Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения магния

ГОСТ 6689.12-92

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

Методы определения магния

Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Methods for the determination of magnesium

ОКСТУ 1709

Дата введения 1993-01-01

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 18.02.92 N 167

3. ВЗАМЕН ГОСТ 6689.12-80

4. ССЫЛОЧНЫЕ HОPMATИBНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

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.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 492-2006. - Примечание изготовителя базы данных.
 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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 и 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/дм.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, растворы 20 и 200 г/дм.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм.

Желатин раствора 5 г/дм.

Перекись водорода по ГОСТ 10929, 30%-ный раствор.

Диэтилдитиокарбаминат натрия по ГОСТ 8864, раствор 50 г/дм.

Титановый желтый, раствор 0,5 г/дм.

Окись магния для спектрального анализа.

Стандартные растворы магния.

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 см соляной кислоты (1:1). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см и доливают водой до метки.

1 см раствора А содержит 0,002 г магния.

Раствор Б: 5 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают до метки водой.

1 см раствора Б содержит 0,0001 г магния.

Раствор В: 10 см раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают до метки водой.

1 см 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 см, добавляют 20 см 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 см серной кислоты и раствор упаривают до появления белого дыма серной кислоты. После охлаждения остаток растворяют в 20 см воды при нагревании и раствор разбавляют водой до 150 см. Добавляют раствор гидроокиси натрия (200 г/дм) 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/дм). Промытый осадок смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, растворяют в 40 см соляной кислоты (1:1). Раствор разбавляют водой до объема 80 см и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм) до рН 4,0-4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Нейтрализованный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см и при перемешивании прибавляют 80 см 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 см) выбрасывают. Затем отбирают аликвотную часть (см. табл.1) в мерную колбу вместимостью 100 см. Если аликвотная часть составляет 100 см, то ее помещают в стакан, упаривают при слабом нагревании до объема 40-45 см и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см. Если аликвотная часть меньше 50 см, то ее разбавляют приблизительно до 50 см. Прибавляют 10 см раствора солянокислого гидраксиламина, 5 см раствора желатина, 5 см раствора титанового желтого, 20 см раствора гидроокиси натрия (200 г/дм) 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.
 

Таблица 1

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 см, добавляют 30 см 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 см воды и раствор кипятят до удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 100 см воды, 5 см раствора хлористого аммония (200 г/дм) 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/дм). Осадок выбрасывают. Фильтрат упаривают до объема приблизительно 80 см, охлаждают и нейтрализуют соляной кислотой (1:1) до рН 4,0-4,5 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см и далее анализ ведут, как указано в п.2.3

2.3.3. Для сплавов, содержащих свыше 0,5% марганца

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 200 см, добавляют 20 см 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 см воды и раствор кипятят для удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, добавляют 150 см 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 см.

После охлаждения раствор нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм) до рН 4,0-4,5 по универсальной индикаторной бумаге, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см 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 см, добавляют 20 см 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 см воды и раствор кипятят для удаления окислов азота. Раствор разбавляют водой приблизительно до 30 см и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм) 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 см и далее анализ ведут, как указано в п.2.3.1.

2.3.5. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 см помещают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора В магния, разбавляют водой до 50 см, добавляют 10 см солянокислого гидроксиламина и далее анализ ведут, как указано в п.2.3.1.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю магния () в процентах вычисляют по формуле

,

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

- масса сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.

2.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.2.
 

Таблица 2

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.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 8.315-97, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
 

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/дм 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.

Магний по ГОСТ 804*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 804-93. - Примечание изготовителя базы данных.

Стандартный раствор магния: 0,1 г магния растворяют в 10 см азотной кислоты (1:1). Раствор переносит в мерную колбу вместимостью 1 дм и доливают водой до метки.

1 см раствора содержит 0,0001 г магния.

Медь по ГОСТ 859*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Стандартный раствор меди: 10 г меди растворяют при нагревании в 80 см азотной кислоты (1:1).

Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают водой до метки.

1 см раствора содержит 0,1 г меди.

Никель по ГОСТ 849*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 849-2008. - Примечание изготовителя базы данных.

Стандартный раствор никеля: 10 г никеля растворяют при нагревании в 80 см азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают водой до метки.

1 см 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 см азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают водой до метки.

Одновременно проводят контрольный опыт.
 

Таблица 3

Измеряют атомную абсорбцию магния в пламени ацетилен-воздух или ацетилен-закись азота (для сплавов, содержащий 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 см смеси кислот. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают до метки 1 моль/дм 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 см азотной кислоты (1:1) и 2 см фтористоводородной кислоты. Затем добавляют 10 см серной кислоты (1:1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают и остаток растворяют в 50 см воды при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 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 см азотной кислоты (1:1), затем добавляют 30 см горячей воды, выпавший осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на плотный фильтр и промывают горячей азотной кислотой (1:100). Фильтрат переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 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 см помещают 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,3; 1,6 и 2,0 см 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 см 2 моль/дм 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 () в процентах вычисляют по формуле

,

где - концентрация магния в анализируемом растворе сплава, найденная по градуировочному графику, г/см;

- концентрация магния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см;

- объем раствора пробы, см;

- масса навески пробы, г.

3.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (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.