ГОСТ 6689.7-92 Нікель, сплави нікелеві та мідно-нікелеві. Методи визначення кремнію

ГОСТ 6689.7-92

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

НІКЕЛЬ, СПЛАВИ НІКЕЛІВІ І МЕДНО-МИКЕЛІВІ

Методи визначення

ГОСТ 6689.5-92 Нікель, сплави нікелеві та мідно-нікелеві. Методи визначення заліза

ГОСТ 6689.5-92

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

НІКЕЛЬ, СПЛАВИ НІКЕЛІВІ І МЕДНО-МИКЕЛІВІ

Методи визначення заліза

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

ОКСТУ 1709

Дата введення 1993-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ

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

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

3. ВЗАМІН ГОСТ 6689.5-80

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює фотометричний метод визначення заліза (при масовій частці заліза від 0,001 до 0,1%), титриметричний (при масовій частці заліза від 0,4 до 6,5%) та атомно-абсорбційний (при масовій частці заліза від 0,004 до 6 ,5%) методи визначення заліза в нікелевих та мідно-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 по разд.1 ГОСТ 6689.1.

2. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛІЗУ З ЗАСТОСУВАННЯМ 1,10-ФЕНАНТРОЛІНУ АБО альфа, альфа'-ДИПІРИДИЛА

2. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛІЗУ З ЗАСТОСУВАННЯМ 1,10-ФЕНАНТРОЛІНУ АБО -ДИПІРИДИЛА

2.1. Сутність методу

Метод заснований на вимірюванні оптичної щільності розчину, що містить комплекс заліза (II) з 1,10-фенантроліном або -дипіридилом, у присутності солянокислого гідроксиламіну після попереднього виділення заліза з осадженням з гідроксидом алюмінію.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Фотоелектроколориметр або спектрофотометр.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , розведена 1:1 та 2%-ний розчин.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 і розбавлена 1:1 та 1:2.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 та розведена 1:1.

Кислота оцтова згідно з ГОСТ 61 .

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 та розбавлений 1:100.

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

Натрій оцтовокислий згідно з ГОСТ 199 .

Перекис водню за ГОСТ 10929 , 5%-ний розчин.

Амоній-алюміній сірчанокислий (алюмоамонійні галун) за ГОСТ 4238 , 10 г/дм розчин: 10 г галунів поміщають у мірну колбу місткістю 1 дм розчиняють в 150-200 см води з додаванням 20 см сірчаної кислоти (1:1) і доливають водою до мітки.

Гідроксиламін солянокислий за ГОСТ 5456 , розчин 10 г/дм , свіжоприготовлений.

1,10-фенантролін солянокислий, розчин 1,5 г/дм : 1,5 г препарату поміщають у склянку місткістю 200 см. і розчиняють при нагріванні 50 см води з додаванням кількох крапель концентрованої соляної кислоти; розчин поміщають у мірну колбу місткістю 1 дм і доливають водою до мітки. Розчин зберігають у темній посудині.

-Дипіриділ, розчин: 1,5 г препарату розчиняють у 50 см води при нагріванні з додаванням кількох крапель концентрованої соляної кислоти, розчин поміщають у мірну колбу місткістю 1 дм і розбавляють водою до мітки. Розчин зберігають у темній посудині.

Буферний розчин: 272 г оцтовокислого натрію розчиняють у 500 см води, додають 240 см оцтової кислоти, фільтрують і доливають водою до об'єму 1 дм. .

Суміш свіжоприготовлених реагентів: одну частину розчину солянокислого гідроксиламіну змішують з однією частиною розчину 1,10-фенантроліну солянокислого або однією частиною розчину -дипіридину та трьома частинами буферного розчину.

Залізо металеве.

Стандартні розчини заліза

Розчин А: 1,0 г заліза розчиняють у 20 см азотної кислоти (1:1), розчин кип'ятять до видалення оксидів азоту, охолоджують, поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину, містить А 0,001 г заліза.

Розчин Б: 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см і доливають до мітки водою.

1 см розчину містить 0

00001 г заліза.

