ГОСТ 19863.14-91. Государственный стандарт Союза ССР. Сплавы титановые. Методы определения меди
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 05.05.1991 № 626)
от 5 мая 1991 г. № 626
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Titanium alloys. Methods for the determination of copper
1 июля 1992 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Разработан и внесен Министерством авиационной промышленности СССР.
Разработчики: В.Г. Давыдов, д-р техн. наук; В.А. Мошкин, канд. техн. наук; Г.И. Фридман, канд. техн. наук; Л.А. Тенякова; М.Н. Горлова, канд. хим. наук; Л.В. Антоненко; О.Л. Скорская, канд. хим. наук.
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 05.05.1991 № 626.
4. Периодичность проверки — 5 лет.
5. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
|---|---|
| ГОСТ 859-78 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 3118-77 | 2 2; 3.2 |
| ГОСТ 4328-77 | 2.2 |
| ГОСТ 4461-77 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 5457-75 | 3.2 |
| ГОСТ 9656-75 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 10484-78 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 17746-79 | 3.2 |
| ГОСТ 18300-87 | 2.2 |
| ГОСТ 25086-87 | 1.1 |
| ТУ 6-09-14-1380-77 | 2.2 |
| ТУ 6-09-01-768-89 | 2.2 |
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле от 0,01 до 0,4%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,01 до 5,0%) методы определения меди.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ
2.1 Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и борофтористоводородной кислот, образовании при рН 9 синего комплексного соединения меди с купризоном и измерении оптической плотности раствора при длине волны 595 нм.
2.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3 и раствор 2:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 — 1,40 г/см3 и раствор 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борофтористоводородная: к 280 см3 фтористо-водородной кислоты при температуре (10 +/- 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 100 г/дм3 и 0,5 моль/дм3.
Аммоний лимоннокислый по ТУ 6-09-01-768, раствор 200 г/дм3.
Индикатор нейтральный красный, раствор 0,5 г/дм3.
Буферный раствор борнокислого натрия, рН 9; 13,45 г борной кислоты помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 350 см3 воды и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, приливают 65 см3 раствора гидроксида натрия 0,5 моль/дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300, раствор 1:1.
Бис-(циклогексанон)-оксалилдигидразон (купризон) по ТУ 6-09-14-1380, раствор 5 г/дм: 0,25 г купризона помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, растворяют в 40 см3 раствора этилового спирта, доливают раствором спирта до метки и перемешивают.
Раствор А: 0,5 г меди помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 25 см3 раствора азотной кислоты, растворяют сначала при комнатной температуре, затем нагревают до полного растворения навески и кипятят 2 — 3 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0005 г меди.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г меди.
2.3 Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы согласно табл. 1 помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 30 см3 раствора соляной кислоты, 1,5 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании.
| Массовая доля меди, % | Масса навески пробы, г |
|---|---|
| От 0,01 до 0,10 включ. Св. 0,10 « 0,25 » « 0,25 » 0,40 «» | 1 0,5 0,25 |
В раствор добавляют по каплям азотную кислоту до исчезновения фиолетовой окраски, затем в избыток 2 — 3 капли, кипятят 2 — 3 мин, охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
2.3.2. Аликвотную часть раствора 5 см3 переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 8 см3 раствора лимоннокислого аммония, добавляют одну каплю раствора нейтрального красного и из бюретки медленно, при перемешивании приливают раствор гидроксида натрия 100 г/дм3 до изменения окраски индикатора из красной в бледно-желтую и 1 см3 раствора гидроксида натрия в избыток. Приливают 5 см3 буферного раствора с рН 9, 1 см3 раствора купризона, доливают водой до метки и перемешивают.
2.3.3. Оптическую плотность раствора измеряют через 5 мин при длине волны 595 нм в кювете с толщиной фотометрируемого слоя 50 мм. Раствором сравнения служит вода.
Из оптической плотности раствора пробы вычитают оптическую плотность раствора контрольного опыта, который готовят по пп. 2.3.1 и 2.3.2 со всеми реактивами, используемыми в анализе.
Массовую долю меди рассчитывают по градуировочному графику.
