ГОСТ 3240.15-76. Сплавы магниевые. Методы определения никеля
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.12.1976 № 2889)
(ред. от 01.06.1987)
от 28 декабря 1976 г. № 2889
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Magnesium alloys. Methods for determination of nickel
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Разработан и внесен Министерством авиационной промышленности СССР.
Исполнители: Н.А. Канаев, В.А. Коренева, С.Н. Пинаева.
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.12.1976 № 2889.
3. Взамен ГОСТ 3240-56 в части разд. VIII.
4. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
|---|---|
| ГОСТ 3240.0-76 | 1.1 |
| ГОСТ 3760-79 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 3773-72 | 2.2 |
| ГОСТ 4212-76 | 3.2 |
| ГОСТ 4461-77 | 3.2 |
| ГОСТ 4465-74 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4517-87 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4951-79 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 5456-79 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 5828-67 | 2.2 |
| ГОСТ 5962-67 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 14261-77 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 25086-87 | 2.5 |
| ГОСТ 8.315-78 | 2.5 |
5. Срок действия продлен до 01.01.1993 Постановлением Госстандарта СССР от 30.06.1987 № 3009.
6. Переиздание (декабрь 1988 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июне 1987 г. {ИУС 11-87).
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрические методы определения никеля (при массовой доле никеля от 0,0005 до 0,4%).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 3240.0-76.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ (при содержании никеля от 0,001 до 0,4%)
2.1 Сущность метода
Метод основан на образовании соединения никеля с диметилглиоксимом, которое экстрагируют хлороформом. Диметилглиоксимат никеля фотометрируют при длине волны 360 нм при \lambda_{x} = 536 нм.
2.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 25%-ный раствор.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, 10%-ный свежеприготовленный раствор.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-67, 1%-ный раствор в этиловом спирте.
Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.
Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79, 20%-ный раствор, очищенный от следов никеля.
Никель сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465-74.
Вода бидистиллированная, полученная по ГОСТ 4517-87.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,4784 г сернокислого никеля помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в воде, приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг никеля.
Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,002 мг никеля.
Титр раствора А устанавливают следующим образом: 50 см3 стандартного раствора А помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 100 см3 воды, нейтрализуют аммиаком по лакмусовой бумаге, нагревают до температуры около 70 °С, добавляют 40 мл раствора диметилглиоксима и оставляют на 2 ч при температуре 30 — 50 °С.
Фильтруют осадок на фильтр «белая лента», промывают теплой водой, помещают осадок с фильтром в прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 950 — 1000 °С до постоянной массы.
Одновременно проводят контрольный опыт со всеми реактивами. Титр раствора А (Т), выраженный в г/см3 никеля, вычисляют по формуле
T = \frac{(m_{1} - m_{2}) \cdot 0,7858}{50} ,
где m_{1} — масса осадка закиси никеля, г;
m_{2} — масса осадка контрольного опыта, г;
0,7858 — коэффициент пересчета закиси никеля на никель.
2.3 Проведение анализа
2.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, смачивают водой и осторожно приливают небольшими порциями 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После окончания бурной реакции стенки стакана ополаскивают водой и содержимое стакана нагревают до полного растворения сплава. Затем стенки стакана обмывают водой и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3 или 250 см3, после чего разбавляют водой до метки и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1.
| Массовая доля никеля, % | Объем мерной колбы, см3 | Аликвотная часть раствора, см |
|---|---|---|
| От 0,001 до 0,008 Св. 0,008 « 0,040 » 0,040 « 0,16 » 0,16 « 0,40» | 100 100 250 250 | 50 10 5 2 |
Прибавляют 1 — 3 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, 10 см3 раствора хлористого аммония и 5 см3 раствора виннокислого аммония, разбавляют раствор водой до 100 см3 и приливают по каплям раствор аммиака, вначале разбавленный 2:3, а затем разбавленного 1:5, до получения слабощелочной реакции по лакмусовой бумаге. Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 200 — 300 см3, прибавляют 3 см3 раствора диметилглиоксима, 6 см3 хлороформа и встряхивают в течение 1 — 2 мин.
Раствор оставляют для расслаивания на 1 — 2 мин, а затем сливают хлороформный экстракт в сухую пробирку с притертой пробкой. Повторную экстракцию проводят в течение 1 мин с 5 см3 хлороформа.
Экстракт сливают в ту же пробирку. Объединенные экстракты фильтруют через сухой фильтр и измеряют оптическую плотность раствора при \lambda_{max} = 536 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм.
Раствором сравнения служит хлороформный экстракт контрольного опыта. Для приготовления раствора контрольного опыта берут соляную кислоту в количестве, равном взятому для анализа, выпаривают 2/3 объема и затем проводят через все стадии анализа.
Массовую долю никеля определяют по градуировочному графику.
2.3.2 Построение градуировочного графика
В семь стаканов вместимостью по 100 см3 отбирают 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и так до 20 см3 с интервалом 2,5 см3 раствора Б, доливают водой до 70 см3 и приливают 5 см3 виннокислого аммония, 2 — 3 капли раствора аммиака и проводят экстракцию хлороформом. Измеряют оптическую плотность раствора, как указано в п. 2.3.1.
По найденным значениям оптической плотности строят градуировочный график.
