ГОСТ 11739.24-98. Межгосударственный стандарт. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка
(введен в действие Постановлением Госстандарта России от 21.04.1999 № 132)
Примечание
С 01.07.2003 до вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям, указанным в п. 1 ст. 46 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ. Документ введен в действие с 01.01.2000. Взамен ГОСТ 11739.24-82.
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["ГОСТ 11739.24-82"]:::rst n1["ГОСТ 11739.24-98"]:::doc click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-11739-24-98" "ГОСТ 11739.24-98. Межгосударственный стандарт. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка (введен в действие Постановлением Госстандарта России от 21.04." n0 --> n1 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Введен в действие Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. № 132
СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of zinc
Дата введения 1 января 2000 года
Предисловие
1. Разработан ОАО «Всероссийский институт легких сплавов» (ОАО ВИЛС), Межгосударственным техническим комитетом МТК 297 «Материалы и полуфабрикаты из легких и специальных сплавов».
2. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (Протокол от 12 ноября 1998 г. № 14-98).
3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. № 132 межгосударственный стандарт ГОСТ 11739.24-98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 года.
1. Область применения
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле от 0,1 до 12,0%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,01 до 6,0%) методы определения цинка.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое
ГОСТ 2603-79 Ацетон. Технические условия
ГОСТ 3117-78 Аммоний уксуснокислый. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 4038-79 Никель (II) хлорид 6-водный. Технические условия
ГОСТ 4139-75 Калий роданистый. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)
ГОСТ 10727-91 Нити стеклянные однонаправленные. Технические условия
ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 11069-74 Алюминий первичный. Марки
ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 20301-74 Смолы ионообменные. Аниониты. Технические условия
ГОСТ 25086-87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа.
3. Общие требования
3.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
3.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
4. Титриметрический метод определения цинка
4.1 Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода, отделении цинка от мешающих компонентов ионным обменом на сильноосновной смоле, титровании цинка раствором трилона Б с дитизоном или ксиленоловым оранжевым в качестве индикатора.
4.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Колонки стеклянные ионообменные диаметром 25 — 30 мм, высотой 350 — 400 мм с расширением в верхней части и краном в нижней. В качестве колонок допускается использовать бюретки вместимостью 50 см3, диаметром 12 — 15 мм, высотой 450 — 500 мм.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 1:1, 1:20 и с молярной концентрацией 2; 1 и 0,005 моль/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 — 1,40 г/см3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61 плотностью 1,05 г/см3 и раствор с молярной концентрацией 1 моль/дм3: 58 см3 уксусной кислоты помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 1:5.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор 500 г/дм3.
Буферный раствор с pH 5,8: 500 г уксуснокислого аммония помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в 800 см3 воды, доливают водой до метки и перемешивают. Используя pH-метр устанавливают pH раствора 5,8, при необходимости прибавляя уксусную кислоту.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 50 и 100 г/дм3.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор 10 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.
Бумага индикаторная универсальная.
Индикатор конго красный: 0,1 г реагента растворяют в 100 см3 воды при слабом нагревании, раствор охлаждают и перемешивают.
Индикаторная бумага конго: фильтры средней плотности («белая лента») пропитывают раствором конго красного, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 — 105 °C, нарезают и хранят в бюксе. Бумага пригодна к применению в течение одного месяца.
Вата стеклянная по ГОСТ 10727.
Ксиленоловый оранжевый, раствор 10 г/дм3 свежеприготовленный.
1,5-дифенилтиокарбазон (дитизон) [1], раствор 0,25 г/дм3 свежеприготовленный: 0,05 г дитизона растворяют в 200 см3 этилового спирта.
Смола ионообменная — сильноосновный четырехаммонийный анионит полистиролового типа марок АН31, АВ17, ЭДЭ-10П или другой анионит данной группы по ГОСТ 20301 с размером частиц от 0,150 до 0,300 мм. Допускается применение импортных смол Дауэкс 1 x 2, Де-Ацидит FFSR A62.
Стандартный раствор цинка: 1 г цинка помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 воды, осторожно, небольшими порциями 50 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при умеренном нагревании. Раствор, охлажденный до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г цинка.
Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм3: 7,5 г трилона Б помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 воды. Раствор при необходимости фильтруют, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.
Массовую концентрацию раствора трилона Б по цинку устанавливают одним из следующих способов.
4.2.1. В три конические колбы вместимостью 250 см3 помещают по 10 см3 стандартного раствора, что соответствует 10 мг цинка, приливают 100 см3 воды и аммиак до перехода синей окраски бумаги конго в красную, pH 5 — 5,5. В раствор приливают 20 см3 раствора уксусной кислоты, 10 см3 раствора уксуснокислого аммония (pH 5 — 5,5, проверяют по универсальной индикаторной бумаге, добавляя при необходимости раствор уксусной кислоты), 50 см3 ацетона, 2 см3 раствора дитизона и титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски раствора в желтую. Окраска раствора не должна изменяться от прибавления двух избыточных капель раствора трилона Б.
