ГОСТ 6689.12-92. Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения магния
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 18.02.1992 № 167)
от 18 февраля 1992 г. № 167
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Methods for the determination of magnesium
1 января 1993 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Разработан и внесен Министерством металлургии СССР.
Разработчики: В.Н. Федоров, Ю.М. Лейбов, Б.П. Краснов, А.Н. Боганова, Л.В. Морейская, И.А. Воробьева.
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.1992 № 167.
4. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, раздела |
|---|---|
| ГОСТ 8.315-91 | 2.4.3; 3.4.3 |
| ГОСТ 492-73 | Вводная часть |
| ГОСТ 804-72 | 3.2 |
| ГОСТ 849-70 | 3.2 |
| ГОСТ 859-78 | 3.2 |
| ГОСТ 3118-77 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 3760-79 | 2.2 |
| ГОСТ 3773-72 | 2.2 |
| ГОСТ 4204-77 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 4328-77 | 2.2 |
| ГОСТ 4461-77 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 5456-79 | 2.2 |
| ГОСТ 6689.1-92 | Разд. 1 |
| ГОСТ 8864-71 | 2.2 |
| ГОСТ 10484-78 | 3.2 |
| ГОСТ 10929-76 | 2.2 |
| ГОСТ 19241-80 | Вводная часть |
| ГОСТ 20478-75 | 2.2 |
| ГОСТ 25086-87 | Разд. 1; 2.4.3; 3.4.3 |
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле магния от 0,005 до 0,2%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле магния от 0,002 до 0,2%) методы определения магния в никелевых и медно-никелевых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании магнием в щелочной среде с титановым желтым соединением розового цвета и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Смесь кислот для растворения: азотной и соляной кислоты в соотношении 1:3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 10 и 200 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, растворы 20 и 200 г/дм3.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3.
Перекись водорода по ГОСТ 10929, 30%-ный раствор.
Диэтилдитиокарбаминат натрия по ГОСТ 8864, раствор 50 г/дм3.
Титановый желтый, раствор 0,5 г/дм3.
Окись магния для спектрального анализа.
Раствор А: окись магния прокаливают в кварцевом тигле в муфеле при 900 — 1100 °С в течение 1 ч. 1,66 г прокаленной окиси магния растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,002 г магния.
Раствор Б: 5 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г магния.
Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора В содержит 0,00001 г магния.
2.3. Проведение анализа
2.3.1 Для сплавов, содержащих хром
Навески сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После охлаждения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана водой, добавляют 10 см3 серной кислоты и раствор упаривают до появления белого дыма серной кислоты. После охлаждения остаток растворяют в 20 см3 воды при нагревании и раствор разбавляют водой до 150 см3. Добавляют раствор гидроокиси натрия (200 г/дм3) до выпадения осадка гидроокиси хрома, которая начинает выпадать при рН 5. При дальнейшем добавлении раствора гидроокиси натрия до рН 14 гидроокись хрома растворяется, а в осадок выпадают гидроокиси никеля и магния. В раствор добавляют перекись водорода для окисления трехвалентного хрома до шестивалентного. Раствор нагревают, чтобы окисление произошло полностью.
Осадок гидроокисей никеля и магния отфильтровывают на плотный фильтр.
Стакан и осадок промывают 8 — 10 раз раствором гидроокиси натрия (10 г/дм3). Промытый осадок смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, растворяют в 40 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор разбавляют водой до объема 80 см3 и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до рН 4,0 — 4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Нейтрализованный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и при перемешивании прибавляют 80 см3 раствора диэтилдитиокарбамината натрия.
Раствор вместе с выпавшим осадком разбавляют до метки водой, тщательно перемешивают и оставляют на 4 — 5 ч (можно на ночь) для отстаивания осадка. Отстоявшийся раствор фильтруют в сухую коническую колбу через сухой плотный фильтр и сухую воронку. Первую порцию фильтрата (15 — 20 см3) выбрасывают. Затем отбирают аликвотную часть (см. табл. 1) в мерную колбу вместимостью 100 см3. Если аликвотная часть составляет 100 см3, то ее помещают в стакан, упаривают при слабом нагревании до объема 40 — 45 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Если аликвотная часть меньше 50 см3, то ее разбавляют приблизительно до 50 см3. Прибавляют 10 см3 раствора солянокислого гидраксиламина, 5 см3 раствора желатина, 5 см3 раствора титанового желтого, 20 см3 раствора гидроокиси натрия (200 г/дм3), разбавляют водой до метки и измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зелено-желтым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 5 см или на спектрофотометре при 545 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см.
| Массовая доля магния, % | Объем аликвотной части раствора, см3 |
|---|---|
| От 0,005 до 0,05 включ. Св. 0,05 « 0,1 » « 0,1 » 0,2 «» | 100 50 25 |
В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, проведенный через весь ход анализа.
