ГОСТ 2604.8-77. Межгосударственный стандарт. Чугун легированный. Методы определения никеля
(введен Постановлением Госстандарта СССР от 22.03.1977 № 680)
(ред. от 11.04.1985)
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. Ограничение срока действия снято по Протоколу № 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации («ИУС», № 2, 1993). Документ введен в действие с 01.01.1978. Взамен ГОСТ 2604-44 в части разд. VII.
Введен Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22 марта 1977 г. № 680
Alloy cast iron. Methods for determination of nickel
Взамен ГОСТ 2604-44 в части разд. VII
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22 марта 1977 г. № 680 дата введения установлена
Ограничение срока действия снято по протоколу № 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)
Издание с Изменениями № 1, 2, утвержденными в декабре 1982 г., апреле 1985 г. (ИУС 3-83, 7-85).
Настоящий стандарт распространяется на легированный чугун и устанавливает фотометрический метод определения никеля (от 0,1 до 1,0%), гравиметрический метод (от 0,1 до 25,0%) и атомно-абсорбционный метод (от 0,1 до 15,0%).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473-90.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ С ДИМЕТИЛГЛИОКСИМОМ
2.1 Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного в коричнево-красный цвет комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом (\lambda_{max} = 420 - 430\text{нм}) в щелочной среде в присутствии окислителя — надсернокислого аммония. Оптимальный интервал pH 8 — 10. Мешающее влияние железа, хрома, меди и других элементов устраняют прибавлением калия-натрия виннокислого. При массовой доле меди свыше 2% определение следует вести гравиметрическим методом.
2.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845-79, 20%-ный раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 5%-ный раствор.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, 3%-ный свежеприготовленный раствор.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, 1%-ный раствор в 5%-ном растворе гидроокиси натрия, готовят следующим образом: 10 г диметилглиоксима растворяют в 1 дм3 5%-ного раствора гидроокиси натрия.
Железо карбонильное по ГОСТ 13610-79, 0,2%-ный раствор; готовят следующим образом: в коническую колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,5 г карбонильного железа, приливают 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и умеренно нагревают до полного растворения навески. Затем осторожно по каплям приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания и кипятят до удаления окислов азота. Содержимое колбы охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Никель металлический по ГОСТ 849-97, марки Н-0, стандартные растворы.
Раствор А с массовой концентрацией 0,0001 г/см3: 0,1 г металлического никеля растворяют при умеренном нагревании в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:4, в присутствии нескольких капель азотной кислоты. После полного растворения навески раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор Б с массовой концентрацией 0,00001 г/см3: 10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и разбавляют до метки водой.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3 Проведение анализа
2.3.1. Навеску чугуна массой 0,2 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и умеренно нагревают до полного растворения навески. Затем, осторожно по каплям приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания и кипятят до удаления окислов азота.
Кремниевую кислоту и графит отфильтровывают на фильтр «белая лента» в мерную колбу вместимостью 100 см3, промывают осадок на фильтре два-три раза водой, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Аликвотные части раствора по 5 см3 помещают в две мерные колбы вместимостью 100 см3.
В каждую колбу приливают последовательно (при перемешивании) по 10 см3 20%-ного раствора виннокислого калия-натрия, по 10 см3 5%-ного раствора гидроокиси натрия и по 10 см3 3%-ного раствора надсернокислого аммония.
В одну колбу приливают 10 см3 1%-ного раствора диметилглиоксима. Раствор во второй колбе (без диметилглиоксима) служит раствором сравнения. Через 2 — 3 мин в обе колбы доливают воду до метки и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют через 5 — 7 мин на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром при длине волны 420 — 430 нм.
Массовую долю никеля в процентах находят по градуировочному графику.
2.3.2 Построение градуировочного графика
Аликвотные части раствора карбонильного железа по 5 см3 помещают в шесть мерных колб вместимостью по 100 см3.
В десять мерных колб приливают последовательно 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100 мкг никеля по отношению к исходной навеске чугуна массой 0,2 г и аликвотной части раствора 5 см3.
В каждую колбу приливают последовательно (при перемешивании) по 10 см3 20%-ного раствора виннокислого калия-натрия, по 10 см3 5%-ного раствора гидроокиси натрия и по 10 см3 3%-ного раствора надсернокислого аммония.
Во все колбы приливают по 10 см3 1%-ного раствора диметилглиоксима. Через 2 — 3 мин доливают воду до метки и перемешивают.
Измеряют оптическую плотность раствора через 5 — 7 мин на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром при длине волны 420 — 430 нм.
В качестве раствора сравнения служит раствор в одиннадцатой колбе, содержащий карбонильное железо, проведенный через весь ход анализа, к которому прибавляют те же реактивы, что и к анализируемой пробе, но не содержащий никеля.
