ГОСТ 23859.6-79. Межгосударственный стандарт. Бронзы жаропрочные. Метод определения никеля
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 16.10.1979 № 3937)
(ред. от 30.03.1990)
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 01.01.1981.
Введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 октября 1979 г. № 3937
Bronze fire-resistance. Method for the determination of nickel
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 октября 1979 г. № 3937 срок введения установлен
Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)
Издание с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1985 г., марте 1990 г. (ИУС 9-85, 7-90).
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения никеля (при массовой доле никеля от 0,005 до 0,9%) и титриметрический метод определения никеля (при массовой доле никеля от 0,4 до 0,9%) в жаропрочных медных сплавах.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086-87 с дополнением по ГОСТ 23859.1-79, разд. 1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Фотометрический метод определения никеля
Метод основан на образовании никелем окрашенного соединения с диметилглиоксимом в щелочной среде в присутствии окислителя и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.
Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 200 г/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Калий гидроокись по ГОСТ 9285-78, раствор 200 и 50 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор 30 г/дм3, свежеприготовленный.
Диацетилдиоксим (диметилглиоксим) по ГОСТ 5828-77 раствор 10 г/дм3 в растворе гидроокиси калия 50 г/дм3.
Раствор А. 1 г металлического никеля растворяют в 20 см3 азотной кислоты и окислы азота удаляют кипячением. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 0,001 г никеля.
Раствор Б. 10 см3 раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г никеля.
Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1 Для бронз, содержащих хром
Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, 2 см3 фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Затем прибавляют 5 см3 серной кислоты и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и снова упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения остаток растворяют в воде при нагревании. Раствор охлаждают, переносят в стакан вместимостью 300 см3, разбавляют водой до объема 150 см3 и выделяют медь электролизом по ГОСТ 23859.1-79.
Электролит упаривают до объема 60 — 70 см3, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Аликвотную часть раствора (см. таблицу) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют при постоянном перемешивании 10 см3 раствора винной кислоты, 20 см3 раствора гидроокиси калия (200 г/дм3), 10 см3 раствора диметилглиоксима, 10 см3 раствора надсернокислого аммония, доливают до метки водой и перемешивают.
| Массовая доля никеля, % | Объем аликвотной части, отобранной для анализа, см3 | Масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г |
|---|---|---|
| От 0,005 до 0,2 включ. | 20 | 0,2 |
| Св. 0,2 « 0,9 » | 5 | 0,05 |
Оптическую плотность измеряют через 15 мин на спектрофотометре при 445 нм или на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см по отношению к такому же раствору, но без добавления диметилглиоксима.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3.2 Для бронз, не содержащих хрома
Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, накрывают часовым стеклом, добавляют 15 см3 азотной кислоты и осторожно растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло и стенки стакана водой и удаляют окислы азота кипячением. Затем раствор разбавляют водой до объема 150 см3, добавляют 4 см3 серной кислоты и выделяют медь электролизом по ГОСТ 23859.1-79.
Электролит упаривают до объема 60 — 70 см3 и далее поступают, как указано в п. 3.1.
3.3 Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 приливают последовательно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б никеля, разбавляют водой до объема 20 см3, прибавляют по 10 см3 раствора винной кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.1.
3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{m \cdot 100}{m_{1}} ,
где m — масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;
m1 — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений d (d — показатель сходимости), вычисленных по формуле
где X — массовая доля никеля в сплаве, %.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель воспроизводимости) не должны превышать значений, вычисленных по формуле
где X — массовая доля никеля в сплаве, %.
4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам жаропрочных (хромистых) бронз или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом в соответствии с ГОСТ 25086-87.
4.3, 4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
Титриметрический метод определения никеля
Метод основан на осаждении никеля в аммиачном растворе диметилглиоксимом в виде малорастворимого внутрикомплексного соединения в присутствии лимонной или винной кислоты и определении никеля комплексонометрическим титрованием с эриохром черным T или с мурексидом в качестве индикаторов.
5. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.
Смесь кислот для растворения: смешивают одну часть концентрированной азотной кислоты и три части концентрированной соляной кислоты.
Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 100 г/дм3.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69, раствор 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, спиртовой раствор 10 г/дм3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-78.
Перекись водорода по ГОСТ 10929-76.
Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73; 0,02 моль/дм3 раствор: 7,44 г трилона Б растворяют в 500 см3 воды, раствор помещают в мерную колбу 1 дм3 и доливают до метки водой.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 200 г/дм3.
Метиловый красный индикатор, спиртовой раствор 1 г/дм3.
Эриохром черный T, насыщенный водный раствор.
Буферный раствор с pH 10: к 570 см3 раствора аммиака добавляют 70 г хлористого аммония и разбавляют до 1 см3 водой.
Магний сернокислый по ГОСТ 4523-77, 0,02 моль/дм3 раствор: 4,93 г сернокислого магния растворяют в 500 см3 воды, раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки водой.
Мурексид, смесь с хлористым натрием 1:100.
Никель марки НО по ГОСТ 849-97.
Стандартный раствор никеля: 1 г никеля растворяют в стакане вместимостью 250 см3 в 20 см3 соляной кислоты (1:1) и 10 см3 перекиси водорода, добавленной небольшими порциями. После растворения раствор кипятят 1 мин для разложения избытка перекиси водорода, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г никеля.
