ГОСТ Р 51928-2002

ГОСТ Р 51928-2002 Сплави та порошки жароміцні на нікелевій основі. Методи визначення бору

ГОСТ Р 51928-2002

Група В39

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

СПЛАВИ ТА ПОРОШКИ ЖАРОміцні на НІКЕЛОВІЙ ОСНОВІ

Методи визначення бору

Nickel-базований fire-resistant alloys.
Методи для визначення борон

ГКС 77.080
ОКСТУ 0709

Дата введення 2003-03-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕНИЙ І ВНЕСЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 145 «Методи контролю металопродукції"

2 ПРИЙНЯТИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Держстандарту Росії від 14 серпня 2002 р. N 305-ст

3 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює фотометричні методи визначення бору: з 4,4'-діоксидибензоїлметаном або 4,4'-диметоксидибензоїлметаном при масових частках бору від 0,0005% до 0,03%; з Аш-резорцином та тіоніном при масових частках бору від 0,001 до 0,05%; з куркуміном при масових частках бору від 0,001% до 0,05% в жароміцних сплавах та порошках на нікелевій основі.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 83-79 Вуглекислий натрій. Технічні умови

ГОСТ 200-76 Натрій фосфорноватистокислий 1-водний. Технічні умови

ГОСТ 3117-78 Амоній оцтовокислий. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4328-77 Натрію гідроксид. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 4463-76 Натрій фтористий. Технічні умови

ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорна. Технічні умови

ГОСТ 6563-75 Вироби технічні з благородних металів та сплавів. Технічні умови

ГОСТ 9656-75 Кислота борна. Технічні умови

ГОСТ 10652-73 Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 2-водна (трилон Б). Технічні умови

ГОСТ 11125-84 Кислота азотна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 14261-77 Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 14262-78 Кислота сірчана особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 18270-72 Кислота оцтова особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 20490-75 Калій марганцевокислий. Технічні умови

ГОСТ 24147-80 Аміак водний особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 28473-90 Чавун, сталь, феросплави, хром, марганець металеві. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ Р 51652-2000 Спирт етиловий ректифікований з харчової сировини. Технічні умови

3 Загальні вимоги

Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 28473 .

4 Фотометричний метод визначення бору з 4,4'-діоксидибензоїлметаном або 4,4'-диметоксидибензоїлметаном при масових частках від 0,0005% до 0,03%

4.1 Сутність методу

Метод заснований на утворенні забарвленого комплексного з'єднання бору з 4,4'-діокси-дибензоїлметаном або 4,4'-диметоксидибензоїлметаном у середовищі крижаної оцтової та сірчаної кислот у присутності органічної фази.

Бор попередньо відокремлюють від основних компонентів сплаву екстракцією хлороформним розчином 2-ізопропіл-5-метил-1,3-гександіолу або 2,2,4-триметил-1,3-пентадіолу.

4.2 Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр з усім приладдям для вимірювання у видимій області спектру.

рН-метр.

Тиглі платинові за ГОСТ 6563 .

Кислота хлористоводнева за ГОСТ 3118 чи ГОСТ 14261 .

Кислота азотна за ГОСТ 4461 чи ГОСТ 11125 .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 чи ГОСТ 14262 .

Кислота сірчана, розведена 1:1.

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552 .

Кислота оцтова згідно з ГОСТ 18270 .

Перевірка оцтової кислоти на вміст альдегіду: до 20 см оцтової кислоти додають 1 см розчину марганцевокислого калію

За відсутності альдегіду фарбування марганцевокислого калію не повинно зникати протягом 15 хв, коричневе фарбування двоокису марганцю також не повинно з'являтися.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 , розчин 1 г/дм .

Хлороформ медичний.

2-ізопропіл-5-метил-1,3-гександіол (ІПМГД), розчин, розведений (1:19) у хлороформі.

2,2,4-триметил-1,3-пентадіол (ТМПД), розчин 40 г/дм у хлороформі.

Спирт етиловий ГОСТ Р 51652.

Натрій вуглекислий згідно з ГОСТ 83 .

4,4'-діоксидібензоїлметан, розчин 3,75 г/дм в оцтовій кислоті: 0,375 г 4,4'-діоксидібен-зоїлметану розчиняють у 100 см оцтової кислоти при слабкому нагріванні охолоджують. При зберіганні у темному місці розчин придатний для вживання протягом місяця.

Кислота борна ГОСТ 9656 .

Стандартні розчини бору.

Розчин А: 5,7154 г борної кислоти розчиняють у 300 см води у мірній колбі місткістю 1 дм , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см стандартного розчину, містить А 0,001 г бору.