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Для сплавів, що містять не менше 0,1% кремнію та хрому та не містять вольфраму

Близько 15 г сплаву поміщають у склянку місткістю 300 см , додають 200 см соляної кислоти (1:1) та витримують при кімнатній температурі приблизно 3 хв, періодично перемішуючи. Потім зливають соляну кислоту, стружку промивають кілька разів водою і сушать у сушильній шафі при (110±10) °С. З очищеної таким чином стружки беруть навішення (див. табл.1), поміщають її в склянку місткістю 250 см додають азотну кислоту (1:1) (див. табл.1), накривають годинниковим склом, скляною або пластиковою пластинкою і розчиняють при нагріванні. Скло або платівку та стінки склянки обполіскують водою, додають води до 150 см. , 5 см розчину алюмоамонійних галунів, 5 г хлористого амонію та концентрований розчин аміаку до утворення розчинних аміачних комплексів нікелю та міді. Розчин витримують при 60 °C для коагуляції осаду гідроксиду заліза та алюмінію. Осад відфільтровують на фільтр середньої щільності, склянку та осад промивають 3-5 разів гарячим розчином аміаку (1:100). Осад розчиняють 10 см соляної кислоти (1:1) та фільтр 3-5 разів промивають гарячою водою, збираючи промивні води у склянку, де проводилося осадження. При аналізі сплавів, що містять марганець, при розчиненні осаду додають кілька крапель розчину перекису водню. Осадження, фільтрування, промивання та розчинення осаду повторюють. Другий раз розчинення осаду проводять на фільтрі у присутності 5 см розчину перекису водню.

Таблиця 1

При масовій частці заліза в сплаві менше 0,002% розчин поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до 50 см , додають 25 см суміші реагентів розбавляють водою до мітки і перемішують. Через 30 хв вимірюють оптичну щільність розчину на спектрофотометрі в кюветі з товщиною світла поглинаючого шару 5 см при 510 нм або на фотоелектроколориметрі з зеленим світлофільтром. Розчином порівняння є розчин контрольного досвіду.

При масовій частці заліза понад 0,002% розчин поміщають у мірну колбу місткістю 100 см. доливають водою до мітки, перемішують і відбирають аліквотну частину (див. табл.1) в іншу мірну колбу місткістю 100 см , розбавляють водою до 50 см і далі надходять, як зазначено вище.

2.3.2. Для сплавів, що містять понад 0,1% хрому або кремнію

Наважку сплаву (див. табл.1) поміщають у платинову чашку, додають 1 см фтористоводневої кислоти та 10 см азотної кислоти (1:1) та розчиняють при нагріванні. Після охолодження обполіскують стінки чашки водою, додають 10 см. сірчаної кислоти (1:1) та розчин упарюють до появи білого диму сірчаної кислоти. Залишок охолоджують, додають 30-40 см. води, розчин поміщають у склянку місткістю 250 см , розбавляють водою до 150 см і далі надходять, як зазначено у п. 2.3.1.

2.3.3. Для сплавів, що містять вольфрам

Наважку сплаву (див. табл.1) поміщають у склянку місткістю 300 см додають азотну кислоту (1:1) (див. табл.1), накривають годинниковим склом, скляною або пластиковою пластинкою і розчиняють при нагріванні. Скло або платівку та стінки склянки обполіскують водою, розчин упарюють до сиропоподібного стану, розбавляють водою до 60 см. і витримують у теплому місці для відстоювання та освітлення розчину. Осад вольфрамової кислоти відфільтровують на подвійний щільний фільтр і промивають гарячим 20% розчином азотної кислоти. Осад відкидають, а фільтрат розбавляють водою до 200 см. , додають 5 см розчину алюмоамонійних галунів і далі надходять як зазначено у п. 2.3.1.

2.3.4. Побудова градуювального графіка

У мірні колби місткістю до 100 см поміщають 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0; 20,0; 30 см стандартного розчину Б заліза, розбавляють водою до 50 см та далі аналіз проводять, як зазначено у п. 2.3.1.

2.4. Обробка результатів

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

,

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

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

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.2.

Таблиця 2

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, затверджених 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.

3. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛІЗУ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на титруванні заліза (II) розчином дворомовокислого калію після попереднього відновлення заліза (III) до заліза (II) дволористим оловом з потенціометричною або візуальною індикацією кінцевої точки титрування дифеніламіну в якості індикатора.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Потенціометр з хлорсрібним електродом порівняння та платиновим індикаторним електродом.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 та розведена 1:1.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 та розведена 1:1.

