ГОСТ 26473.13-85 Сплавы и лигатуры на основе ванадия. Метод спектрального анализа

ГОСТ 26473.13-85

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЯ

Метод спектрального анализа

Vanadium base alloys and alloying elements. Method of spectral 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 спектральный метод (с индуктивно связанной плазмой в качестве источника возбуждения спектра) определения компонентов, приведенных в табл.1.

Таблица 1

Метод основан на зависимости интенсивности аналитической линии определяемого элемента от его концентрации в растворе, распыляемом в аргоновую индуктивно связанную плазму.

(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

Спектрально-аналитический комплекс, состоящий из высокочастотного генератора (27, 12 МГц), плазменной горелки с распылительной системой, полихроматора и монохроматора с обратной линейной дисперсией не хуже 0,5 нм/мм с фотоэлектрической регистрацией интенсивности излучения, управляющей ЭВМ.

Аргон по ГОСТ 10157-79.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Стаканы стеклянные химические вместимостью 100 см.

Колбы мерные вместимостью 50, 100, 500 см.

Пипетки вместимостью 5, 10, 20 и 25 см без делений.

Пипетки вместимостью 5, 10 см с делениями.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 50 см.

Чашка платиновая вместимостью 30 см.

Чашка стеклоуглеродная вместимостью 30 см.

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

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.

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

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069-74*, марки А-99.

______________

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

Ванадий металлический, с массовой долей ванадия не менее 99,9%, в виде мелкой стружки.

Вольфрам металлический в виде порошка или мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% вольфрама.

Железо восстановленное в виде порошка, содержащее не менее 99,9% железа.

Марганец металлический по ГОСТ 6008-82*, марки Мр-00.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6008-90. - .

Молибден металлический в виде порошка или мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% молибдена.

Ниобий металлический в виде порошка или мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% ниобия.

Титан металлический в виде мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% титана.

Хром металлический по ГОСТ 5905-79*.

______________

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

Цирконий металлический в виде стружки, содержащий не менее 99,9% циркония.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.1. Приготовление стандартных растворов

Стандартный раствор алюминия (запасной), содержащий 1 мг/см алюминия

0,1 г металлического алюминия помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 5 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании. По растворении навески приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей и переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

Раствор алюминия (рабочий), содержащий 0,1 мг/см алюминия. В мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой 10 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор ванадия, содержащий 1 мг/см ванадия

0,1 г металлического ванадия помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании при 350-400 °С в смеси 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1. По растворении навески продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

Стандартный раствор вольфрама (запасной), содержащий 1 мг/см вольфрама

0,1 г металлического вольфрама помещают в стеклоуглеродную чашку, приливают 2 см фтористоводородной кислоты, по каплям азотную кислоту и осторожно нагревают до полного растворения навески. Приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серного ангидрида, охлаждают, обмывают стенки чашки водой, приливают 2 см перекиси водорода, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см, охлаждают, доводят водой до метки.

Раствор вольфрама (рабочий), содержащий 0,1 мг/см вольфрама. В мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой 10 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор железа (запасной), содержащий 1 мг/см железа

0,1 г металлического железа помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании при 200 °С в смеси 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 5 см воды. По растворении навески приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей и переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят водой до метки.

Раствор железа (рабочий), содержащий 0,01 мг/см железа. В мерную колбу вместимостью 500 см отбирают пипеткой 5 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор марганца (запасной), содержащий 1 мг/см марганца

0,1 г металлического марганца помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при умеренном нагревании в 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. По растворении навески приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей и переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

Раствор марганца (рабочий), содержащий 0,01 мг/см марганца. В мерную колбу вместимостью 500 см отбирают пипеткой 5 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор молибдена (запасной), содержащий 1 мг/см молибдена

0,1 г металлического молибдена помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании при 350-400 °С в 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения навески приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

Раствор молибдена (рабочий), содержащий 0,1 мг/см молибдена. В мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой 10 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор ниобия (запасной), содержащий 1 мг/см ниобия

0,1 г металлического ниобия помещают в стеклоуглеродную чашку, приливают 5 см концентрированной азотной кислоты, несколько капель фтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании, добавляя в ходе растворения несколько раз по каплям фтористоводородную кислоту. По растворении навески приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 10 см воды, 2 см перекиси водорода, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

Раствор ниобия (рабочий), содержащий 0,1 мг/см ниобия. В мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой 10 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор титана (запасной), содержащий 1 мг/см титана

0,1 г металлического титана помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании в 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1. По растворении навески приливают 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

Раствор титана (рабочий), содержащий 0,1 мг/см титана. В мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой 10 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор хрома (запасной), содержащий 1 мг/см хрома

0,1 г металлического хрома помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании в 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1. По растворении навески приливают 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

Раствор хрома (рабочий), содержащий 0,01 мг/см хрома. В мерную колбу вместимостью 500 см отбирают пипеткой 5 см запасного раствора, доводят до метки водой.