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

1 см стандартного розчину містить Б 0,0001 г бору.

Розчин: 10 см розчину Б переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують. Готують безпосередньо перед застосуванням.

1 см стандартного розчину містить 0,00001 г

бору.

4.3 Проведення аналізу

4.3.1 Процедура розчинення зразка

Масу навішування сплаву 0,25-1 г відповідно до таблиці 1 поміщають у кварцову склянку місткістю 100 см , доливають 30 см суміші хлористоводневої та азотної кислот у співвідношенні 3:1 або 8:1, 2 см ортофосфорної кислоти, склянку накривають кришкою з фторопласту і розчиняють навішування при помірному нагріванні.


Таблиця 1

Після розчинення навішування доливають 10 см. сірчаної кислоти (1:1).

Розчин випарюють до початку виділення парів сірчаної кислоти, обполіскують кришку з фторопласту та стінки склянки водою та знову випарюють до парів сірчаної кислоти.

Солі розчиняють у 5 см хлористоводневої кислоти при нагріванні, доливають 30-40 см води та нагрівають до повного розчинення солей. Відфільтровують нерозчинний залишок через щільний фільтр у кварцову склянку місткістю 200 см. склянку відтирають невеликим шматочком фільтра паличкою з гумовим наконечником. Склянку та фільтр промивають кілька разів гарячою водою. Фільтр поміщають платиновий тигель, озолюють, спалюють і прожарюють при 600-700 °С. Залишок у тиглі сплавляють з 1 г вуглекислого натрію при 950-1000 ° С протягом 15-20 хв. Плав розчиняють у гарячій воді з додаванням 1-2 см. хлористоводневої кислоти при слабкому нагріванні, приєднують до фільтрату та випарюють розчин до 10-15 см . Додають кілька крапель азотної кислоти та випарюють до виділення парів сірчаної кислоти.

4.3.2 Процедура відокремлення бору від основних компонентів сплаву

Солі розчиняють у 30 см води з додаванням 5 см хлористоводневої кислоти при нагріванні, охолоджують.

Розчин переливають у мірну колбу місткістю 50-100 см. (Таблиця 1), доливають до мітки водою і перемішують. Розчин відфільтровують через сухий щільний фільтр суху кварцову колбу, відкидаючи перші порції фільтрату.

Аліквотну частину розчину (таблиця 1) поміщають у ділильну вирву місткістю 50-100 см , доливають 10 см розчину ІПМГД чи ТМПД. Ділительну вирву струшують протягом 1 хв і після поділу шарів органічний шар, фільтруючи через суху вату, зливають у суху мірну колбу місткістю 25 см. . Екстракцію повторюють. Органічний шар зливають у ту ж мірну колбу. Екстракт у колбі доливають до мітки розчином ІПМГД або ТМПД і перемішують.

4.3.3 Спектрофотометрична процедура аналізу

Аліквотну частину екстракту 1 см поміщають у суху мірну колбу місткістю 25 см , додають 1 см розчину 4,4'-діоксибензоїлметану або 4,4'-диметоксидибензоїлметану, перемішують, додають 0,5 см сірчаної кислоти, перемішують і залишають на 2-2,5 год. Потім розбавляють до 25 см етиловим спиртом, перемішують. Вимірюють оптичну щільність забарвленого розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 440 нм або фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має область пропускання в інтервалі довжин хвиль від 420 до 460 нм. Товщину шару, що поглинає світло, кювети вибирають таким чином, щоб отримати оптимальне значення оптичної щільності.

Як розчин порівняння використовують воду або етиловий спирт.

Масу бору знаходять за графіком градуювання з урахуванням поправки контрольного досвіду.

4.3.4 Побудова градуювального графіка

У кварцові склянки місткістю 100 см поміщають відмірені обсяги стандартного розчину Б бору, наведені в таблиці 2.


Таблиця 2

У всі склянки доливають кислоти, як при розчиненні проби, і далі надходять відповідно до 4.3.1-4.3.3.

Зі значення оптичної щільності аналізованих розчинів віднімають значення оптичної щільності контрольного досвіду. За знайденими значеннями оптичної щільності та відповідним їм масам бору будують градуювальний графік.

5 Фотометричний метод визначення бору з Аш-резорцином та тіоніном при масових частках від 0,001% до 0,05%

5.1 Сутність методу

Метод заснований на утворенні пофарбованого комплексного з'єднання бору з Аш-резорцином та тіоніном при рН 5,0-5,2.