2.4 Обработка результатов
2.4.1 Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{m \cdot V \cdot 100}{m_{1} \cdot V_{1}} ,
где V — объем исходного раствора, см3;
m — масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;
m_{1} — масса навески сплава, г.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
| Массовая доля никеля, % | Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|---|---|
| От 0,001 до 0,003 Св. 0,003 « 0,01 » 0,01 « 0,03 » 0,03 « 0,10 » 0,10 « 0,20 » 0,20 « 0,40» | 0,0003 0,0005 0,003 0,005 0,01 0,02 |
2.5 Контроль точности измерений
Контроль точности измерений массовой доли никеля проводят с использованием Государственного стандартного образца ГСО 3363-86.
Кроме того, используют государственные стандартные образцы магниевых сплавов, вновь выпущенные, а также отраслевые стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315-78. Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ 25086-87.
Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли никеля методом добавок.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ (при массовой доле никеля от 0,0005 до 0,25%)
3.1 Сущность метода
Метод основан на образовании \alpha -фурилдиоксимом с ионами никеля труднорастворимого в воде комплексного соединения, которое хорошо экстрагируется хлороформом. Экстракцию проводят при рН 9. Мешающее влияние меди устраняют добавлением тиосульфата натрия. Влияние марганца устраняют введением в раствор гидроксиламина. Влияние магния, циркония, железа, редкоземельных элементов, кадмия и цинка — введением тартрата аммония. Измерение оптической плотности производят при \lambda_{max} = 438 нм.
3.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота соляная по ГОСТ 1426I-77, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, 10%-ный раствор.
Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79, 20%-ный раствор.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), 50%-ный раствор.
Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1, и 2%-ный раствор.
Никель сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465-74.
\alpha -фурилдиоксим, 1%-ный спиртовой раствор.
Стандартные растворы никеля концентрации 1 мг/см3 (раствора А) и 0,001 мг/см3 (раствор Б); готовят и хранят по ГОСТ 4212-76.
Вода бидистиллированная, полученная по ГОСТ 4517-87.
Бумага индикаторная универсальная для определения рН 7,0 — 14,0.
3.1; 3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3 Проведение анализа
3.3.1. Навеску сплава массой 0,5 г растворяют в 20 см3 соляной кислоты в стаканах вместимостью 300 см3, окисляют 1 — 3 см3 азотной кислоты и кипятят до удаления окислов азота. Раствор выпаривают до влажных солей, остаток растворяют в 20 — 30 см3 воды при нагревании и в стакане подготавливают к фотометрированию из всей навески при массовой доле никеля до 0,003%. При массовой доле никеля свыше 0,003% содержимое стакана переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки, перемешивают и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 3.
| Массовая доля никеля, % | Объем мерной колбы, см3 | Аликвотная часть, см3 |
|---|---|---|
| От 0,0005 до 0,003 Св. 0,003 « 0,03 » 0,03 « 0,08 » 0,08 « 0,15 » 0,15 « 0,25» | - 100 100 100 100 | Из всей навески 10 4 2 1 |
Если после растворения навески присутствует нерастворимый цирконий, последний отфильтровывают.
К раствору в стакане прибавляют 5 см3 солянокислого гидроксиламина, 30 см3 виннокислого аммония, 5 см3 тиосульфата натрия, 4 см3 раствора \alpha -фурилдиоксима и устанавливают рН раствора по универсальной индикаторной бумаге растворами аммиака до рН = 9.
Раствор переливают в делительную воронку вместимостью 200 см3, доводят объем водой до 100 см3 и через 15 мин экстрагируют 5 см3 хлороформа в течение 5 мин. Экстракцию повторяют еще два раза по 5 мин, приливая те же количества хлороформа, сливая каждую порцию хлороформного экстракта в мерную колбу вместимостью 25 см3 (предварительно вымытую и высушенную), доливают до метки хлороформом и хорошо перемешивают. Если экстракты в мерных колбах мутнеют, то их отфильтровывают через сухой фильтр средней плотности в кювету для фотометрирования.
Измеряют оптическую плотность раствора на фотоколориметре или спектрофотометре при \lambda_{max} = 438 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм. Через весь ход анализа проводят контрольный опыт. В качестве раствора сравнения используют раствор хлороформа.
Массовую долю никеля определяют по градуировочному графику.
3.3.2 Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 250 см3 прибавляют стандартный раствор никеля Б 0; 1; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19 и 20 см3, что соответствует 0; 0,001; 0,003; 0,005; 0,007; 0,009; 0,011; 0,013; 0,015; 0,017; 0,019 и 0,020 мг никеля. Во все стаканы добавляют по 5 см3 солянокислого гидроксиламина, по 5 см3 виннокислого аммония, по 5 см3 тиосульфата натрия, по 4 см3 \alpha -фурилдиоксима и разбавляют водой до 50 см3. Устанавливают рН 9 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
3.3.1; 3.3.2. (Измененная редакция, Изм, № 1).
3.4 Обработка результатов
3.4.1 Массовую долю никеля ( X_{1} ) в процентах вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{m \cdot V \cdot 100}{m_{1} \cdot V_{1}} ,
где m — количество никеля, найденное по градуировочному графику, г;
V — объем исходного раствора, см3;
V_{1} — объем аликвотной части, см3;
m_{1} — масса навески сплава, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
| Массовая доля никеля, % | Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|---|---|
| От 0,0005 до 0,001 Св. 0,001 « 0,003 » 0,003 « 0,009 » 0,009 « 0,02 » 0,02 « 0,06 » 0,06 « 0,15 » 0,15 « 0,25» | 0,0002 0,0004 0,0008 0,0015 0,005 0,01 0,03 |
3.5 Контроль точности измерений
Контроль точности измерений проводят по п. 2.5.