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552 .

Суміш кислот: 300 см сірчаної кислоти (1:1) та 300 см фосфорної кислоти розбавляють водою до 1 дм .

Аміак водний за ГОСТ 3760 та розбавлений 1:100.

Олово дволористе, свіжоприготовлений розчин 100 г/дм у соляній кислоті (1:1).

Ртуть дволориста, розчин 40 г/дм .

Дифеніламін за ГОСТ 5825 , розчин 10 г/дм у концентрованій сірчаній кислоті.

Калій дворомовокислий за ГОСТ 4220 , 0,017 моль/дм розчин: 2,4519 г препарату, висушеного протягом 2 годин при (160±5) °С, розчиняють у воді, поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см і доливають до мітки водою.

1 см розчину відповідає 0,002792 г заліза.

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3373 .

Перекис водню за ГОСТ 10929 , 30%-ний розчин.

Натрієва сіль дифеніламіносульфонової кислоти, розчин 2 г/

дм .

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку сплаву масою 2 г (при масовій частці заліза від 0,4 до 3,0%) або 1 г (при масовій частці заліза понад 3%) розчиняють у 20 см соляної кислоти (1:1) та 10 см азотної кислоти у склянці місткістю 600 см під час нагрівання. Після розчинення розчин розбавляють водою до 150 см . При аналізі сплавів з масовою часткою кремнію понад 0,05% навішення розчиняють у платиновій чашці 20 або 10 см азотної кислоти (1:1) та 1 см фтористоводневої кислоти при нагріванні додають 10 см. сірчаної кислоти (1:1), упарюють до білого диму сірчаної кислоти; залишок розчиняють у 20-30 см води та розчин переносять у склянку місткістю 600 см , додають 5 см азотної кислоти (1:1) та розчин розбавляють водою до 150 см .

Додають 5 г хлористого амонію та аміаку до утворення розчинного аміачного комплексу нікелю та міді.

Розчин витримують при 60 °C для коагуляції осаду гідроксиду заліза. Осад відфільтровують на фільтр середньої щільності, склянку та осад промивають 3-5 разів гарячим розчином аміаку (1:100). Осад розчиняють 10 см соляної кислоти (1:1) з декількома краплями перекису водню в склянці, в якій проводилося осадження, і фільтр промивають гарячою водою. Осадження, фільтрування, промивання та розчинення осаду повторюють. Розчин нагрівають до кипіння і відновлюють залізо тривалентне до двовалентного додаванням декількох крапель розчину дволористого олова. Потім розчин охолоджують, додають 5 см. розчину дволористої ртуті, 15 см суміші кислот, розбавляють водою до 200 см і титрують розчином дворомовокислого калію потенціометрично до стрибка потенціалу або додають кілька крапель розчину дифеніламіну або розчину натрієвої солі дифеніламіносульфонової кислоти і титрують до фіолетової

фарбування.

3.4. Обробка результатів

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

,

де - Об'єм розчину дворомовокислого калію, витрачений на титрування, см ;

0,002792 - масова концентрація 0,017 моль/дм розчину дворомовокислого калію залізом, г;

- Маса сплаву, 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.2.

3.4.3. 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, затверджених за ГОСТ 8.315, або зіставленням результатів, отриманих атомно-абсорбційним методом, відповідно до ГОСТ 25086 .

4. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛІЗУ

4.1. Сутність методу

Метод заснований на вимірюванні абсорбції атомами заліза, що утворюються при введенні аналізованого розчину в полум'я ацетилен-повітря.

4.2. Апаратура, реактиви та розчини

Атомно-абсорбційний спектрометр із джерелом випромінювання для заліза.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 та розведена 1:1 та 1:100.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 та 1 та 2 моль/дм розчини.

Суміш кислот: змішують один об'єм азотної кислоти із трьома об'ємами соляної кислоти.

Кислота фтористоводнева згідно з ГОСТ 10484 .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:1.

Залізо металеве карбонільне або Державний стандартний зразок N 666-81 типу 1.

Стандартний розчин заліза: 0,1 г заліза розчиняють при нагріванні 10 см азотної кислоти (1:1). Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. і доливають водою до мітки.

1 см розчину містить 0,0001 г заліза.