Бор попередньо відокремлюють від основних компонентів сплаву екстракцією хлороформним розчином 2-ізопропіл-5-метил-1,3-гександіолу або 2,2,4-триметил-1,3-пентадіолу з подальшою реекстракцією розчином гідроксиду натрію.

5.2 Апаратура, реактиви та розчини

Кислота хлористоводнева, розведена 1:1.

Кислота хлористоводнева, розчин молярної концентрації 0,5 моль/дм .

Оцтова кислота, розчин молярної концентрації 0,5 моль/дм .

Аміак водний за ГОСТ 3760 чи ГОСТ 24147 .

Аміак водний, розчин молярної концентрації 0,5 моль/дм .

Буферний розчин. Змішують рівні обсяги розчину оцтової кислоти та розчин аміаку та встановлюють рН 5,0-5,2 на рН-метрі додаванням реактивів оцтової кислоти або аміаку.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 .

Натрію гідроксид, розчин молярної концентрації 1,0 моль/дм .

Натрію гідроксид, розчин 20 г/дм .

Аш-резорцин, динатрієва сіль, розчин молярної концентрації 0,001 моль/дм .

0,0494 г Аш-резорцину розчиняють у 100 см води.

Тіонін 2-водний, барвник для мікроскопії, спиртовий розчин молярної концентрації 0,001 моль/дм .

0,029 г тіоніну розчиняють у 100 см етилового спирту.

Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 2-водна (трилон Б) за ГОСТ 10652 розчин молярної концентрації 0,05 моль/дм .

1,86 г трилону Б розчиняють у 100 см води.

Інші реактиви, апаратура та розчини - по 4.2.

5.3 Проведення аналізу

5.3.1 Приготування випробуваного розчину

Масу навішування сплаву 0,2-0,5 г відповідно до таблиці 3 поміщають у кварцову склянку місткістю 100 см , доливають 30 см суміші хлористоводневої та азотної кислот у співвідношенні 3:1 або 8:1, 2 см ортофосфорної кислоти, склянку накривають кришкою з фторопласту і розчиняють навішування при помірному нагріванні. Після розчинення навішування доливають 8 см сірчаної кислоти (1:1).


Таблиця 3

Далі надходять, як зазначено у 4.3.1.

5.3.2 Процедура відокремлення бору від основних компонентів сплаву

Солі розчиняють у 30 см води з додаванням 5 см хлористоводневої кислоти при нагріванні, охолоджують.

Розчин переливають у мірну колбу місткістю 50-100 см. (таблиця 3) доливають до мітки водою і перемішують. Розчин відфільтровують через сухий щільний фільтр суху кварцову колбу, відкидаючи перші порції фільтрату.

Аліквотну частину розчину 20 см поміщають у ділильну вирву місткістю 50 см , доливають 5-10 см розчину ІПМГД чи ТМПД. Ділительну вирву струшують протягом 1-2 хв і після поділу шарів органічний шар зливають в іншу ділильну вирву місткістю 50 см. . Екстракт промивають протягом 30 з 10 см води, підкисленої хлористоводневою або сірчаною кислотою (1 крапля кислоти на 10 см води). Промитий органічний шар зливають у третю ділильну вирву місткістю 50 см. , доливають 10 см розчину гідроксиду натрію та проводять реекстракцію бору струшуванням протягом 1-2 хв. Органічний шар відкидають.

Водний лужний шар зливають у склянку місткістю 5

0 см .

5.3.3 Спектрофотометрична процедура аналізу

До випробуваного розчину доливають води до 20 см. , 0,5 см розчину трилону Б перемішують і встановлюють рН 5,0-5,2 розчинами хлористоводневої кислоти або гідроксидом натрію на рН-метрі. Потім додають точно 5 см Аш-резорцину та 1 см тіоніну, вміст склянки переносять у мірну колбу місткістю 50 см , обполіскують стінки склянки буферним розчином, доливають до мітки цим же буферним розчином і перемішують.

Через 18 годин вимірюють оптичну густину забарвленого розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 510 нм або на фотоелектроколориметрі в інтервалі довжин хвиль 490-530 нм. Товщину шару, що поглинає світло, вибирають таким чином, щоб отримати оптимальне значення оптичної щільності.

Як розчин порівняння використовують розчин контрольного досвіду. Масу бору знаходять за графіком градуювання з урахуванням поправки контрольного досвіду.

5.3.4 Побудова градуювального графіка

У кварцові склянки місткістю 100 см поміщають відмірені обсяги стандартного розчину бору, наведені в таблиці 4.


Таблиця 4

У всі склянки доливають кислоти, як при розчиненні проби, і далі надходять відповідно до 5.3.1-5.3.3.

За знайденими значеннями оптичної щільності та відповідним їм масам бору будують градуювальний графік.

