ГОСТ 6689.17-92

ГОСТ 6689.17-92 Нікель, сплави нікелеві та мідно-нікелеві. Методи визначення вісмуту

ГОСТ 6689.17-92

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

НІКЕЛЬ, СПЛАВИ НІКЕЛІВІ І МЕДНО-МИКЕЛІВІ

Методи визначення вісмуту

Nickel, nickel і copper-nickel alloys. Методи для визначення bismuth

ОКСТУ 1709

Дата введення 1993-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ

В. Н. Федоров, Ю. М. Лейбов , Б. П. Краснов , А. Н. Боганова , Л. В. Морейська , І. А. Воробйова

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВНЕСЕН У ДІЮ Постановою Комітету стандартизації та метрології СРСР від 18.02.92 N 167

3. ВЗАМІН ГОСТ 6689.17-80

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює фотометричні (при масовій частці вісмуту від 0,0005 до 0,003% та від 0,001 до 0,02%) та атомно-абсорбційний (при масовій частці від 0,001 до 0,02%) методи визначення вісмуту в нікелі, нікелевих -нікелевих сплавах за ГОСТ 492 * та ГОСТ 19241 .
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 492-2006 . - Примітка виробника бази даних.

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методів аналізу – за ГОСТ 25086 з доповненням разд.1 ГОСТ 6689.1.

2. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ВІСМУТУ (при масовій частці вісмуту від 0,0005 до 0,003%)

(При масовій частці вісмуту від 0,0005 до 0,003%)

2.1. Сутність методу

Метод заснований на виділенні вісмуту з осадженням його з гідроокисом заліза, утворенні вісмутом забарвленого комплексу з ксиленоловим помаранчевим та вимірюванні його оптичної щільності.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Фотоелектроколориметр або спектрофотометр.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , розведена 1:1, розчини 0,1 та 1 моль/дм .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:4.

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

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Кислота аскорбінова за нормативно-технічною документацією, розчин 100 г/дм , свіжоприготовлений.

Аміак водний за ГОСТ 3760 та розбавлений 1:50.

Амоній надсірчанокислий за ГОСТ 20478 , розчин 250 г/дм .

Натрій фтористий за ГОСТ 4463 , розчин 5 г/дм .

Срібло азотнокисле за ГОСТ 1277 , розчин 10 г/см .

Залізо хлорне за ГОСТ 4147 , розчин 1 г/дм : 1 г хлорного заліза розчиняють у 250 см соляної кислоти (1:1) і доливають водою до 1 дм .

Ксиленоловий помаранчевий, розчин 1 г/дм 0,1 моль/дм азотної кислоти.

Водню перекис за ГОСТ 10929 .

Вісмут за ГОСТ 10928 , марка Ві00.

Стандартні розчини вісмуту

Розчин А: 0,1 г вісмуту розчиняють 10 см азотної кислоти (1:1), оксиди азоту видаляють кип'ятінням і розчин переносять у мірну колбу місткістю 1000 см додають 100 см азотної кислоти (1:1) і доливають водою до мітки.

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

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

1 см розчину містить Б 0,00001

г вісмуту.

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Для сплавів з масовою часткою кремнію не більше 0,1%, що не містять хрому та вольфраму

Наважку сплаву масою 3 г при масовій частці вісмуту від 0,0005 до 0,001% або 2 г при масовій частці вісмуту від 0,001 до 0,003% поміщають у склянку місткістю 300 см , додають 30-40 см азотної кислоти (1:1), накривають годинниковим склом, скляною або пластиковою пластинкою та розчиняють при нагріванні. Скло або платівку і стінки склянки обполіскують водою і розчин кип'ятять до видалення оксидів азоту. Розчин розбавляють водою до об'єму 150 см додають 10 см розчину хлорного заліза, нагрівають до 50-60 °С, додають аміак до повного переходу нікелю і міді в розчинні аміачні комплекси і понад 5 см аміаку. Розчин з осадом витримують 45-50 хв при 60 °C для коагуляції осаду гідроксиду заліза. Осад відфільтровують на фільтр середньої густини. Осад на фільтрі та склянку промивають 6-8 разів гарячим розчином аміаку (1:50).

Осад змивають гарячою водою з фільтру та розчиняють у 20 см гарячої сірчаної кислоти (1:4) (якщо у сплаві присутній марганець, то при розчиненні осаду додають кілька крапель перекису водню) у склянці, в якій проводилося осадження гідроксиду, фільтр промивають 5-7 разів гарячою водою. Осадження, фільтрування, промивання осаду гідроксидів і повторюють розчинення. Розчин після повторного розчинення випарюють насухо. До сухого залишку додають 5 см. 1 моль/дм розчину азотної кислоти, стінки склянки обполіскують 3-5 см води та розчин кип'ятять до розчинення осаду. Додають 4 см розчину аскорбінової кислоти, охолоджують, додають 1 см розчину фтористого натрію, 1 см розчину ксиленолового помаранчевого, суміш переносять у мірну колбу місткістю 50 см і доливають до мітки водою. Через 15 хв вимірюють оптичну щільність розчину на фотоелектроколориметрі з зеленим світлофільтром в кюветі з товщиною шару, що поглинає світло, 5 см або на спектрофотометрі при 540 нм в кюветі з товщиною поглинаючого світло шару 1 см щодо розчину контрольного досвіду, проведеного через всі

налізу.