Мідь за ГОСТ 859 *.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 859-2001 , тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

Стандартний розчин міді: 10 г міді розчиняють при нагріванні 80 см азотної кислоти (1:1). Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають водою до мітки.

1 см розчину містить 0,1 г міді.

Нікель за ГОСТ 849 *.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 849-2008 . - Примітка виробника бази даних.

Стандартний розчин нікелю: 10 г нікелю розчиняють при нагріванні 80 см азотної кислоти (1:1). Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають водою до мітки.

1 см розчину містить 0,1 г нікелю.

4.3. Проведення аналізу

4.3.1. Для сплавів, що не містять олова, кремнію, хрому, вольфраму та титану

Наважку сплаву масою, наведеною в табл.3, розчиняють при нагріванні 10-20 см азотної кислоти (1:1). Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають водою до мітки. При масовій частці заліза понад 1,0% 10 см розчину проби переносять у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см 2 моль/дм розчину соляної кислоти і доливають водою до мітки. Одночасно проводять контрольний досвід. Вимірюють атомну абсорбцію заліза в полум'ї ацетилен-повітря при довжині хвилі 248,3 нм паралельно з градуювальними розчинами.

Таблиця 3

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

Наважку сплаву (див. табл.3) розчиняють при нагріванні 10 см суміші кислот. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають до мітки 1 моль/дм розчином соляної кислоти При масовій частці заліза понад 1,0% 10 см розчину проби переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають до мітки 1 моль/дм розчином соляної кислоти Одночасно проводять контрольний досвід. Вимірюють атомну абсорбцію, як наведено у п. 4.3.1.

4.3.3. Для сплавів, що містять кремній, титан і хром

Наважку сплаву (див. табл.3) поміщають у платинову чашку і розчиняють при нагріванні 10-20 см азотної кислоти (1:1) та 2 см фтористоводневої кислоти. Потім додають 10 см сірчаної кислоти (1:1) і упарюють до появи білого диму сірчаної кислоти. Чашку охолоджують і залишок розчиняють 50 см води під час нагрівання. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають водою до мітки. При масовій частці заліза понад 1,0% 10 см розчину проби переносять у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см 2 моль/дм розчину соляної кислоти і доливають водою до мітки. Одночасно проводять контрольний досвід. Вимірюють атомну абсорбцію заліза, як зазначено у п. 4.3

.1.

4.3.4. Для сплавів, що містять вольфрам

Наважку сплаву (див. табл.3) розчиняють при нагріванні 10-20 см азотної кислоти (1:1), потім додають 30 см гарячої води і осад вольфрамової кислоти, що випав, відфільтровують на щільний фільтр і промивають гарячою азотною кислотою (1:100). Фільтрат переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають водою до мітки. При масовій частці заліза понад 1,0% 10 см розчину проби переносять у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см 2 моль/дм розчину соляної кислоти і доливають водою до мітки. Одночасно проводять контрольний досвід. Вимірюють атомну абсорбцію заліза, як зазначено у п. 4.3.1.

.

4.3.5. Побудова градуювального графіка

У шість із семи мірних колб місткістю по 100 см поміщають 0,8; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 та 10,0 см стандартного розчину заліза, що відповідає 0,08; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 та 1,0 мг заліза. У всі колби додають по 10 см 2 моль/дм розчину соляної кислоти

При масовій частці заліза менше 0,1% додають аліквотні обсяги стандартних розчинів (див. табл.3) міді (якщо мідь є основою сплаву) або нікелю (якщо нікель є основою сплаву) і доливають водою до мітки. Вимірюють атомну абсорбцію заліза, як зазначено у п. 4.3.1. За отриманими даними будують градуювальний графік.

4.4. Обробка результатів

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

,

де - Концентрація заліза в аналізованому розчині сплаву, знайдена за градуювальним графіком, г/см ;

- Концентрація заліза в розчині контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком, г/см ;

- Об'єм розчину, см ;

- Маса навішування проби, г

.

4.4.2. Розбіжності результатів трьох паралельних визначень (показник збіжності) та результатів двох аналізів (показник відтворюваності) не повинні перевищувати допускаються розбіжності, наведені в табл.2.

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, затверджених за ГОСТ 8.315, або зіставленням результатів, отриманих фотометричним або титриметричним методами відповідно до ГОСТ 25086 .