ГОСТ 11930.9-79 - Материалы наплавочные. Методы определения бора

ГОСТ 11930.9-79

Группа В09

МКС 25.160.20
ОКСТУ 1709

Дата введения 1980-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 марта 1979 г. N 982 дата введения установлена 01.07.80

     Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

     ИЗДАНИЕ (август 2011 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1984 г., декабре 1989 г. (ИУС 3-85, 3-90)


     Настоящий стандарт устанавливает объемный метод определения бора (при массовой доле бора от 0,7 до 17%) и фотоколориметрический метод определения бора (при массовой доле бора от 0,02 до 0,2%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 11930.0-79.

2. ОБЪЕМНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

2.1. Сущность метода

     Метод предназначен для анализа порошков из сплавов для наплавки, смесей порошков для наплавки и борида хрома.

     Метод основан на образовании борной кислоты и ее титровании раствором щелочи в присутствии маннита.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

     Весы аналитические ВЛА-200М, АДВ-200 или любого другого типа, обеспечивающие взвешивание с погрешностью не более 0,0002 г.

     Иономер ЭВ-74 или другой прибор с пределом погрешности ±0,05 рН.

     Электрод стеклянный типа ЭСЛ-41 Г-05.

     Электрод хлоросеребряный ЭВЛ-1.

     Магнитная мешалка.

     Бюретка стеклянная по ГОСТ 1770-74.

     Барий гидроокись 8-водный по ГОСТ 4108-72 с массовой долей 5%.

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

     Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:4.

     Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

     Натрий сернокислый пиро по ТУ 6-09-5404-88*.
________________
     * ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, являются авторской разработкой. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

     Кислота борная по ГОСТ 9656-75 свежеперекристаллизированная.

     Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, с массовой долей 20,10% и 0,1 М (фиксанал).

     При отсутствии фиксанала 0,1 М раствор натрия гидроокиси готовят следующим образом: 4 г гидроокиси натрия в 1 дм дистиллированной воды, добавляют 3 см раствора гидроокиси бария с массовой долей 5%, перемешивают и дают отстояться осадку в течение суток. Раствор хранят в закрытой полиэтиленовой посуде.

     Массовую концентрацию раствора гидроокиси натрия устанавливают по борному ангидриду следующим образом: перекристаллизированную борную кислоту прокаливают в платиновой чашке или тигле сначала при температуре 200-250 °С, затем при 800-850 °С в течение 30-40 мин до постоянной массы. Навеску образовавшегося борного ангидрида массой 3,48 г осторожно растворяют в воде при нагревании и переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм, разбавляют свежепрокипяченной водой до метки и перемешивают.

     Отбирают 10 см стандартного раствора борного ангидрида в стакан вместимостью 200 см, приливают 150 см прокипяченной воды, устанавливают 0,1 М раствора гидроокиси натрия значение рН - 6,9. Приливают раствор инвертного сахара или маннита и титруют 0,1 М раствором гидроокиси натрия до возвращения стрелки гальванометра до значения рН - 6,9.

     Массовую концентрацию 0,1 М раствора гидроокиси натрия по бору вычисляют по формуле

где - количество раствора гидроокиси натрия, израсходованное на титрование, см;

     0,31057 - коэффициент пересчета борного ангидрида на бор.

     Конго красный или бумага Конго. Приготовление раствора конго красный: растворяют 0,1 г индикатора в 100 см воды.

     Метиловый красный с массовой долей 0,1%: 0,2 г индикатора растворяют в смеси 60 м этилового спирта и 40 м воды.

     Маннит по ТУ 6-09-5484-90 или сахароза по ГОСТ 5833-75. Приготовление раствора сахарозы: растворяют 600 г сахарозы в 200 см свежепрокипяченной воды при осторожном нагревании и перемешивании до полного просветления раствора. Горячий раствор фильтруют через стеклянный фильтр, нагревают почти до кипения и прибавляют 5 см 3 М серной кислоты, 1-2 мин сильно взбалтывают, приливают 300 см воды, в которую добавляют 5 см 3 М гидроокиси натрия, свободного от карбонатов. Раствор хорошо перемешивают и по охлаждении проверяют реакцию по метиловому красному. Реакция должна быть нейтральной; раствор содержит 55% инвертного сахара.

     Бария гидроокись 8-водная по ГОСТ 4107-78 с массовой долей 5%.

     Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

     (Измененная редакция, Изм. N 2).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску массой в соответствии с табл.1 помещают в коническую колбу с обратным холодильником и растворяют в 40 см серной кислоты, разбавленной 1:4, или в 40 см соляной кислоты, разбавленной 1:1. Затем приливают 2 см азотной кислоты.

