СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

 

 

 

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Донецким государственным институтом цветных металлов (ДонИЦМ); Межгосударственным техническим комитетом МТК 107

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 7 МГС от 26 апреля 1995 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1997 г. № 204 межгосударственный стандарт ГОСТ 25284.1-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 25284.1-82

ГОСТ 25284.1-95

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 1998-01-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает комплексонометрический, атомно-абсорбционный (при массовой доле алюминия от 3 до 13 %) и фотометрический (при массовой доле алюминия от 3 до 12,5 %) методы определения алюминия в пробах этих сплавов.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 859-78 Медь. Марки

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4463-76 Натрий фтористый. Технические условия

ГОСТ 5456-79 Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)

ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 11069-74 Алюминий первичный. Марки

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 25284.0-95 Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 27068-86 Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25284.0.

4 КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1 Сущность метода

Метод основан на прибавлении избытка динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б) к солянокислому раствору пробы цинкового сплава при рН 5 - 5,5, связывании в комплекс избытка трилона Б стандартным раствором цинка, разрушении комплекса алюминий-трилон Б фторидом натрия и титровании освобожденного трилона Б стандартным раствором цинка.

4.2 Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 200 г/дм³.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор: 65 г трилона Б растворяют в 750 см³ воды при нагревании, охлаждают и доводят до объема 1 дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрия фторид по ГОСТ 4463, насыщенный раствор: 60 г фторида натрия растворяют в 1 дм³ горячей воды и после охлаждения фильтруют.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Натрия ацетат по ГОСТ 199.

Буферный раствор, рН 5 - 5,5: 135 г ацетата натрия растворяют в 300 см³ воды, добавляют 15 см³ уксусной кислоты и разбавляют полученный раствор водой до 500 см³. Контроль рН проводят с помощью универсальной индикаторной бумаги или рН-метра.

Метиловый красный по нормативной документации, спиртовый раствор: 0,02 г метилового красного растворяют в 100 см³ этанола.

Этанол ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Цинк металлический по ГОСТ 3640.

Стандартный раствор цинка

3,269 г цинка растворяют в 20 см³ раствора соляной кислоты в стакане вместимостью 250 см³, накрыв стакан часовым стеклом. Стенки стакана и часовое стекло ополаскивают водой, раствор разбавляют водой до 100 см³. Добавляют две капли раствора метилового красного, нейтрализуют аммиаком до перехода окраски в желтую, затем добавляют по каплям раствор соляной кислоты до перехода окраски в красную. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ полученного раствора содержит 0,001349 г алюминия.

Ксиленоловый оранжевый по нормативной документации, раствор 10 г/дм³: 1 г индикатора растворяют в 100 см³ воды.

4.3 Проведение анализа

Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см³, осторожно приливают 10 см³ раствора соляной кислоты. После прекращения реакции добавляют несколько капель пероксида водорода до полного растворения пробы. Для удаления избытка пероксида водорода добавляют 1 см³ раствора солянокислого гидроксиламина. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 500 см³.

Таблица 1

К раствору прибавляют 100 см³ воды, 50 см³ раствора трилона Б, 5 капель раствора метилового красного и нейтрализуют аммиаком до перехода окраски в желтую. Затем добавляют 25 см³ буферного раствора, кипятят 2 - 3 мин., охлаждают, добавляют 2 - 3 капли раствора ксиленолового оранжевого и оттитровывают избыток раствора трилона Б стандартным раствором цинка до перехода окраски в красную. Добавляют 25 см³ раствора фторида натрия, кипятят 2 - 3 мин., охлаждают и титруют освобожденный трилон Б стандартным раствором цинка до перехода окраски в красную.

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Массовую долю алюминия X, %, вычисляют по формуле

                                                    (1)

где V₁ - объем аликвотной части раствора пробы, см³;

V₂ - объем стандартного раствора цинка, израсходованного на титрование освобожденного трилона Б, см³;

т - масса навески пробы, г;

0,001349 - массовая концентрация раствора цинка, выраженная в граммах алюминия на 1 см³ раствора, г/см³.

4.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

Таблица 2

В процентах

5 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

5.1 Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции алюминия в пламени ацетилен-диоксид азота при длине волны 309,3 нм.

5.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Диоксид азота медицинский.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:1 и 2 моль/дм³.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Калия хлорид по ГОСТ 4234 или натрия хлорид по ГОСТ 4233, раствор 10 г/дм³.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069.

Стандартный раствор алюминия

0,5 г алюминия растворяют в 20 см³ соляной кислоты с добавлением 2 - 3 см³ раствора пероксида водорода, затем раствор кипятят 5 мин. для разрушения избытка пероксида водорода, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г алюминия.