6 Фотометричний метод визначення бору з куркуміном при масових частках від 0,001% до 0,05%

6.1 Сутність методу

Метод заснований на утворенні пофарбованого комплексного з'єднання бору з куркуміном у середовищі крижаної оцтової та сірчаної кислот у присутності оцтовокислого буферного розчину.

6.2 Апаратура, реактиви та розчини

Натрій фосфорноватистокислий за ГОСТ 200 .

Суміш оцтової та сірчаної кислот (1:1): до 100 см оцтової кислоти обережно, при охолодженні водою додають 100 см концентрованої сірчаної кислоти. Готують безпосередньо перед застосуванням.

Амоній оцтовокислий згідно з ГОСТ 3117 .

Буферний розчин: 225 г оцтовокислого амонію розчиняють у 400 см води при нагріванні, охолоджують, додають 300 см оцтової кислоти, переносять розчин у мірну колбу місткістю 1 дм , доливають до мітки водою, перемішують.

Натрій фтористий за ГОСТ 4463 , розчин 40 г/дм . Зберігають у посудині з поліетилену.

Куркумін, розчин 1,25 г/дм в оцтовій кислоті: 0,125 г куркуміну розчиняють у 60 см оцтової кислоти при слабкому нагріванні, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки оцтовою кислотою, перемішують. Готують безпосередньо перед застосуванням.

Інші реактиви, апаратура та розчини - по 4.2.

6.3 Проведення аналізу

6.3.1 Приготування випробуваного розчину

Масу навішування сплаву 0,1-0,5 г відповідно до таблиці 5 поміщають у кварцову склянку місткістю 100 см , доливають 30 см суміші хлористоводневої та азотної кислот у співвідношенні 3:1 або 8:1, 5 см ортофосфорної кислоти, склянку накривають кришкою з фторопласту і розчиняють навішування при помірному нагріванні.


Таблиця 5

Після розчинення навішування доливають 10 см. сірчаної кислоти (1:1).

Далі надходять, як зазначено у 4.3.1.

6.3.2 Спектрофотометрична процедура аналізу

Солі розчиняють у 30 см води з додаванням 5 см хлористоводневої кислоти при нагріванні, додають 3 г фосфорноватистокислого натрію, нагрівають до кипіння та обережно кип'ятять під кришкою протягом 15 хв, охолоджують. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 50 см , доливають до мітки водою і перемішують. Розчин відфільтровують через сухий щільний фільтр суху кварцову колбу, відкидаючи перші порції фільтрату.

6.3.2.1 Приготування випробуваного розчину

Аліквотну частину розчину 1 см поміщають у сухий поліетиленовий посуд місткістю 100 см , додають 6 см суміші оцтової та сірчаної кислот (1:1), 6 см розчину куркуміну, перемішуючи після додавання кожного реактиву, залишають на 2,5 год. Потім доливають 1 см ортофосфорної кислоти, перемішують і залишають на 30 хв.

Доливають 30 см буферного розчину, ретельно перемішують і через 15 хв вимірюють оптичну щільність забарвленого розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 543 нм та на фотоелектроколориметрі в інтервалі довжин хвиль від 520 до 560 нм. Товщину шару, що поглинає світло, вибирають таким чином, щоб отримати оптимальне значення оптичної щільності.

Як розчин порівняння використовують аліквотну частину розчину, в якій бор попередньо переведений у фторидний комплекс.

6.3.2.2 Приготування розчину порівняння

Аліквотну частину розчину 1 см поміщають у сухий поліетиленовий посуд місткістю 100 см додають 0,2 см розчину фтористого натрію ретельно перемішують і залишають на 1 год.

Додають 6 см суміші оцтової та сірчаної кислот (1:1), 6 см розчину куркуміну. Далі надходять, як зазначено в 6.3.2.1 .

Масу бору знаходять за графіком градуювання з урахуванням поправки контрольного досвіду.

6.3.3 Побудова градуювального графіка

У кварцові склянки поміщають відмірені кількості стандартного розчину бору 0,00; 0,50; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00; 5,00 см .

В усі склянки доливають кислоти, як при розчиненні проби і далі надходять, як зазначено у 6.3.1 та 6.3.2.

За знайденими значеннями оптичної щільності та відповідним їм масам бору будують градуювальний графік.

7 Обробка результатів

7.1 Масову частку бору , %, обчислюють за формулою

, (1)

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

- Маса навішування сплаву, р.

7.2 Норми похибки та нормативи контролю похибки результатів вимірювання масової частки бору наведено у таблиці 6.


Таблиця 6

В процентах