По найденным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массовым долям никеля строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.4 Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю никеля в процентах находят по градуировочному графику.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности P = 0,95 не должны превышать значений, указанных в п. 3.4.2.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ ОСАЖДЕНИЕМ ДИМЕТИЛГЛИОКСИМОМ
3.1 Сущность метода
Метод основан на осаждении никеля диметилглиоксимом в слабоаммиачном растворе (pH 8 — 10). Мешающее влияние железа, хрома, марганца и других элементов устраняют прибавлением винной кислоты. Осадок диметилглиоксимата никеля высушивают и взвешивают.
3.2 Реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 10%-ный раствор.
Кислота винная по ГОСТ 5817-77, 50%-ный раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, 1%-ный спиртовой раствор; готовят следующим образом: 10 г диметилглиоксима растворяют в 750 см3 спирта, приливают 250 см3 горячей воды и перемешивают.
Индикатор универсальный, бумага.
3.3 Проведение анализа
Массу навески чугуна в зависимости от массовой доли никеля определяют по табл. 1.
| Массовая доля никеля, % | Масса навески, г |
|---|---|
| От 0,1 до 0,5 | 3,0 |
| Св. 0,5 « 2,0» | 2,0 |
| « 2,0 » 4,0 | 1,0 |
| « 4,0 » 10,0 | 0,5 |
| « 10,0 » 25,0 | 0,2 |
Навеску помещают в стакан вместимостью 500 см3, накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании в 30 см3 соляной кислоты, прибавляя по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 10 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Затем приливают 10 — 20 см3 соляной кислоты и содержимое стакана нагревают до растворения солей. К раствору приливают 80 — 100 см3 горячей воды, нагревают до 80 — 90 °C, обмывают часовое стекло водой, отфильтровывают выпавший осадок кремниевой кислоты и графит на фильтр «белая лента» с добавлением бумажной массы. Осадок на фильтре промывают несколько раз соляной кислотой, разбавленной 1:100. Фильтрат и промывные воды сохраняют (основной раствор). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 1000 — 1100 °C. Затем тигель с осадком охлаждают. Осадок смачивают 2 — 3 каплями воды, добавляют 3 — 4 капли серной кислоты, 3 — 4 см3 фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают содержимое тигля до удаления паров серной кислоты. Остаток в тигле сплавляют с 2 — 3 г калия пиросернокислого, выщелачивают водой при нагревании и присоединяют к основному раствору.
К полученному раствору приливают 5 см3 10%-ного раствора хлористого аммония, 20 — 40 см3 50%-ного раствора винной кислоты и добавляют раствор аммиака до pH 8 — 10 по универсальному индикатору, затем соляную кислоту до pH 2 — 3 по универсальному индикатору, разбавляют горячей водой до 350 — 400 см3, нагревают до 50 — 70 °C, приливают 1%-ный спиртовой раствор диметилглиоксима в количестве, соответствующем 10 см3 на каждые 0,01 г никеля, после чего приливают раствор аммиака до pH 8 — 10 по универсальному индикатору.
Раствор с выпавшим осадком диметилглиоксимата никеля оставляют при 50 — 70 °C на 1 ч. Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента», промывают 5 — 6 раз теплой водой.
После этого осадок растворяют на фильтре 50 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1. Фильтр промывают 5 — 7 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан, в котором проводилось осаждение. К раствору приливают 5 см3 50%-ного раствора винной кислоты, раствор аммиака до pH 8 — 10 по универсальному индикатору, соляную кислоту до pH 2 — 3 по универсальному индикатору и разбавляют горячей водой до 350 — 400 см3. Затем раствор нагревают до 50 — 70 °C, приливают 10 — 15 см3 1%-ного спиртового раствора диметилглиоксима, после чего приливают раствор аммиака до pH 8 — 10 по универсальному индикатору. Раствор с выпавшим осадком оставляют при 50 — 70 °C на 1 ч.
Осадок количественно переносят в стеклянный фильтрующий тигель № 4, предварительно высушенный до постоянной массы при 110 °C и взвешенный. Осадок промывают 7 — 8 раз теплой водой. Тигель с осадком высушивают до постоянной массы при 110 — 120 °C, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
3.4 Обработка результатов
3.4.1 Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{(m_{1} - m_{2}) \cdot 0,2032}{m} \cdot 100 ,
где m1 — масса осадка диметилглиоксимата никеля в анализируемой пробе, г;
m2 — масса осадка диметилглиоксимата никеля в контрольном опыте, г;
0,2032 — коэффициент пересчета диметилглиоксимата никеля на никель.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности P = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
3.3 — 3.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
4.1. Атомно-абсорбционный метод определения никеля — по ГОСТ 12352-81.
Разд. 4. (Введен дополнительно, Изм. № 1).