4.2.2. В три конические колбы вместимостью 250 см3 помещают по 10 см3 стандартного раствора, что соответствует 10 мг цинка, приливают 100 см3 воды, 10 см3 буферного раствора, три капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски раствора в светло-желтую.
Массовую концентрацию раствора трилона Б по цинку T, г/см3, определяют с каждой партией анализируемых проб и вычисляют по формуле
T = \frac{C \cdot V}{V_{1}} , (1)
где C — массовая концентрация стандартного раствора цинка, г/см3;
V — объем стандартного раствора цинка, используемый для титрования, см3;
V1 — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
4.3 Подготовка к анализу
4.3.1. 50 г смолы помещают в стакан вместимостью 500 см3 и промывают декантацией раствором соляной кислоты 1:20 до отрицательной реакции на железо с роданид-ионом (отсутствие розовой окраски). Затем приливают 400 см3 раствора соляной кислоты 0,005 моль/дм3 и выдерживают при комнатной температуре в течение 24 ч.
На дно колонки над краном помещают небольшой слой стеклянной ваты, затем наполняют колонку суспензией смолы высотой 200 — 250 мм (при диаметре колонки 25 — 30 мм) или 350 — 400 мм (при диаметре колонки 12 — 15 мм), избегая образования пузырьков воздуха или воздушных каналов.
В процессе подготовки смолы и колонки, а также при проведении анализа смола должна быть покрыта слоем жидкости высотой не менее 10 — 20 мм.
Смолу в колонке промывают последовательно раствором гидроокиси натрия 50 г/дм3 и 100 г/см3 с объемным расходом 2 — 3 см3/мин до отрицательной реакции на хлорид-ион с азотнокислым серебром (отсутствие белой мути), затем водой до слабощелочной реакции промывной жидкости (pH 8, проверяют по универсальной индикаторной бумаге). После этого смолу три раза обрабатывают порциями по 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3 с объемным расходом 2 — 3 см3/мин.
4.3.2. По окончании хроматографического разделения смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой реакции промывной жидкости (pH 5 — 6 по универсальной индикаторной бумаге), затем пропускают 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3 с объемным расходом 2 — 3 см3/мин и заполняют колонку раствором той же кислоты.
4.4 Проведение анализа
4.4.1. Навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 5 — 10 см3 воды, осторожно, малыми порциями, 50 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и нагревают до растворения.
Затем добавляют по каплям пероксид водорода (приблизительно 1 см3) до полного растворения меди, выпаривают до влажных солей, приливают 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3 и нагревают до растворения солей. Раствор фильтруют через плотный фильтр («синяя лента»), предварительно промытый горячим раствором соляной кислоты 1:1 и горячей водой, фильтр с осадком промывают 30 — 50 см3 горячего раствора соляной кислоты 2 моль/дм3.
4.4.2 При массовой доле цинка от 0,1 до 1,5%
Фильтрат и промывные воды собирают в коническую колбу вместимостью 250 см3, охлаждают до комнатной температуры, приливают раствор соляной кислоты 2 моль/дм3 до объема 150 см3 и добавляют 0,5 см3 азотной кислоты.
4.4.3 При массовой доле цинка св. 1,5 до 12,0%
Фильтрат и промывные воды собирают в мерную колбу вместимостью 200 см3, охлаждают до комнатной температуры, доливают раствором соляной кислоты 2 моль/дм3 до метки и перемешивают.
4.4.4. Раствор, полученный по 4.4.2, или аликвотную часть раствора, полученного по 4.4.3 в соответствии с таблицей 1, пропускают через ионообменную колонку с объемным расходом 2 — 3 см3/мин. Колбу и колонку четыре раза промывают раствором соляной кислоты 2 моль/дм3 порциями по 25 см3, а затем 100 см3 раствора соляной кислоты 1 моль/дм3 с тем же объемным расходом. Если в сплаве присутствует свинец, то объем раствора соляной кислоты 1 моль/дм3 увеличивают до 200 см3.
Цинк элюируют 250 см3 раствора соляной кислоты 0,005 моль/дм3 с объемным расходом 2 — 3 см3/мин, собирая элюат в коническую колбу вместимостью 500 см3. Титрование элюата раствором трилона Б проводят одним из перечисленных способов.
4.4.4.1. Раствор, полученный по 4.4.4, выпаривают до объема 100 см3, приливают аммиак до перехода синей окраски бумаги конго в красную, pH 5 — 5,5. В раствор приливают 20 см3 раствора уксусной кислоты, 10 см3 раствора уксуснокислого аммония (pH 5 — 5,5, проверяют по универсальной индикаторной бумаге, добавляя при необходимости раствор уксусной кислоты), 50 см3 ацетона, 2 см3 раствора дитизона и титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски раствора в желтую. Окраска раствора не должна изменяться от прибавления двух избыточных капель раствора трилона Б.
