г/см цирконію, обчислюють за формулою

,

де - кількість цирконію, що міститься в аліквотній частині розчину цирконію, г;

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

2.3. Проведення аналізу

Масу навішування металу визначають залежно від вмісту цирконію, як зазначено в табл.1.

Таблиця 1

Наважку сплаву поміщають у конічну колбу місткістю 250 см і розчиняють при нагріванні 30 см соляної кислоти, розведеної 1:1.

До гарячого розчину доливають 70 см. води, підігрітої до 80-90 ° С, 30 см розчину солянокислого гідроксиламіну, шість крапель ксиленолового помаранчевого та гарячий розчин титрують розчином трилону Б до зміни кольору від рожевого до стійкого жовтого.

Якщо при розчиненні сплаву залишається чорний осад елементарного цирконію, що не розчинився, його відфільтровують через фільтр середньої щільності і осад промивають 6-8 разів гарячим розчином соляної кислоти, розведеної 1:6. Фільтр з осадом спалюють, прожарюють протягом 30 хв при 800 °C і сплавляють при 500-600 °З п'ятикратною кількістю піросернокислого натрію. Плав розчиняють у 100 см води та 10 см соляної кислоти під час нагрівання. З'єднують фільтрат з отриманим після сплавлення розчином та визначають цирконій, як зазначено вище.

2.1-2.3. (Змінена редакція, зміна N 1).

2.4. Обробка результатів

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

,

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

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

- Маса навішування сплаву, р.

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

Таблиця 2

2.4.1; 2.4.2. (Змінена редакція, зміна N 1).

2.5. Контроль точності вимірів

Для контролю точності вимірювань масової частки цирконію від 0,05 до 1,5% використовують державні стандартні зразки, галузеві стандартні зразки та стандартні зразки підприємства магнієвих сплавів, випущені відповідно до ГОСТ 8315. Контроль точності вимірювання проводять відповідно до ГОСТ 25086 .

Допускається проводити контроль точності вимірів масової частки цирконію, використовуючи метод добавок.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ ЦИРКОНІЮ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на утворенні забарвленої сполуки цирконію з арсеназо III у середовищі 9 М соляної кислоти. Оптична щільність розчинів пропорційна концентрації цирконію в інтервалі 0,5-5 мкг 25 см розчину. Чутливість реакції 0,15 мкг 25 см . Оптичну густину вимірюють при 670 нм. Вимірюванню заважають уран і торій.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр СФ-46, СФ-26 чи колориметр КФК-2.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розбавлена 1:1, 0,2 М та 9 М розчини.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 .

Кислота феніларсонова, 0,1%-ний розчин.

Арсеназо III, 0,1%-ний водний розчин.

Цирконій металевий або цирконію (IV) хлорокис, 8-водна.

Калій сірчанокислий згідно з ГОСТ 4145 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Стандартні розчини цирконію.

Розчин А з концентрацією 1 мг/см готують із хлористого цирконілу згідно з п. 2.2 або з металевого цирконію:

1 г цирконію металевого поміщають у склянку місткістю 200 см. , доливають 50 см сірчаної кислоти та додають 10 г сірчанокислого калію. Склянку накривають годинниковим склом і нагрівають до появи густої пари сірчаної кислоти. Після повного розчинення навішування цирконію вміст склянки розбавляють водою, нагрівають до кипіння та беруть в облогу цирконій аміаком. Осаду дають скоагулировать, відфільтровують, промивають водою з кількома краплями аміаку.

Потім осад на фільтрі розчиняють у соляній кислоті, розведеній 1:1, і знову беруть в облогу гідрооксид цирконію аміаком. Відфільтровують та промивають як і в першому випадку.

Осад на фільтрі розчиняють 34 см гарячої соляної кислоти, розведеної 1:1 у склянку, де проводилося осадження. Фільтр промивають кілька разів гарячою водою. Потім розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. , після охолодження розчин доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину, містить А 1 мг цирконію.

Розчин Б: готують розведенням розчину А в 20 разів 0,2 М розчином соляної кислоти.

1 см розчину містить 5 мкг цирконію.

Розчин: готують перед вживанням розведенням розчину Б в 10 разів 0,2 М розчином соляної кислоти.

1 см розчину містить 5 мкг цирконію.

Титр стандартного розчину А встановлюють відповідно до п. 2.

2.

3.3. Проведення аналізу

Наважку сплаву масою 1 г (при масовій частці цирконію до 0,0005%) і 0,1 г (при масовій частці цирконію від 0,0005 до 0,2%) поміщають у склянку місткістю 100-150 см і розчиняють 15 см 9 М розчину соляної кислоти. Після розчинення розчин переносять у мірну колбу місткістю 25 см. , додають до колби 0,5 см розчину арсеназо III і доливають до мітки 9 М розчином соляної кислоти.

При масовій частці цирконію в сплаві від 0,005 до 0,02% додають колбу до мітки без додавання арсеназо III 9 М розчином соляної кислоти, аліквотну частину 5 см переносять в іншу колбу місткістю 25 см додають 0,5 см розчину арсеназо III і доливають до мітки тією самою кислотою.

Вимірюють оптичну густину розчинів при довжині хвилі 670 нм у кюветі з товщиною поглинаючого шару 3 см по відношенню до води.

З отриманих значень віднімають оптичну щільність контрольного розчину. Масову частку цирконію обчислюють за градуювальним графіком

.

3.3.1. Побудова градуювального графіка

У склянки місткістю 100-150 см вводять 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 та 1,0 см розчину, що відповідає 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 мкг цирконію, додають 15 см 9 М розчину соляної кислоти і кип'ятять 5-10 хв для руйнування полімерів цирконію. Розчини переносять у мірні колби місткістю 25 см додають 0,5 см розчину арсеназо III і доливають до мітки тією самою кислотою. Вимірюють оптичну густину розчинів при 670 нм по відношенню до води, віднімаючи значення оптичної густини контрольного розчину. За отриманими значеннями будують градуювальний графік.

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку цирконію ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса цирконію, знайдена за градуювальним графіком, мкг;

- Маса навішування сплаву, р.

При визначенні 0,005-0,02% цирконію з використанням розведення, отриманий результат множать на 5.

3.4.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.3.

Таблиця 3

3.5. Контроль точності вимірів

3.5.1. Контроль точності вимірювань проводять за п. 2.5.

Розд.3. (Змінена редакція, зміна N 1).