5.3 Проведение анализа

5.3.1 Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см³ и растворяют в 10 см³ раствора соляной кислоты (1:1).

Для полного растворения пробы добавляют 1 см³ раствора пероксида водорода, кипятят 5 мин., раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают. В мерную колбу вместимостью 250 см³ помещают 25 см³ раствора пробы, добавляют 25 см³ раствора хлорида калия или натрия, доливают водой до метки и перемешивают.

5.3.2 Для построения градуировочного графика в пять из шести мерных колб вместимостью 100 см³ каждая вводят 2,0; 5,0; 8,0; 11,0 и 14,0 см³ стандартного раствора алюминия. В каждую колбу добавляют по 10 см³ раствора соляной кислоты (2 моль/дм³), 1 см³ раствора хлорида калия или натрия, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор без алюминия служит раствором контрольного опыта.

5.3.3 Растворы пробы и контрольного опыта, а также растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-диоксид азота и измеряют атомную абсорбцию алюминия при длине волны 309,3 нм.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им значениям содержания алюминия строят градуировочный график в координатах: значение атомной абсорбции - массовая концентрация алюминия, г/см³.

Массовую концентрацию алюминия в растворах пробы и контрольного опыта находят по градуировочному графику.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю алюминия X, %, вычисляют по формуле

                                                         (2)

где с₁ - массовая концентрация алюминия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см³;

с₂ - массовая концентрация алюминия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V = 250 - объем раствора пробы, подготовленной для измерения атомной абсорбции, см³;

т - масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.

5.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

6 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

6.1 Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности раствора комплексного соединения алюминия с алюминоном в ацетатном буферном растворе.

Влияние железа устраняют аскорбиновой кислотой, меди - тиосульфатом натрия.

6.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота аскорбиновая медицинская, раствор 10 г/дм³.

Натрия тиосульфат 5-водный по ГОСТ 27068, раствор 100 г/дм³.

Натрия ацетат 3-водный по ГОСТ 199.

Алюминон по нормативной документации.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Ацетатный раствор алюминона: 15 г ацетата натрия и 0,1 г алюминона растворяют в воде, добавляют 3 см³ уксусной кислоты, доводят водой до 1 дм³ и выдерживают 24 ч.

Алюминий по ГОСТ 11069.

Стандартные растворы алюминия

Раствор А: 0,1 г алюминия растворяют в 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0002 г алюминия.

Раствор Б: 50 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, добавляют 20 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00002 г алюминия.

Медь металлическая по ГОСТ 859.

Стандартные растворы меди

Раствор А: 0,5 г металлической меди растворяют в 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления оксидов азота, охлаждают, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0005 г меди.

Раствор Б: 0,1 г металлической меди растворяют в 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления оксидов азота, охлаждают, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,0001 г меди.

6.3 Проведение анализа

6.3.1 Навеску сплава массой 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 - 150 см³ и растворяют в 5 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, сначала на холоде, затем при нагревании. После растворения пробы удаляют оксиды азоты при нагревании, не давая раствору упариваться. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

2 см³ раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают 3 см³ воды, 5 см³ раствора аскорбиновой кислоты, 0,3 см³ раствора тиосульфата натрия, тщательно перемешивая раствор после добавления каждого реактива, доводят до метки ацетатным раствором алюминона и перемешивают.

6.3.2 Для приготовления раствора сравнения в мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 5 см³ раствора аскорбиновой кислоты, 0,3 см³ раствора тиосульфата натрия, перемешивают, доводят до метки ацетатным раствором алюминона и перемешивают.

6.3.3 Для построения градуировочного графика в шесть мерных колб вместимостью 100 см³ каждая помещают 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ раствора алюминия (раствор Б), добавляют воды до 5 см³, по 1 капле азотной кислоты, разбавленной 1:1, по 0,1 см³ раствора меди (для сплавов с массовой долей меди не более 2 % добавляют раствор Б, для сплавов с массовой долей меди более 2 % - раствор А). Добавляют по 5 см³ раствора аскорбиновой кислоты и далее ведут анализ в соответствии с 6.3.1. Раствор без алюминия служит раствором контрольного опыта.

6.3.4 Через 15 мин. измеряют оптическую плотность раствора пробы и растворов для построения градуировочного графика при длине волны 540 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам алюминия строят градуировочный график в координатах: значение оптической плотности - масса алюминия, г.

Содержание алюминия в пробе находят по градуировочному графику.

6.4 Обработка результатов

6.4.1 Массовую долю алюминия X, %, находят по формуле

                                                                (3)

где m₁ - масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;

т - масса навески в аликвотной части раствора, г.

6.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