2.3.2. Для сплавів, що містять хром та більше 0,1% кремнію

Наважку сплаву, зазначену в п. 2.3.1, поміщають у платинову чашку, додають 30 см азотної кислоти (1:1), 2-3 см фтористоводневої кислоти та розчиняють при нагріванні. До охолодженого розчину додають 10 см. сірчаної кислоти та упарюють до початку виділення білого диму сірчаної кислоти. Залишок охолоджують, обполіскують стінки чашки водою і знову випарюють до початку виділення білого диму сірчаної кислоти. Після охолодження до залишку додають 30-40 см. води та розчиняють при нагріванні. Розчин переносять у склянку місткістю 300 см додають воду до 100 см , 5 см розчину азотнокислого срібла, 40 см розчину надсірчанокислого амонію, суміш нагрівають і кип'ятять до повного розкладання надсірчанокислого амонію (до повного припинення виділення бульбашок повітря).

Розчин охолоджують до 60-70 ° С, додають 10 см розчину хлорного заліза і далі аналіз проводять, як зазначено у п. 2.3

.1.

2.3.3. Для сплавів, що містять вольфрам

Наважку сплаву, зазначену в п. 2.3.1, поміщають у платинову чашку, додають 30 см азотної кислоти (1:1), 2-3 см фтористоводневої кислоти та розчиняють при нагріванні. До охолодженого розчину додають 10 см. сірчаної кислоти та упарюють до початку виділення білого диму сірчаної кислоти. Залишок охолоджують, обполіскують стінки чашки водою і знову випарюють до початку виділення білого диму сірчаної кислоти. Після охолодження до залишку додають 30-40 см. води та розчиняють при нагріванні. Розчин переносять у склянку місткістю 300 см . У платинову чашку додають 3-4 см розчину концентрованого аміаку для розчинення вольфрамової кислоти, що пристала до стінок чашки, отриманий розчин приєднують до основного розчину в склянці. До розчину додають 10 см розчину хлорного заліза і далі аналіз наводять, як зазначено у п. 2.3.1

.

2.3.4. Побудова градуювального графіка

У склянки місткістю по 250 см поміщають 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 та 8,0 см стандартного розчину Б вісмуту, додають 30 см азотної кислоти (1:1), 10 см розчину хлорного заліза, розбавляють водою до об'єму 150 см , нагрівають до 50-60 °С і далі надходять, як зазначено у п. 2.3.1.

2.4. Обробка результатів

2.4.1. Масову частку вісмуту у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса вісмуту, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування, р.

2.4.2. Розбіжності результатів трьох паралельних визначень (показник збіжності) та результатів двох аналізів (показник відтворюваності) не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються, наведених у табл.1.

Таблиця 1

2.4.3. Контроль точності результатів аналізу проводять за Державними стандартними зразками (ДСО) або за галузевими стандартними зразками (ОСВ) або за стандартними зразками підприємства (СОП) нікелю, нікелевих та мідно-нікелевих сплавів, затвердженими за ГОСТ 8.315*, або методом добавок або зіставленням результатів, отриманих атомно-абсорбційним методом, відповідно до ГОСТ 25086 .
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 8.315-97, тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

2.4.4. Фотометричний метод застосовується у разі розбіжностей в оцінці якості нікелю, нікелевих та мідно-нікелевих сплавів.

3. ФОТОМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ВІСМУТУ (при масовій частці вісмуту від 0,001 до 0,02%)

(При масовій частці вісмуту від 0,001 до 0,02%)

3.1.Сутність методу.

Метод заснований на утворенні вісмуту з ксиленоловим помаранчевим забарвленого комплексу та вимірюванні його оптичної щільності після попереднього виділення вісмуту з осадженням з двоокисом марганцю з 1,5 моль/дм розчин азотної кислоти. Заліза, що заважає, усувається аскорбіновою кислотою, а слідів олова — фтористим натрієм.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Фотоелектроколориметр або спектрофотометр.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 і розбавлена 1:1, 1:8, розчини 1,5; 1 та 0,1 моль/дм .

Кислота хлорна.

Кислота бромистоводнева за ГОСТ 2062 .

