ГОСТ 23859.6-79 Бронзы жаропрочные. Метод определения никеля

ГОСТ 23859.6-79

Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БРОНЗЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ

Метод определения никеля

Bronze fire-resistance. Method for the determination of nickel

ОКСТУ 1709

Дата введения 1981-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 октября 1979 года N 3937 срок введения установлен с 01.01.81

Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июне 1985 года, марте 1990 года (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. N 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. N 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/дм.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Калий гидроокись по ГОСТ 9285-78, раствор 200 и 50 г/дм.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор 30 г/дм, свежеприготовленный.

Диацетилдиоксим (диметилглиоксим) по ГОСТ 5828-77 раствор 10 г/дм в растворе гидроокиси калия 50 г/дм.

Никель марки Н0.

Стандартные растворы никеля.

Раствор А. 1 г металлического никеля растворяют в 20 см азотной кислоты и окислы азота удаляют кипячением. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см раствора А содержит 0,001 г никеля.

Раствор Б. 10 см раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см раствора Б содержит 0,0001 г никеля.

Разд.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Для бронз, содержащих хром

Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см азотной кислоты, 2 см фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Затем прибавляют 5 см 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 см, разбавляют водой до объема 150 см и выделяют медь электролизом по ГОСТ 23859.1-79.

Электролит упаривают до объема 60-70 см, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора (см. таблицу) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, прибавляют при постоянном перемешивании 10 см раствора винной кислоты, 20 см раствора гидроокиси калия (200 г/дм), 10 см раствора демитилглиоксима, 10 см раствора надсернокислого аммония, доливают до метки водой и перемешивают.

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. N 1, 2).

3.2. Для бронз, не содержащих хрома

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см, накрывают часовым стеклом, добавляют 15 см 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 см, добавляют 4 см серной кислоты и выделяют медь электролизом по ГОСТ 23859.1-79.

Электролит упаривают до объема 60-70 см и далее поступают, как указано в п.3.1.

3.3. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 см приливают последовательно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см стандартного раствора Б никеля, разбавляют водой до объема 20 см, прибавляют по 10 см раствора винной кислоты и далее поступают, как указано в п.3.1.

3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю никеля () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений ( - показатель сходимости), вычисленных по формуле

,

где - массовая доля никеля в сплаве, %.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, вычисленных по формуле

,

где - 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. N 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 Т 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/дм.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69, раствор 100 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, спиртовой раствор 10 г/дм.

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/дм раствор: 7,44 г трилона Б растворяют в 500 см воды, раствор помещают в мерную колбу 1 дм и доливают до метки водой.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 200 г/дм.

Метиловый красный индикатор, спиртовой раствор 1 г/дм.

Эриохром черный Т, насыщенный водный раствор.

Буферный раствор с рН 10: к 570 см раствора аммиака добавляют 70 г хлористого аммония и разбавляют до 1 см водой.*

________________

* Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Магний сернокислый по ГОСТ 4523-77, 0,02 моль/дм раствор: 4,93 г сернокислого магния растворяют в 500 см воды, раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм и доливают до метки водой.

Мурексид, смесь с хлористым натрием 1:100.

Никель марки НО* по ГОСТ 849-97.

________________

* Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Стандартный раствор никеля: 1 г никеля растворяют в стакане вместимостью 250 см в 20 см соляной кислоты (1:1) и 10 см перекиси водорода, добавленной небольшими порциями. После растворения раствор кипятят 1 мин для разложения избытка перекиси водорода, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,001 г никеля.

5.1. Установка массовой концентрации раствора трилона Б по никелю

В стакан или колбу вместимостью 500 см помещают 10 см стандартного раствора никеля, разбавляют водой до объема 160-70* см и далее поступают, как указано в п.6.1 или 6.2.

__________________

* Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

5.2. Массовую концентрацию раствора трилона Б (), выраженную в граммах никеля на 1 см раствора для титрования по п.6.1, вычисляют по формуле

,

где - масса никеля в аликвотной части, взятой на титрование, г;

- объем раствора трилона Б, массовая концентрация которого устанавливается, см;

- объем раствора сернокислого магния, израсходованного на титрование трилона Б, см;

- поправочный коэффициент к массовой концентрации раствора трилона Б.

5.3. Установка поправочного коэффициента к массовой концентрации раствора трилона Б ()

В стакан или колбу вместимостью 500 см отмеряют из бюретки 10 см раствора трилона Б, добавляют 100-120 см воды, 2-3 капли метилового красного, 1 каплю раствора гидроокиси натрия, 4 см буферного раствора, 4-5 капель эриохром черного , воды до 200 см и титруют раствором сернокислого магния до перехода сине-зеленой окраски в розово-сиреневую.

Поправочный коэффициент () вычисляют по формуле

,

где - объем раствора трилона Б, взятый на титрование, см;

- объем раствора сернокислого магния, израсходованный на титрование, см.

5.4. Массовую концентрацию раствора трилона Б (), выраженную в граммах никеля на 1 см, для титрования по п.6.2 вычисляют по формуле

,

где - масса никеля в аликвотной части, взятой на титрование, г;

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см.

Примечание. Допускается устанавливать массовую концентрацию трилона Б по никелю и по Государственным стандартным образцам жаропрочных (хромистых) бронз.

Разд.5. (Измененная редакция, Изм. N 2).

6. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Навеску бронзы массой 2 г помещают в стакан вместимостью 300 см, добавляют 40 см смеси кислот и растворяют при нагревании. По растворении навески добавляют 30 см серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, осторожно добавляют 5 см азотной кислоты (1:1), разбавляют водой до 150 см и проводят электролиз по ГОСТ 23859.1-79. По окончании электролиза электроды обмывают небольшим количеством воды над электролитом. Нагревают стакан с раствором (~ до 30 °С), добавляют 5 см раствора винной (лимонной) кислоты и нейтрализуют раствором аммиака до слабощелочной среды (рН 10) по универсальной индикаторной бумаге и 2-3 капли в избыток. Затем добавляют 5-6 см 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 см аммиака на 1 дм воды и под конец 2 раза горячей водой, перемешивая осадок струей воды из промывал

ки.

6.1. Титрование с индикатором эриохром черным Т

Осадок с фильтра смывают водой в стакан, в котором проводилось осаждение, растворяют в 10 см 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 см, 15 см 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 см буферного раствора, 5 капель раствора эриохром черного , разбавляют водой до 200 см 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 см 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 см, 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. N 2).

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

7.1. Массовую долго никеля () в процентах при титровании по п.6.1 вычисляют по формуле

,

где - объем раствора трилона Б, взятый на титрование, см;

- объем раствора сернокислого магния, израсходованный на титрование, см;

- поправочный коэффициент раствора трилона Б по никелю, г/см;

- массовая концентрация раствора трилона Б по никелю, г/см;

- масса навески сплава,

г.

7.2. Массовую долю никеля () в процентах при титровании по п.6.2 вычисляют по формуле

,

где - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см;

- массовая концентрация раствора трилона Б по никелю, г/см;

- масса навески сплава, г.

7.3. Расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений ( - 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 ( - 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. N 2).

Текст документа сверен по:

Бронзы жаропрочные. Методы анализа: Сб. ГОСТов. -

М.: ИПК Издательство стандартов, 2002