Стандартный раствор циркония (запасной), содержащий 1 мг/см циркония

0,1 г металлического циркония помещают в стеклоуглеродную чашку, приливают 5 см концентрированной азотной кислоты, несколько капель фтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании, добавляя в ходе растворения несколько раз по каплям фтористоводородную кислоту. По растворении навески приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 10 см воды, 2 см перекиси водорода, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

Раствор циркония (рабочий), содержащий 0,1 мг/см циркония. В мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой 10 см запасного раствора, доводят до метки водой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Приготовление рабочих растворов сравнения (PC)

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.1. Приготовление рабочих растворов сравнения для анализа лигатур или сплавов на основе ванадия с массовой долей алюминия (от 1 до 50%); ванадия (от 20 до 90%); железа (от 0,1 до 10%); марганца (от 0,1 до 10%); молибдена (от 5 до 30%); титана (от 5 до 25%); храма (от 0,1 до 50%).

Серия 1, раствор N 1 (PC 1-1). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят 1 см стандартного рабочего раствора алюминия, 2 см стандартного раствора ванадия, 10 см стандартного рабочего раствора железа, 10 см стандартного рабочего раствора марганца, 5 см стандартного рабочего раствора молибдена, 5 см стандартного рабочего раствора титана, 10 см стандартного рабочего раствора хрома, доводят до метки водой.

Состав раствора PC 1-1 приведен в табл.2.

Серия 1, раствор N 2 (PC 1-2). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят 5 см стандартного запасного раствора алюминия, 10 см стандартного раствора ванадия, 1 см стандартного запасного раствора железа, 1 см стандартного запасного раствора марганца, 3 см стандартного запасного раствора молибдена, 2,5 см стандартного запасного раствора титана, 5 см стандартного запасного раствора хрома, доводят до метки водой. Состав раствора PC 1-2 приведен в табл.2.

Таблица 2

Серия 1, раствор N 3 (PC 1-3). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят:

1 см стандартного рабочего раствора алюминия,

10 см стандартного рабочего раствора железа,

10 см стандартного рабочего раствора марганца,

10 см стандартного рабочего раствора хрома,

доводят до метки водой. Состав раствора PC 1-3 приведен в табл.2.

Серия 1, раствор N 4 (PC 1-4). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят 1 см стандартного запасного раствора алюминия, 1 см стандартного запасного раствора железа, 1 см стандартного запасного раствора марганца, 1 см стандартного запасного раствора хрома, доводят до метки водой. Состав раствора PC 1-4 приведен в табл.2.

3.1.2. Приготовление рабочих растворов сравнения для анализа сплавов ванадий-вольфрам с массовой долей алюминия (от 0,1 до 1%); ванадия (от 70 до 90%); вольфрама (от 1 до 10%); железа (от 0,1 до 1%); марганца (от 0,1 до 1%); хрома (от 0,1 до 1%).

Серия 2, раствор 1 (PC 2-1). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят 5 см стандартного раствора ванадия, 1 см стандартного рабочего раствора вольфрама, доводят до метки водой. Состав раствора PC 2-1 приведен в табл.3.

Таблица 3

Серия 2, раствор N 2 (PC 2-2). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят 10 см стандартного раствора ванадия, 10 см стандартного рабочего раствора вольфрама, доводят до метки водой. Состав раствора PC 2-2 приведен в табл.3.

3.1.3. Приготовление рабочих растворов сравнения для анализа лигатур на основе ванадия с массовой долей алюминия (от 10 до 30%); ванадия (от 50 до 90%); железа (от 0,1 до 1%); марганца (от 0,1 до 1%); ниобия (от 1 до 30%); циркония (от 1 до 20%); хрома (от 0,1 до 1%).

Серия 3, раствор N 1 (PC 3-1). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят 1 см стандартного запасного раствора алюминия, 5 см стандартного раствора ванадия, 1 см стандартного рабочего раствора ниобия, 1 см стандартного рабочего раствора циркония, доводят до метки водой.

Состав раствора PC 3-1 приведен в табл.4.

Таблица 4

Серия 3, раствор N 2 (PC 3-2). В мерную колбу вместимостью 100 см последовательно вводят 3 см стандартного запасного раствора алюминия, 10 см стандартного раствора ванадия, 3 см стандартного запасного раствора ниобия, 2 см стандартного запасного раствора циркония, доводят до метки водой. Состав раствора PC 3-2 приведен в табл.4.

3.1.1-3.1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Подготовка проб к анализу

3.2.1. Анализ лигатур или сплавов на основе ванадия с массовой долей алюминия (от 1 до 50%); железа (от 0,1 до 10%), марганца (от 0,1 до 10%), молибдена (от 5 до 30%), титана (от 5 до 25%), хрома (от 0,1 до 50%).

Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании в смеси 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, с 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. По растворении навески продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2.2. (Исключен, Изм. N 1).

