ГОСТ 26473.12-85 Сплавы и лигатуры на основе ванадия. Метод атомно-абсорбционного анализа

ГОСТ 26473.12-85

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЯ

Метод атомно-абсорбционного анализа

Vanadium base alloys and alloying elements. Method of atomic-absorption analysis

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07.86
до 01.07.91*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
постановлением Госстандарта СССР от 14.05.91 N 680
(ИУС N 8, 1991 год). - .

РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Ю.А.Карпов, Е.Г.Намврина, В.Г.Мискарьянц, В.В.Недлер, В.М.Михайлов, Л.Г.Агапова, Г.Н.Андрианова, А.В.Антонов, В.Д.Десятков, М.А.Десяткова, Т.И.Кириллова, Л.И.Кирсанова, И.Е.Корепина, В.А.Орлова, Н.А.Разницина, Н.А.Суворова, Н.Л.Томашева, М.В.Шмидт, Л.Н.Филимонов

ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

Член Коллегии А.П.Снурников

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 марта 1985 г. N 752

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 14.05.91 N 678 с 01.01.92

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 2, 1990 год

Настоящий стандарт распространяется на сплавы и лигатуры на основе ванадия и устанавливает атомно-абсорбционный метод определения компонентов и примесей, приведенных в табл.1.

Таблица 1

Метод основан на измерении атомного поглощения резонансных линий определяемых элементов при введении анализируемого раствора в воздушно-ацетиленовое пламя или пламя смеси ацетилена с закисью азота.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 26473.0-85.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр атомно-абсорбционный, позволяющий проводить атомизацию в пламени.

Ацетилен по ГОСТ 5457-75.

Закись азота.

Лампы полого катода на алюминий, ванадий, кремний, железо, марганец, молибден, титан.

Горелки со щелью длиной 50 или 100 мм.

Весы аналитические.

Весы технические.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 800 °С.

Плитка электрическая.

Стаканы стеклянные вместимостью 100 см.

Стаканы кварцевые вместимостью 100 см.

Колбы мерные вместимостью 100 см, 1 дм.

Чашки платиновые.

Чашки серебряные.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 100 см.

Пипетки вместимостью 5 см с делениями.

Пипетки вместимостью 5 и 20 см без делений.

Воронки стеклянные конические.

Фильтры бумажные беззольные "белая лента".

Пипетки полиэтиленовые.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 11125-84, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363-80.

Барий хлористый по ГОСТ 4108-72, раствор концентрацией 100 г/дм.

Железо металлическое восстановленное.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.

Молибден металлический с содержанием основного вещества не менее 99,9%.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069-74*.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 11069-2001. - .

Марганца (IV) окись по ГОСТ 4470-79.

Титан губчатый по ГОСТ 17746-79*.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 17746-96. - .

Ванадий металлический с содержанием основного вещества не менее 99,9%.

Хром металлический по ГОСТ 5905-79*.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 5905-2004. - .

Медь металлическая с массовой долей основного вещества не менее 99,9%.

Кремния порошок, прокаленный при 500 °С, с массовой долей основного вещества не менее 99,9%.

Натрий кремнекислый, 9-водный.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с концентрацией 0,1 моль/дм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.1. Приготовление стандартных растворов

Стандартный раствор железа (запасной), содержащий 1 мг/см железа: 1 г металлического железа помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 50 см азотной кислоты, растворяют при слабом нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры и переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят водой до метки.

Стандартный раствор кремния, содержащий 1 мг/см кремния, готовят одним из способов.

Первый способ: навеску массой 2,1309 г двуокиси кремния помещают в серебряную чашку, добавляют 6-8 г гидроокиси калия, приливают 30 см воды, перемешивают и нагревают до полного растворения. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой.

Второй способ: навеску массой 2,1309 г двуокиси кремния или 1,0000 г прокаленного порошка кремния сплавляют с 15 г натрия углекислого в платиновом тигле, охлаждают, выщелачивают раствором натрия гидроокиси и доливают до объема 1 дм этим же раствором.

Третий способ: приготовление стандартного раствора кремния по ГОСТ 4212-76 из натрия кремнекислого.