Таблица 1

Массовая доля бора, %				Масса навески, г
От	0,7	до	4	0,5
Св.	7	"	9	0,2
"	9	"	17	0,1

     Если навеска полностью не растворилась, то раствор фильтруют, промывают водой фильтр (фильтрат и промывные воды сохраняют) и сплавляют навеску с пиросернокислым натрием при 650-700 °С. Плав выщелачивают водой и присоединяют к фильтрату. Анализируемый раствор нейтрализуют раствором с массовой долей 20% гидроокиси натрия по конго и переносят в мерную колбу вместимостью 250 см, содержащую 25-30 см горячего раствора гидроокиси натрия. Охлажденный раствор разбавляют водой до метки и перемешивают. Содержимое колбы отфильтровывают в сухой стакан и отбирают 150-200 см раствора для определения содержания бора. К раствору добавляют соляную кислоту, разбавленную 1:1, до перехода окраски индикатора метилового красного из желтой в красную и еще 1 см в избыток. Для удаления углекислого газа раствор кипятят 10 мин, быстро охлаждают и нейтрализуют раствором с массовой долей 10%, а затем по рН-метру 0,1 М раствором гидроокиси натрия, устанавливая рН 6,9. К раствору добавляют маннит (на 0,01 г бора расходуется 10 г маннита) и начинают титровать борную кислоту 0,1 М раствором гидроокиси натрия до возвращения рН раствора к рН 6,9. Прибавляют еще маннит и, если рН раствора остается равным 6,9, то титрование считают законченным.

     Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на содержание бора в реактивах.

2.4. Обработка результатов

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

где - массовая концентрация 0,1 М раствора гидроокиси натрия, выраженная в г/см бора;

      - аликвотная часть анализируемого раствора, см;

      - объем 0,1 М раствора гидроокиси натрия, затраченный на титрование бора, см;

      - объем 0,1 М раствора гидроокиси натрия, затраченный на титрование раствора контрольного опыта, см;

      - масса навески, г.

2.4.2. Разность наибольшего и наименьшего результатов трех параллельных определений и двух результатов анализа при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.2.

Таблица 2

Массовая доля бора, %					Допускаемые расхождения трех параллельных определений, %	Допускаемые расхождения результатов анализа, %
От	0,70	до	1,00	включ.	0,05	0,10
Св.	1,00	"	4,00	"	0,10	0,15
"	4,00	"	17,00	"	0,15	0,20

2.4.1, 2.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

3.1. Сущность метода

     Метод предназначен для анализа прутков для наплавки.

     Метод основан на образовании в сернокислой среде окрашенного внутрикомплексного соединения борной кислоты с кармином.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

     Фотоэлектроколориметры марок ФЭК-56, ФЭК-56М или любого другого типа.

     Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор с массовой долей 20% и разбавленная 1:4.

     Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

     Натрий углекислый по ГОСТ 83-79, раствор с массовой долей 30%.

     Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

     Кислота карминовая, раствор с массовой долей 0,01%; готовят растворением реактива в концентрированной серной кислоте.

     Борная кислота по ГОСТ 9656-75, стандартный раствор бора; готовят следующим образом: 0,1425 г борной кислоты растворяют в 1000 см раствора с массовой долей 20% серной кислоты.

1 см раствора содержит 0,000025 г бора.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску массой 0,3 г растворяют в 10 см серной кислоты, разбавленной 1:4, с последующим добавлением 0,5 см азотной кислоты. Растворение проводят в конической колбе с обратным холодильником в течение 1,5-2 ч. После разложения пробы колбы снимают, охлаждают и промывают холодильник небольшим количеством воды.

     Раствор в колбе нейтрализуют по конго раствором углекислого натрия и вводят в избыток 2-2,5 см. Содержимое колбы нагревают до кипения, переливают в мерную колбу вместимостью 50 см, разбавляют до метки водой и перемешивают. Часть раствора отфильтровывают в сухой стакан через сухой фильтр и для определения бора отбирают аликвотную часть 2-5 см анализируемого раствора в стакан вместимостью 50 см. Содержимое стакана выпаривают досуха, затем приливают 0,5 см ортофосфорной кислоты, 20 см карминовой кислоты и 4,5 см раствора с массовой долей 20% серной кислоты, хорошо перемешивают и оставляют для образования устойчивого окрашенного комплексного соединения. Через 30 мин оптическую плотность окрашенных растворов измеряют на фотоэлектроколориметре с желтым светофильтром (582 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм.

     Содержание бора в граммах находят по градуировочному графику.

     Одновременно проводят три контрольных опыта на определение содержания бора в реактивах. Раствор контрольного опыта используют в качестве раствора сравнения.

     3.1-3.3. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3.2. Построение градуировочного графика

     В стакан приливают по 0,5 см раствора ортофосфорной кислоты и от 0,2 до 1 см стандартного раствора борной кислоты с интервалом 0,2 см и далее анализ ведут, как указано в п.3.3.1.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю бора () в процентах вычисляют по формуле

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

      - аликвотная часть анализируемого раствора, см;

      - масса навески, г.

3.4.2. Разность наибольшего и наименьшего результатов трех параллельных определений и двух результатов анализа при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.3.

Таблица 3

Массовая доля бора, %					Допускаемые расхождения трех параллельных определений, %	Допускаемые расхождения результатов анализа, %
От	0,020	до	0,100	включ.	0,003	0,005
Св.	0,100	"	0,200	"	0,020	0,030

     (Измененная редакция, Изм. N 2).