3.2.3. Анализ сплавов ванадий-вольфрам и анализ лигатур или сплавов на основе ванадия с массовой долей алюминия (от 10 до 30%), железа (от 0,1 до 1%), марганца (от 0,1 до 1%), ниобия (от 1 до 30%), циркония (от 1 до 20%), хрома (от 0,1 до 1%).

Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в платиновую или стеклоуглеродную чашку, приливают 5 см концентрированной азотной кислоты, несколько капель фтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании, добавляя в ходе растворения несколько раз по каплям фтористоводородную кислоту. По растворении навески приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 10 см воды, 2 см перекиси водорода, нагревают до растворения солей, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2.4. Растворы, полученные по пп.3.2.1 или 3.2.2, используют для определения примеси алюминия, железа, марганца и хрома при содержании от 0,1 до 1%; для определения компонентов с массовой долей более 1% полученный раствор разбавляют: отбирают 5 см раствора в мерную колбу вместимостью 50 см и доводят до метки водой.

Одновременно с анализом серии проб через все стадии анализа проводят контрольный опыт. Раствор контрольного опыта используют как фоновый раствор.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.3. Проведение определения

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3.1. Спектрально-аналитический комплекс подготавливают к работе согласно "Рабочей инструкции по эксплуатации спектрально-аналитического комплекса" (РИ). Все ниже перечисленные действия выполняют в соответствии с РИ.

3.3.2. Включают плазму и устанавливают ее параметры:

мощность, подводимая к плазме - 1,0-1,2 кВт;

расход плазмообразующего аргона - 0,2-0,8 дм/мин;

расход охлаждающего аргона - 12-20 дм/мин;

расход распыляющего аргона - 0,2-0,6 дм/мин;

скорость подачи раствора в плазму - 1,8-3,0 см/мин.

3.3.3. Выполняют операцию профилирования на полихроматоре и монохроматоре.

3.3.4. Режим работы спектрометра:

время интегрирования - 10 с;

способ измерения аналитического сигнала:

полихроматор - интегрирование на пике;

монохроматор - интегрирование интенсивности в максимуме пика после предварительного поиска его при сканировании в окрестности аналитической линии.

Длины волн аналитических спектральных линий приведены в табл.5. Допускается применение других способов измерения в соответствии с РИ.

Таблица 5

Допускается использование других длин волн, свободных от спектральных помех, обусловленных составом анализируемой лигатуры (сплава).

3.3.5. Переключатели напряжения на ФЭУ, соответствующие аналитическим линиям определяемых элементов на поли- и монохроматоре, устанавливают в позицию, обеспечивающую превышение значения аналитического сигнала над фоном для PC 1-1, PC 1-3, PC 2-1 или PC 3-1 не менее 20 для PC 1-2, PC 1-4, PC 2-2 или PC 3-2 - не менее 50 относительных единиц и значение относительного стандартного отклонения () трех параллельных измерений не более 3%.

3.3.6. Последовательно вводят в плазму соответствующие растворы сравнения, выбранные с учетом состава анализируемых лигатур (сплавов). С помощью специальной программы методом наименьших квадратов получают числовые коэффициенты полинома, аппроксимирующего градуировочные характеристики для каждого из определяемых элементов.

Градуировочные характеристики получают в координатах (1), где 1 - интенсивность аналитических линий определяемого элемента за вычетом интенсивности излучения спектра для раствора контрольного опыта на длине волны аналитической линии определяемого элемента; - концентрация определяемого элемента в растворе сравнения, мкг/см.

3.3.7. Растворы анализируемых проб последовательно вводят в плазму и измеряют интенсивности аналитических линий определяемых элементов и фона. В соответствии с программой для каждого раствора выполняется по 3 измерениям и вычисляется среднее значение, которое является результатом одного параллельного определения. После введения и измерения 4-5 растворов проб, повторяют измерения растворов сравнения. Полученные значения не должны отличаться более чем на 1% от первоначальных (п.3.3.6). В противном случае распыляют в плазму снова соответствующие растворы сравнения и получают с помощью специальной программы числовые коэффициенты, учитывающие дрейф градуировочных характеристик для каждого определяемого элемента, после этого продолжают выполнение анализа.

3.3.8. С помощью специальной программы на экране дисплея или в виде распечатки получают: символы определяемых элементов, значения аналитических сигналов и соответствующие им концентрации определяемых элементов в пробах.

3.3.1-3.3.8. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю определяемой примеси () в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация определяемой примеси в анализируемом растворе, мкг/см;

- объем раствора пробы, см;

- масса навески анализируемой пробы, г.

4.2. Массовую долю определяемого компонента () в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация определяемого компонента в анализируемом растворе, мкг/см;

- объем раствора пробы, см;

- масса навески анализируемой пробы, г.

4.3. Значения допускаемых расхождений приведены в табл.6.

Таблица 6

Раздел 4. (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