Точную массовую концентрацию кремния устанавливают гравиметрическим методом. Для этого в платиновую чашку отбирают пипеткой 20 см стандартного раствора кремния, приливают 2-3 см серной кислоты, разбавленной 1:1, содержимое чашки упаривают до 2-3 см, охлаждают до комнатной температуры и осторожно, по каплям, приливают еще 5-6 см концентрированной серной кислоты. Затем раствор нагревают до выделения густых паров серного ангидрида; охлаждают до комнатной температуры, приливают 2-3 см воды, снова упаривают до густых паров серного ангидрида, охлаждают до комнатной температуры и приливают 100 см воды. Нагревают раствор до 70-80 °С, осадок отфильтровывают на фильтр "белая лента" и промывают несколько раз горячей водой до удаления из осадка сульфат-ионов (реакция последней капли фильтрата с раствором хлористого бария). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, подсушивают, озоляют и прокаливают в муфельной печи при 700-800 °С в течение 1-1,5 ч. Тигель с осадком охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, взвешивают. К осадку в тигле добавляют из полиэтиленовой пипетки 5 см фтористоводородной кислоты, несколько капель концентрированной серной кислоты и нагревают до прекращения выделения паров серной кислоты. Тигель с осадком вновь прокаливают в муфельной печи в течение 10-15 мин, охлаждают и взвешивают.

Массовую концентрацию () стандартного раствора кремния, выраженную в мг/см, вычисляют по формуле

,

где - масса осадка до обработки фтористоводородной кислотой, мг;

- масса осадка после обработки фтористоводородной кислотой, мг;

0,4674 - коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний;

- объем стандартного раствора, взятый для определения, см.

Стандартный раствор марганца (запасной), содержащий 1 мг/см марганца: 1,583 г двуокиси марганца помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 20 см соляной кислоты, нагревают до полного растворения, полученный раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в воде, переводят в колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой.

Точную массовую концентрацию марганца устанавливают титриметрическим методом в соответствии с требованиями ГОСТ 26473.5-85. Для этого в коническую колбу вместимостью 250 см отбирают пипеткой 20 см стандартного раствора марганца, разбавляют водой до 100 см, добавляют 7 см раствора ортофосфорной кислоты и далее определяют марганец по разд.3.

Массовую концентрацию () стандартного раствора марганца, выраженную в мг/см, вычисляют по формуле:

,

где - объем раствора щавелевой кислоты, израсходованный на титрование, см;

0,001099 - массовая концентрация раствора щавелевой кислоты, выраженная в г/см марганца;

- объем стандартного раствора марганца, взятый для определения марганца, см.

Стандартный раствор алюминия, содержащий 10 мг/см алюминия: 1 г металлического алюминия помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают порциями 20 см соляной кислоты и нагревают до полного растворения, раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

Стандартный раствор ванадия, содержащий 10 мг/см ванадия: 1 г металлического ванадия помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 10 см серной кислоты и порциями по 5-10 см азотной кислоты, растворяют при нагревании, упаривают до выделения паров серного ангидрида, охлаждают до комнатной температуры, добавляют по стенкам колбы 20 см воды, осторожно перемешивают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

Стандартный раствор титана, содержащий 10 мг/см титана: 1 г губчатого титана помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 15 см серной кислоты и несколько капель фтористоводородной кислоты, растворяют при нагревании, раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой.

Стандартный раствор молибдена, содержащий 10 мг/см молибдена: 1 г металлического молибдена помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 20 см серной кислоты и 10 см азотной кислоты, нагревают до полного растворения. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой.

Стандартный раствор хрома (запасной), содержащий 10 мг/см хрома: 1 г металлического хрома помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании в 20 см серной кислоты, разбавленной 1:1. По растворении приливают 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей, вновь охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

Раствор хрома (рабочий), содержащий 1 мг/см хрома, готовят разбавлением стандартного запасного раствора водой в 10 раз.