Кислота аскорбінова за нормативно-технічною документацією, розчин 100 г/дм .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Марганець азотнокислий за ГОСТ 6203 , розчин 50 г/дм .

Бром згідно з ГОСТ 4109 .

Суміш для розчинення, свіжоприготовлена: 9 частин бромистоводневої кислоти змішують з 1 частиною брому.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1 та 1:8.

Натрій фтористий за ГОСТ 4463 , розчин 5 г/дм .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , розчин 6 г/дм .

Перекис водню за ГОСТ 10929 .

Ксиленоловий помаранчевий, розчин 1 г/дм 0,1 моль/дм у розчині азотної кислоти.

Мідь із масовою часткою вісмуту менше 0,0005%.

Мідь азотнокисла, розчин 20 г/дм : 2 г міді розчиняють у 20 см. азотної кислоти (1:1), видаляють оксиди азоту кип'ятінням, розчин охолоджують і доливають водою до 100 см .

Вісмут за ГОСТ 10928 з часткою вісмуту щонайменше 99,9%.

Стандартні розчини вісмуту

Розчин А: 0,1 г вісмуту розчиняють 20 см концентрованої азотної кислоти, видаляють оксиди азоту кип'ятінням, розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

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

Розчин Б: 25 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 250 см , додають 20 см концентрованої азотної кислоти доливають водою до мітки і перемішують.

1 см розчину містить Б 0,00001

г вісмуту.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Для сплавів з масовою часткою олова до 0,05%

Наважку масою 1 г поміщають у склянку місткістю 250 см і розчиняють 10 см азотної кислоти (1:1) під час нагрівання. Оксиди азоту видаляють кип'ятінням та розчин розбавляють водою до 50 см. . Додають 5 см розчину азотнокислого марганцю, розчин нейтралізують аміаком до появи осаду гідроксиду міді, додають 18 см азотної кислоти (1:1) та води до об'єму 90 см . Розчин нагрівають до кипіння, додають 10 см. розчину марганцевокислого калію та кип'ятять 2 хв. Через 30 хв осад фільтрують на щільний фільтр і промивають склянку і осад 8-10 разів гарячою 1,5 моль/дм азотною кислотою до зникнення синього забарвлення азотнокислої міді, що утворилася. Осад з розгорнутого фільтра змивають водою у склянку, в якій проводилося виділення, фільтр промивають 10 см. гарячою азотною кислотою (1:1), що містить кілька крапель розчину перекису водню, а потім водою. Промитий фільтр відкидають, розчин випарюють до об'єму близько 5 см. , а потім насухо на водяній бані.

До охолодженого залишку додають 1 моль/дм. розчину азотної кислоти (див. табл.2), обполіскують стінки склянки 2-3 см води та обережно кип'ятять. Додають розчин аскорбінової кислоти (див. табл.2), нагрівають і після розчинення осаду охолоджують. Потім при масовій частці вісмуту в сплаві до 0,008% розчин переносять у мірну колбу місткістю 25 см , а при масовій частці вісмуту в сплаві понад 0,008% розчин переносять у мірну колбу місткістю 25 см , доливають до мітки водою, перемішують і відбирають аліквотну частину розчину (див. табл.2) у мірну колбу місткістю 25 см .

Таблиця 2

Додають 1 см розчину фтористого натрію, 1 см розчину ксиленолового помаранчевого доливають водою до мітки і перемішують. Через 10 хв вимірюють оптичну щільність розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 540 нм у кюветі з товщиною поглинаючого світло шару 1 см або на фотоелектроколориметр з зеленим світлофільтром в кюветі з товщиною поглинаючого світло шару 5 см. Розчином порівняння служить розчин контроль. Масову частку вісмуту обчислюють за градуювальним графіком.

3.3.2. Для сплавів з масовою часткою олова понад 0,05%

Наважку масою 1 г поміщають у широку склянку місткістю 250 см і розчиняють 15 см суміші для розчинення спочатку на холоді, а потім нагрівання. При неповному розчиненні проби додають кілька крапель брому.

Потім додають 10 см хлорної кислоти та випарюють до вологого залишку. Залишок охолоджують, стінки склянки обполіскують водою та доливають до об'єму 50 см. , додають 5 см розчину азотнокислого марганцю і далі аналіз проводять, як зазначено у п. 3.3.1.

3.3.3. Побудова градуювального графіка

У п'ять із шести колб місткістю 250 см , Що містять по 10 см розчину міді, що вводять 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 та 8,0 см стандартного розчину Б вісмуту. Розчини розбавляють водою до 50 см додають по 5 см розчину азотнокислого марганцю і далі аналіз проводять, як зазначено у п. 3.3.1. До охолодженого залишку додають 3 см. 1 моль/дм розчину азотної кислоти, обполіскують стінки склянки 2-3 см води та обережно кип'ятять. Потім додають 4 см розчину аскорбінової кислоти, нагрівають і після розчинення осаду охолоджують, розчин переносять у мірну колбу місткістю 25 см і далі надходять, як зазначено у п. 3.3.1. Розчином порівняння служить розчин, що не містить вісмуту. За отриманими даними будують градуювальну гра

фік.

