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.
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
| | | | | |
Массовая доля магния, % | Объем аликвотной части раствора, см |
От | 0,005 | до | 0,05 | включ. | 100 |
Св. | 0,05 | " | 0,1 | " | 50 |
" | 0,1 | " | 0,2 | " | 25 |
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
.1.
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
| | | | | | |
Массовая доля магния, % | Допускаемые расхождения, % |
| | |
От | 0,002 | до | 0,005 | включ. | 0,0005 | 0,0007 |
Св. | 0,005 | " | 0,02 | " | 0,001 | 0,001 |
" | 0,02 | " | 0,05 | " | 0,002 | 0,003 |
" | 0,05 | " | 0,1 | " | 0,005 | 0,007 |
" | 0,1 | " | 0,2 | " | 0,01 | 0,01 |
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.
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*.
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*.
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*.
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
| | | | | | |
Массовая доля магния, % | Масса навески, г | Объем раствора меди или никеля, см |
От | 0,002 | до | 0,01 | включ. | 1 | 10 |
Св. | 0,01 | " | 0,02 | " | 0,5 | 5 |
" | 0,02 | " | 0,20 | " | 0,1 | - |
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.