Стандартный раствор меди, содержащий 1 мг/см меди: 1 г металлической меди помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 5 см азотной кислоты, растворяют при нагревании, разбавляют до 50 см водой, кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают до комнатной температуры и переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление растворов сравнения

3.1.1. Рабочие растворы сравнения для определения кремния, железа, марганца и меди готовят разбавлением соответствующих стандартных растворов, а для хрома - стандартного рабочего раствора. В шесть мерных колб вместимостью 100 см вводят по 0,25; (марганца - 0,2); 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 см стандартных растворов кремния, железа, марганца, меди, хрома, доводят до метки водой, получают растворы содержащие 0,0025 (марганца 0,002), 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,05 мг/см этих элементов в растворе, что соответствует следующим массовым долям элементов в пробе: 0,05 (марганца 0,04), 0,1, 0,2, 0,4, 0,6 и 1,0% кремния, железа, марганца, меди и хрома.

Для определения (при необходимости) марганца при содержании до 2,5% готовят дополнительно рабочий раствор сравнения: в мерную колбу вместимостью 100 см вводят по 5,0 см стандартных растворов кремния, железа, стандартного рабочего раствора хрома и 12,5 см стандартного раствора марганца, доводят до метки водой, получают растворы, содержащие по 0,05 мг/см кремния, железа, хрома и 0,125 мг/см марганца, что соответствует 1% кремния, железа, хрома и 2,5% марганц

а.

3.1.2. Для определения ванадия, молибдена, алюминия, титана, хрома и железа в лигатурах состава ванадий-молибден-алюминий-железо-хром, ванадий-молибден-алюминий-титан, ванадий-алюминий-титан, ванадий-алюминий готовят последовательно четыре серии растворов сравнения.

Серия 1, растворы N 1-2. В две мерные колбы вместимостью 100 см последовательно вводят стандартные растворы 15,5 и 17,5 см ванадия; 15,0 и 17,5 см молибдена; 2,5 и 5,0 см хрома; 25 и 50 см железа; 14 и 7 см алюминия, доводят до метки водой. Получают растворы, содержащие 1,55 и 1,75 мг/см ванадия, 1,50 и 1,75 мг/см молибдена, 0,25 и 0,5 мг/см хрома и железа 1,4 и 0,7 мг/см алюминия.

Серия 1, растворы N 3-4 (рабочие растворы сравнения). Каждый из полученных растворов N 1-2 разбавляют в 20 раз. Для этого 5 см раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой, получают растворы, содержащие 0,0775 и 0,0875 мг/см ванадия, 0,075 и 0,0875 мг/см молибдена, 0,0125 и 0,025 мг/см хрома и железа, 0,070 и 0,035 мг/см алюминия, что соответствует следующим массовым долям элементов в пробе: 31 и 35% ванадия, 30 и 35% молибдена, 5 и 10% хрома и железа, 28 и 14% алюминия.

Серия 2, растворы N 1-2. В две мерные колбы вместимостью 100 см последовательно вводят стандартные растворы 15 и 17 см ванадия, 2,5, 17,5 и 20 см молибдена, 5,0 и 10,5 см алюминия, 12,5 и 3,5 см титана, доводят до метки водой. Получают растворы, содержащие 1,5 и 1,7 мг/см ванадия, 0,25, 1,75 и 2,0 мг/см молибдена, 0,5 и 1,05 мг/см алюминия, 1,25 и 0,35 мг/см титана.

Серия 2, раствора N 3-4 (рабочие растворы сравнения). Каждый из полученных растворов N 1-2 разбавляют в 20 раз. Для этого 5 см раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой, получают растворы содержащие 0,075 и 0,085 мг/см ванадия, 0,0125, 0,0875 и 0,10 мг/см молибдена, 0,025 и 0,0525 мг/см алюминия, 0,0625 и 0,0175 мг/см титана, что соответствует следующим массовым долям элементов в пробе: 30 и 34% ванадия, 5,35 и 40% молибдена, 10 и 21% алюминия, 25 и 7% титана.

Серия 3, растворы N 1-3. В три мерные колбы вместимостью 100 см последовательно вводят стандартные растворы: 22,5, 25 и 30 см ванадия; 25, 21 и 13,5 см алюминия; 1,0, 2,5 и 5,0 см титана, доводят до метки водой. Получают растворы, содержащие 2,25, 2,5 и 3,0 мг/см ванадия, 2,5, 2,1 и 1,35 мг/см алюминия, 0,1, 0,25 и 0,5 мг/см титана.