2.3.4 Построение градуировочного графика
В семь из восьми мерных колб вместимостью по 50 см3 отмеряют 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000002; 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025; 0,00003 г меди, приливают по 8 — 10 см3 воды и продолжают по пп. 2.3.2 и 2.3.3. Раствором сравнения служит раствор, в который не введена медь.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам меди строят градуировочный график.
2.4 Обработка результатов
2.4.1 Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле
где m — масса меди в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
m_{1} — масса пробы в аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
| Массовая доля меди, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % | |
| результатов параллельных определений | результатов анализа | |
| От 0,010 до 0,030 включ. Св. 0,030 « 0,100 » « 0,100 » 0,250 « » 0,250 « 0,400 » | 0,005 0,007 0,015 0,025 | 0,007 0,012 0,025 0,035 |
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ
3.1 Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной и борофтористо-водородной кислотах и измерении атомной абсорбции меди при длине волны 324,8 нм в пламени ацетилен-воздух.
3.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для меди.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 2:1 и 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 — 1,40 г/см3 и раствор 1:1.
Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484.
Кислота борофтористо-водородная: к 280 см3 фтористо-водородной кислоты при температуре (10 +/- 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
Титан губчатый по ГОСТ 17746 марки ТГ-100.
Раствор А, 20 г/дм3: 4 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 160 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 8 см3 борофтористо-водородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески добавляют 2 см3 азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор Б, 10 г/дм3: 1 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 80 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 4 см3 борофтористо-водородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески добавляют двадцать капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор А: 1 г меди растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты при умеренном нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г меди.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г меди.
3.3 Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой согласно табл. 3 помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 раствора соляной кислоты 2: 1, 1 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После растворения пробы добавляют 5 — 10 капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью согласно табл. 3, добавляют раствор соляной кислоты 1:1 согласно табл. 3, доливают водой до метки и перемешивают.
| Массовая доля меди, % | Масса навески пробы, г | Вместимость мерной колбы, см3 | Объем добавляемого раствора соляной кислоты 1:1, см3 |
|---|---|---|---|
| От 0,01 до 0,1 включ. Св. 0,1 « 5,0 » | 0,5 0,25 | 100 250 | 2 5 |
3.3.2. При массовой доле меди свыше 1,0 до 5,0% аликвотную часть раствора, равную 20 см3, отбирают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.3 Раствор контрольного опыта готовят по пп. 3.3.1, 3.3.2.
3.3.4 Построение градуировочного графика
3.3.4.1 При массовой доле меди от 0,01 до 0,1%
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора титана А, в пять из них отмеряют 0,5; 1,5; 3,0; 4,5; 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,00015; 0,0003; 0,00045; 0,0006 г меди.
3.3.4.2 При массовой доле меди свыше 0,1 до 1,0%
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 10 см3 раствора титана Б, в пять из них отмеряют 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0001; 0,00025; 0,0005; 0,00075; 0,001 г меди.
3.3.4.3 При массовой доле меди свыше 1,0 до 5,0%
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 2 см3 раствора титана Б, в пять из них отмеряют 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,001 г меди.
3.3.4.4. К растворам в колбах, приготовленным по пп. 3.3.4.1, 3.3.4.2, 3.3.4.3, добавляют по 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.5. Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух (окислительное) и измеряют атомную абсорбцию меди при длине волны 324,8 нм.
По полученным значениям атомных абсорбций и соответствующим им массовым концентрациям меди строят градуировочный график в координатах «Значение атомного поглощения — Массовая концентрация меди, г/см3».
Массовую концентрацию меди в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
3.4 Обработка результатов
3.4.1 Массовую долю меди ( X_{1} ) в процентах вычисляют по формуле
где C_{1} — массовая концентрация меди в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
C_{2} — массовая концентрация меди в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3;
m — масса навески в растворе пробы или в соответствующей аликвотной части раствора пробы, г.
3.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
| Массовая доля меди, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % | |
| результатов параллельных определений | результатов анализа | |
| От 0,010 до 0,025 включ. Св. 0,025 « 0,050 » « 0,050 » 0,100 « » 0,100 « 0,250 » « 0,250 » 0,500 « » 0,50 « 1,00 » « 1,00 » 2,50 « » 2,50 « 5,00 » | 0,003 0,005 0,010 0,015 0,025 0,05 0,10 0,15 | 0,005 0,007 0,015 0,020 0,030 0,07 0,15 0,20 |