2.3.2 Для сплавов, содержащих алюминий
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят до удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 100 см3 воды, 5 см3 раствора хлористого аммония (200 г/дм3) и осаждают гидроокись алюминия раствором аммиака. Раствор с осадком гидроокиси алюминия нагревают до 50 — 60 °С для коагуляции осадка. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и осадок промывают 8 — 10 раз раствором хлористого аммония (20 г/дм3). Осадок выбрасывают. Фильтрат упаривают до объема приблизительно 80 см3, охлаждают и нейтрализуют соляной кислотой (1:1) до рН 4,0 — 4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3 Для сплавов, содержащих свыше 0,5% марганца
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 200 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят для удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 150 см3 воды и добавляют раствор аммиака до слабокислой среды по бумаге конго (до слабо-сиреневого цвета), затем добавляют 3 г надсернокислого аммония и нагревают до выделения марганца в виде двуокиси. Смесь нагревают до полного разрушения избытка надсернокислого аммония (до полного прекращения выделения пузырьков кислорода), раствор охлаждают и осадок двуокиси марганца отфильтровывают на плотный фильтр. Стакан и осадок промывают 6 — 10 раз водой. Осадок выбрасывают, а фильтрат упаривают до объема приблизительно 80 см3.
После охлаждения раствор нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до рН 4,0 — 4,5 по универсальной индикаторной бумаге, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и далее ведут анализ, как указано в п. 2.3.1.
2.3.4 ДЛЯ сплавов, содержащих вольфрам, и остальных сплавов
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана 20 см3 воды и раствор кипятят для удаления окислов азота. Раствор разбавляют водой приблизительно до 30 см3 и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм3) до рН 4,0 — 4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Для сплавов, содержащих вольфрам, на выпадение осадка вольфрамовой кислоты не обращают внимания.
Нейтрализованный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.3.5 Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора В магния, разбавляют водой до 50 см3, добавляют 10 см3 солянокислого гидроксиламина и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.4. Обработка результатов
2.4.1 Массовую долю магния ( X ) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1} \cdot 100}{m} ,
где m_{1} — масса магния, найденная по градуировочному графику, г;
m — масса сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.
| Массовая доля магния, % | Допускаемые расхождения, % | |
| d | D | |
| От 0,002 до 0,005 включ. Св. 0,005 « 0,02 » « 0,02 » 0,05 « » 0,05 « 0,1 » « 0,1 » 0,2 «» | 0,0005 0,001 0,002 0,005 0,01 | 0,0007 0,001 0,003 0,007 0,01 |
2.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении абсорбции света атомами магния, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух или ацетилен-закись азота.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения магния.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и 1 и 2 моль/дм3 растворы.
Смесь кислот: смешивают один объем азотной кислоты с тремя объемами соляной кислоты.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Стандартный раствор магния: 0,1 г магния растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г магния.
Стандартный раствор меди: 10 г меди растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1).
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,1 г меди.
Стандартный раствор никеля: 10 г никеля растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,1 г никеля.
3.3. Проведение анализа
3.3.1 Для сплавов, не содержащих олова, кремния, хрома и вольфрама
Навеску сплава массой (см. табл. 3) растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
| Массовая доля магния, % | Масса навески, г | Объем раствора меди или никеля, см3 |
|---|---|---|
| От 0,002 до 0,01 включ. Св. 0,01 « 0,02 » « 0,02 » 0,20 «» | 1 0,5 0,1 | 10 5 - |
Одновременно проводят контрольный опыт.
Измеряют атомную абсорбцию магния в пламени ацетилен-воздух или ацетилен-закись азота (для сплавов, содержащих алюминий) при длине волны 285,2 нм параллельно с градуировочными растворами.
3.3.2 Для сплавов с массовой долей олова свыше 0,05%
Навеску сплава (см. табл. 3) растворяют при нагревании в 10 см3 смеси кислот. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки 1 моль/дм3 раствора соляной кислоты. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1.
3.3.3 Для сплавов, содержащих кремний и хром
Навеску сплава (см. табл. 3) помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1) к 2 см3 фтористоводородной кислоты. Затем добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают и остаток растворяют в 50 см3 воды при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт.
Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1.
3.3.4 Для сплавов, содержащих вольфрам
Навеску сплава (см. табл. 3) растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1), затем добавляют 30 см3 горячей воды, выпавший осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на плотный фильтр и промывают горячей азотной кислотой (1:100). Фильтрат переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1.
3.5 Построение градуировочного графика
В восемь из девяти мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,3; 1,6 и 2,0 см3 стандартного раствора магния, что соответствует 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,13; 0,16 и 0,20 мг магния. Во все колбы добавляют по 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты. При массовой доле магния менее 0,02% добавляют аликвотные объемы растворов (см. табл. 3) меди (если медь является основой сплава) или никеля (если никель является основой сплава) и доливают водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию магния, как указано в п. 3.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.
3.4. Обработка результатов
3.4.1 Массовую долю магния ( X ) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{(C_{1} - C_{2}) \cdot V}{m} \cdot 100 ,
где C_{1} — концентрация магния в анализируемом растворе сплава, найденная по градуировочному графику, г/см3;
C_{2} — концентрация магния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3;
3.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 2.
3.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сопоставлением результатов, полученных фотометрическим методом в соответствии с ГОСТ 25086.