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку вісмуту у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса вісмуту, знайдена за градуювальним графіком, г;

- Маса навішування, що відповідає аліквотній частині розчину, г.

3.4.2. Розбіжності результатів трьох паралельних визначень (показник збіжності) та результатів двох аналізів (показник відтворюваності) не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються, наведених у табл.1.

3.4.3. Контроль точності результатів аналізу проводять, як зазначено у п. 2.4.3.

4. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ВІСМУТУ

4.1. Сутність методу

Метод заснований на вимірюванні абсорбції світла атомами вісмуту, що утворюються при введенні аналізованого розчину в полум'я ацетилен-повітря після попереднього виділення вісмуту на двоокису марганцю.

4.2. Апаратура, реактиви та розчини

Атомно-абсорбційний спектрометр із джерелом випромінювання для вісмуту.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , розведена 1:1, розчини 2 та 1,5 моль/дм .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:4.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розчин 1 моль/дм .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Марганець азотнокислий за ГОСТ 6203 , розчин 20 г/дм .

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , розчин 6 г/дм .

Водню перекис за ГОСТ 10929 .

Вісмут за ГОСТ 10928 з часткою вісмуту щонайменше 99,9%.

Стандартні розчини вісмуту

Розчин А: 0,25 г вісмуту розчиняють при нагріванні 20 см азотної кислоти (1:1), розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 500 см і доливають водою до мітки.

1 см розчину, містить А 0,0005 г вісмуту.

Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см 2 моль/дм розчину азотної кислоти і доливають водою до мітки.

1 см розчину містить Б 0,00005 г вісмуту.

Розчин: 20 см розчину Б поміщають у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см 2 моль/дм розчину азотної кислоти і доливають водою до мітки.

1 см розчину містить 0,00001

г вісмуту.

4.3. Проведення аналізу

4.3.1. Наважку сплаву масою 2 г поміщають у склянку місткістю 250 см і розчиняють при нагріванні 20 см азотної кислоти (1:1). Оксиди азоту видаляють кип'ятінням та розчин розбавляють водою до об'єму 50 см. . Додають 5 см розчину азотнокислого марганцю, розчин нейтралізують аміаком до появи осаду гідроксиду міді, додають 18 см азотної кислоти (1:1) та води до об'єму 90 см . Розчин нагрівають до кипіння, додають 10 см. розчину марганцевокислого калію та кип'ятять протягом 2 хв. Через 30 хв осад відфільтровують на щільний фільтр і промивають склянку та осад 4-5 разів гарячим 1,5 моль/дм розчин азотної кислоти. Осад з розгорнутого фільтра змивають водою у склянку, в якій проводили осадження. Фільтр промивають 10 см гарячого розчину сірчаної кислоти (1:4), що містить кілька крапель розчину перекису водню, а потім водою. Промитий фільтр відкидають, розчин випарюють до вологих солей. Після охолодження додають 8 см 1 моль/дм розчину соляної кислоти, переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають до мітки 1 моль/дм розчином соляної кислоти

Вимірюють атомну абсорбцію вісмуту в полум'ї ацетилен-повітря при довжині хвилі 223,1 нм паралельно з градуювальними рослинами.

злодіями.

4.3.2. Побудова градуювального графіка

У вісім із дев'яти склянок місткістю 250 см поміщають 1,0; 2,5; 5,0; 10,0 см стандартного розчину і 4,0; 6,0; 8,0 та 10,0 см стандартного розчину Б. У всі склянки додають води до об'єму 50 см , по 5 см розчину азотнокислого марганцю і далі аналіз проводять, як зазначено у п. 4.3.1. За отриманими даними будують градуювальний графік.

4.4. Обробка результатів

4.4.1. Масову частку вісмуту у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Концентрація вісмуту, знайдена за градуювальним графіком, г/см ;

- Об'єм кінцевого розчину, см ;

- Маса навішування сплаву, р.

4.4.2. Розбіжності результатів трьох паралельних визначень (показник збіжності) та результатів двох аналізів (показник відтворюваності) не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються, наведених у табл.1.

4.4.3. Контроль точності результатів аналізу проводять за Державними стандартними зразками (ДСО) або за галузевими стандартними зразками (ОСВ), або за стандартними зразками підприємства (СОП) нікелю, нікелевих та мідно-нікелевих сплавів, затвердженими за ГОСТ 8.315, або методом добавок або зіставленням результатів, отриманих фотометричними методами, відповідно до ГОСТ 25086 .