Серия 3, растворы N 4-6 (рабочие растворы сравнения). Каждый из полученных растворов N 1-3 разбавляют в 20 раз. Для этого 5 см раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой, получают растворы, содержащие 0,1125, 0,125 и 0,15 мг/см ванадия, 0,125, 0,105 и 0,0675 мг/см алюминия, 0,005, 0,0125 и 0,025 мг/см титана, что соответствует следующим массовым долям элементов в пробе: 45, 50 и 60% ванадия, 50, 42 и 27% алюминия, 2,5 и 10% титана.

Серия 4, растворы N 1-2. В две мерные колбы вместимостью 100 см последовательно вводят стандартные растворы 35 и 40 см ванадия, 15 и 10 см алюминия, доводят до метки водой. Получают растворы, содержащие 3,5 и 4,0 мг/см ванадия, 1,5-1,0 мг/см алюминия.

Серия 4, растворы N 3-4 (рабочие растворы сравнения). Каждый из полученных растворов N 1-2 разбавляют в 20 раз. Для этого 5 см раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой, получают растворы, содержащие 0,175 и 0,20 мг/см ванадия, 0,075 и 0,05 мг/см алюминия, что соответствует следующим массовым долям элементов

в пробе: 70 и 80% ванадия, 30 и 20% алюминия.

3.1.1, 3.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Подготовка пробы

Навеску анализируемой пробы массой 0,5 г помещают в кварцевый стакан вместимостью 100 см, приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения пробы. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, охлаждают, доводят до метки водой. Полученный раствор используют для определения кремния, железа, хрома, меди и марганца.

Для определения компонентов сплава (при содержании более 1%): алюминия, ванадия, железа, молибдена, титана и хрома полученный раствор разбавляют водой в 20 раз (аликвотную часть - 5 см переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой.

3.3. Проведение анализа

Прибор приготавливают к работе согласно инструкции по работе с прибором. Условия атомно-абсорбционных измерений приведены в табл.2. Для проведения атомно-абсорбционного определения после включения прибора в сеть подбирают такое положение лампы полного катода (в зависимости от определяемого элемента), чтобы при токе, указанном в паспорте на лампу, показание микроамперметра было максимальным. После прогрева лампы в течение 15-20 мин зажигают соответствующее пламя и при распылении в него рабочего раствора сравнения с максимальной концентрацией определяемого элемента выбирают положение горелки и скорость распыления, обеспечивающие максимальное атомное поглощение аналитической линии определяемого элемента.

Таблица 2

В оптимально подобранных условиях измерения распыляют в пламя горелки последовательно раствор анализируемой пробы и рабочие растворы сравнения, подбирая их так, чтобы один давал больший, а другой - меньший аналитический сигнал (показания цифрового табло прибора), чем раствор анализируемой пробы (метод ограничивающих растворов), повторяя процедуру измерения три раза, и рассчитывают среднее арифметическое значение аналитического сигнала.

При определении кремния, железа, марганца одновременно через весь ход анализа проводят контрольный опыт (опыт на загрязнение реактивов). Усредненное (из трех) значение аналитического сигнала контрольного опыта вычитают из значений аналитического сигнала раствора пробы.

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

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю алюминия, ванадия, железа, кремния, марганца, молибдена и титана () в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая доля определяемого элемента в рабочем растворе сравнения с меньшим (по отношению к анализируемому) содержанием определяемого элемента, %;

- массовая доля определяемого элемента в рабочем растворе сравнения с большим (по отношению к анализируемому) содержанием определяемого элемента, %;

- значение оптической плотности рабочего раствора сравнения с меньшим (по отношению к анализируемому) содержанием определяемого элемента;

- значение оптической плотности рабочего раствора сравнения с большим (по отношению к анализируемому) содержанием определяемого элемента;

- значение оптической плотности анализируемого раствора.

4.2. Значения допускаемых расхождений приведены в табл.3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Электронный текст документа
и сверен по:

Сплавы и лигатуры на основе ванадия.
Методы анализа: Сб. ГОСТов.
ГОСТ 26473.0-85-ГОСТ 26473.13-85. -
М.: Издательство стандартов, 1985

Редакция документа с учетом

изменений и дополнений

подготовлена