4.4.4.2. В раствор, полученный по 4.4.4, прибавляют три капли раствора ксиленолового оранжевого, раствор аммиака до перехода желтой окраски раствора в малиновую, 15 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски раствора в светло-желтую.
4.4.5. Раствор контрольного опыта готовят по 4.4.1 - 4.4.4 со всеми реактивами, используемыми в ходе анализа.
4.5 Обработка результатов
4.5.1 Массовую долю цинка X, %, вычисляют по формуле
X = \frac{(V_{1} - V_{2}) \cdot T}{m} \cdot 100, (2)
где V1 — объем раствора трилона Б, используемый для титрования раствора пробы, см3;
V2 — объем раствора трилона Б, используемый для титрования раствора контрольного опыта, см3;
T — установленная массовая концентрация раствора трилона Б по цинку, г/см3;
m — масса навески пробы или масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.
4.5.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 2.
5. Атомно-абсорбционный метод определения цинка
5.1 Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода и измерении атомной абсорбции цинка в пламени ацетилен-воздух при длине волны 213,9 нм.
5.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для цинка.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 1:1 и 1:99.
Раствор А: 1 г цинка помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, осторожно, небольшими порциями приливают 50 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при умеренном нагревании. Охлажденный до комнатной температуры раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г цинка.
Раствор Б: 5 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,00005 г цинка. Раствор готовят непосредственно перед применением.
Никель (II) хлорид по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 — 1,40 г/см3.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Раствор А 20 г/дм3: 10 г алюминия помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают небольшими порциями 300 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при умеренном нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлорида никеля (II). Добавляют 3 — 5 капель пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3 — 5 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор Б 2 г/дм3: 50 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, приливают 270 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
5.3 Проведение анализа
5.3.1. Навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 воды и осторожно, небольшими порциями, 30 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Колбу накрывают часовым стеклом, нагревают до растворения навески, добавляют 3 — 5 капель пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3 — 5 мин.
5.3.2. Прозрачный раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
5.3.3. Если остается осадок, указывающий на наличие кремния, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 500 см3 через фильтр средней плотности («белая лента»), промывая осадок на фильтре 2 — 3 раза горячим раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 10 см3 (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500 — 600 °C в течение 2 — 3 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку в тигле 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют его при умеренном нагревании. После охлаждения раствор присоединяют к основному раствору (при необходимости фильтруют), доливают водой до метки и перемешивают.
5.3.4. В зависимости от массовой доли цинка аликвотную часть раствора (см. таблицу 3) помещают в соответствующую мерную колбу, приливают соответствующий объем раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
5.3.5. Раствор контрольного опыта готовят в соответствии с 5.3.1 - 5.3.4, используя вместо навески пробы навеску алюминия.
5.3.6 Построение градуировочных графиков
5.3.6.1 При массовой доле цинка от 0,01 до 0,1%
В восемь мерных колб вместимостью 100 см3 приливают по 10 см3 раствора алюминия А, в семь из них отмеряют 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001; 0,000025; 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г цинка.
5.3.6.2 При массовой доле цинка от 0,1 до 0,3%
В семь мерных колб вместимостью 100 см3 приливают по 5 см3 раствора алюминия А, в шесть из них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025; 0,0003 г цинка.
5.3.6.3 При массовой доле цинка от 0,3 до 3,0%
В восемь мерных колб вместимостью 100 см3 приливают по 5 см3 раствора алюминия Б, в семь из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000025; 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025; 0,0003 г цинка.
5.3.6.4 При массовой доле цинка от 3,0 до 6,0%
В шесть мерных колб вместимостью 100 см3 приливают по 2,5 см3 раствора алюминия Б, по 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, в пять из них отмеряют 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025; 0,0003 г цинка.
5.3.6.5. Растворы по 5.3.6.1 - 5.3.6.4 доливают водой до метки и перемешивают.
5.3.7. Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в окислительное пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию цинка при длине волны 213,9 нм.
По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям цинка строят градуировочный график в координатах «Значение атомной абсорбции-массовая концентрация цинка, г/см3». Раствор, в который не введен цинк, служит раствором контрольного опыта при построении градуировочного графика.
Массовую концентрацию цинка в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
5.4 Обработка результатов
5.4.1 Массовую долю цинка X1, %, вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{(C_{1} - C_{2})V}{m} \cdot 100, (3)
где C1 — массовая концентрация цинка в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
C2 — массовая концентрация цинка в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3;
m — масса навески пробы или масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.
5.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 4.
| [1] | ТУ 6-09-07-1684-89 | 1,5-Дифенилтиокарбазон (дитизон) (Шосткинский завод химических реактивов — г. Шостка Сумской обл.). |
|---|