5.1 Установка массовой концентрации раствора трилона Б по никелю
В стакан или колбу вместимостью 500 см3 помещают 10 см3 стандартного раствора никеля, разбавляют водой до объема 160 — 70 см3 и далее поступают, как указано в п. 6.1 или 6.2.
5.2. Массовую концентрацию раствора трилона Б (T), выраженную в граммах никеля на 1 см3 раствора для титрования по п. 6.1 вычисляют по формуле
T = \frac{m}{V - V_{1} \cdot K} ,
где m — масса никеля в аликвотной части, взятой на титрование, г;
V — объем раствора трилона Б, массовая концентрация которого устанавливается, см3.
V1 — объем раствора сернокислого магния, израсходованного на титрование трилона Б, см3;
K — поправочный коэффициент к массовой концентрации раствора трилона Б.
5.3 Установка поправочного коэффициента к массовой концентрации раствора трилона Б (K)
В стакан или колбу вместимостью 500 см3 отмеряют из бюретки 10 см3 раствора трилона Б, добавляют 100 — 120 см3 воды, 2 — 3 капли метилового красного, 1 каплю раствора гидроокиси натрия, 4 см3 буферного раствора, 4 — 5 капель эриохром черного T, воды до 200 см3 и титруют раствором сернокислого магния до перехода сине-зеленой окраски в розово-сиреневую.
Поправочный коэффициент (K) вычисляют по формуле
где V2 — объем раствора трилона Б, взятый на титрование, см3;
V3 — объем раствора сернокислого магния, израсходованный на титрование, см3.
5.4. Массовую концентрацию раствора трилона Б (T), выраженную в граммах никеля на 1 см3, для титрования по п. 6.2 вычисляют по формуле
где m — масса никеля в аликвотной части, взятой на титрование, г;
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
Примечание. Допускается устанавливать массовую концентрацию трилона Б по никелю и по Государственным стандартным образцам жаропрочных (хромистых) бронз.
Разд. 5. (Измененная редакция, Изм. № 2).
6. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Навеску бронзы массой 2 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 40 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. По растворении навески добавляют 30 см3 серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, осторожно добавляют 5 см3 азотной кислоты (1:1), разбавляют водой до 150 см3 и проводят электролиз по ГОСТ 23859.1-79. По окончании электролиза электроды обмывают небольшим количеством воды над электролитом. Нагревают стакан с раствором (~ до 30 °C), добавляют 5 см3 раствора винной (лимонной) кислоты и нейтрализуют раствором аммиака до слабощелочной среды (pH 10) по универсальной индикаторной бумаге и 2 — 3 капли в избыток. Затем добавляют 5 — 6 см3 раствора диметилглиоксима, выдерживают на теплой бане 10 мин, добавляют для лучшего сворачивания 1 г сернокислого аммония. Раствор с осадком охлаждают, осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 8 раз горячей водой с добавлением 5 см3 аммиака на 1 дм3 воды и под конец 2 раза горячей водой, перемешивая осадок струей воды из промывалки.
6.1 Титрование с индикатором эриохром черным T
Осадок с фильтра смывают водой в стакан, в котором проводилось осаждение, растворяют в 10 см3 горячей соляной кислоты (1:1), фильтр промывают 2 — 3 раза горячей водой и фильтр отбрасывают. Раствор с осадком нагревают до полного растворения. Охлаждают раствор до комнатной температуры, добавляют воды до 160 — 170 см3, 15 см3 раствора трилона Б, 2 — 3 капли метилового красного и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия, добавляя последний из бюретки в конце нейтрализации по каплям до перехода розовой окраски в желтую. Добавляют 4 см3 буферного раствора, 5 капель раствора эриохром черного T, разбавляют водой до 200 см3 и титруют раствором сернокислого магния до перехода окраски сине-зеленой в розово-сиреневую.
6.2 Титрование с индикатором мурексид
Осадок растворяют на фильтре в 20 — 25 см3 горячей азотной кислоты (1:1) в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают 5 — 6 раз горячей водой и отбрасывают. Раствор кипятят 8 — 10 мин до растворения диметилглиоксимата никеля, охлаждают, разбавляют водой до 160 — 170 см3, добавляют раствор аммиака до запаха (слабо-щелочная среда), 0,01 г мурексида и титруют раствором трилона Б до перехода желтой окраски раствора в красно-фиолетовую.
Разд. 6. (Измененная редакция, Изм. № 2).
7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1 Массовую долю никеля (X1) в процентах при титровании по п. 6.1 вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{(V_{4} - V_{5} \cdot K) \cdot T \cdot 100}{m} ,
где V4 — объем раствора трилона Б, взятый на титрование, см3;
V5 — объем раствора сернокислого магния, израсходованный на титрование, см3;
K — поправочный коэффициент раствора трилона Б по никелю, г/см3;
T — массовая концентрация раствора трилона Б по никелю, г/см3;
7.2 Массовую долю никеля (X2) в процентах при титровании по п. 6.2 вычисляют по формуле
X_{2} = \frac{V_{6} \cdot T \cdot 100}{m} ,
где V6 — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
T — массовая концентрация раствора трилона Б по никелю, г/см3;
7.3. Расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений d (d — показатель сходимости) 0,04%.
7.4. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель воспроизводимости) не должны превышать 0,06%.
7.5. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам жаропрочных (хромистых) бронз или сравнением результатов, полученных фотометрическим или атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086-87.
Разд. 7. (Введен дополнительно, Изм. № 2).