ГОСТ 24018.3-80
Группа В39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СПЛАВЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
Методы определения свинца
Nickel-based fireresistant alloys.
Methods for the determination of lead
МКС 77.120.40
ОКСТУ 0809
Дата введения 1981-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.02.80 N 958
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
| |
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 849-97 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 859-2001 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 3118-77 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 3760-79 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 3778-98 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 4461-77 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 5456-79 | 2.2 |
ГОСТ 5817-77 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 9722-97 | 2.2 |
ГОСТ 10157-79 | 3.2 |
ГОСТ 11125-84 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 14261-77 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 14262-78 | 2.2 |
ГОСТ 20015-88 | 2.2 |
ГОСТ 20478-75 | 2.2 |
ГОСТ 24018.0-90 | 1.1 |
ГОСТ 24147-80 | 2.2, 3.2 |
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
6. ИЗДАНИЕ (август 2004 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1985 г., декабре 1990 г. (ИУС 4-86, 3-91)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения свинца (при массовых долях от 0,0005% до 0,010%) и непламенный атомно-абсорбционный метод определения свинца (при массовых долях от 0,0002% до 0,010%).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 24018.0.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании в слабощелочной среде (рН 11,5) в присутствии цианистого калия внутрикомплексного соединения свинца с дитизоном, окрашенного в красный цвет и экстрагируемого хлороформом. Максимальное светопоглощение раствора наблюдается при
520 нм.
Свинец предварительно отделяют от мешающих определению элементов осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в аммиачном растворе (рН 7,5) в присутствии винной кислоты в качестве комплексообразующего вещества.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
рН-метр.
Термометр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, ГОСТ 11125 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см
соляной кислоты приливают 50 см
азотной кислоты, перемешивают; и разбавленная 1:1, готовят непосредственно перед использованием.
Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой концентрацией 50 г/см , (г/дм
).
Аммиак водный по ГОСТ 3760, ГОСТ 24147 и разбавленный 1:1, 1:100, 1:200.
Буферный раствор (рН 11,5):
к 10 см
раствора цианистого калия с массовой концентрацией 10 г/см
, (г/дм
), приливают 5 см
раствора аммиака и доливают водой до 100 см
.
Тиоацетамид, раствор с массовой концентрацией 2 г/см
, (г/дм
).
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор с массовой концентрацией 25 г/см , (г/дм
).
Хлороформ по ГОСТ 20015.
Дитизон по ГОСТ 10165, раствор с массовой концентрацией 0,04 г/см , (г/дм
) в хлороформе:
0,04 г дитизона помещают в стакан вместимостью 100 см
и растворяют в 50 см
хлороформа. Раствор дитизона в хлороформе переносят в делительную воронку вместимостью 200 см
и взбалтывают с 200 см
(последовательно порциями по 50 см
) раствора аммиака (1:100). Дитизон переходит в водно-аммиачный слой, а продукты окисления остаются в хлороформном слое, который отбрасывают. Растворы объединяют и помещают в делительную воронку вместимостью 500 см
, приливают по каплям соляную кислоту (1:1) до рН 4,5 по универсальному индикатору, добавляют 100 см
хлороформа. Раствор в делительной воронке встряхивают в течение 1 мин.
Хлороформный слой сливают в другую делительную воронку вместимостью 500 см
и промывают 3 раза водой. Полученный раствор дитизона в хлороформе фильтруют через сухую вату и хранят в склянке из темного стекла в прохладном месте.
Дитизон, раствор с массовой концентрацией 0,01 г/см
, (г/дм
) в хлороформе (для мытья посуды и очистки реактивов): 25 см
раствора дитизона с массовой концентрацией 0,04 г/см
, (г/дм
) переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки хлороформом и перемешивают.
Дитизон, раствор с массовой концентрацией 0,002 г/см
, (г/дм
) в хлороформе:
5 см
раствора дитизона с массовой концентрацией 0,04 г/см
, (г/дм
) переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки хлороформом и перемешивают.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор с массовой концентрацией 1 г/см , (г/дм
), очищенный дитизоном:
300 см
раствора солянокислого гидроксиламина помещают в делительную воронку вместимостью 500 см
, добавляют по каплям раствор аммиака до рН 6-7 по универсальному индикатору и встряхивают последовательно с несколькими порциями по 10 см
раствора дитизона с массовой концентрацией 0,01 г/см
, (г/дм
) в хлороформе до тех пор, пока последняя порция хлороформа не станет бесцветной.
Калий цианистый, раствор с массовой концентрацией 10 г/см
, (г/дм
).
Натрий лимоннокислый, раствор с массовой концентрацией 10 г/см
, (г/дм
), очищенный дитизоном:
300 см
раствора натрия лимоннокислого помещают в делительную воронку вместимостью 500 см
и встряхивают последовательно с несколькими порциями по 10 см
раствора дитизона с массовой концентрацией 0,01 г/см
, (г/дм
) в хлороформе до тех пор, пока последняя порция дитизона не будет иметь темно-зеленый цвет. Избыток дитизона извлекают хлороформом до тех пор, пока последняя порция хлороформа не станет бесцветной.
Тимоловый синий, раствор с массовой концентрацией 0,04 г/см
, (г/дм
).
Никель марки Н0 по ГОСТ 849.
Никелевый порошок.
Универсальная индикаторная бумага, рН 1-10.
Железо (III) азотнокислое 9-водное по НТД, раствор с массовой концентрацией 1 г/см
, (г/дм
):
1 г азотнокислого железа помещают в стакан вместимостью 100 см
, растворяют в 50 см
воды, приливают 5 см
азотной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
Медь марки М00бк по ГОСТ 859.
Медь азотнокислая, раствор с массовой концентрацией 1 г/см
, (г/дм
):
1 г меди растворяют при нагревании в 15-20 см
азотной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
Свинец марки С0; C00; C000; С0000 по ГОСТ 3778.
Стандартные растворы свинца.
Раствор А: 0,1 г свинца растворяют в 30 см
азотной кислоты при нагревании. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
стандартного раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б: 10 см
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, приливают 10 см
азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
стандартного раствора Б содержит 0,00001 г свинца.
Раствор В: 10 см
раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, приливают 10 см
азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают, готовят непосредственно перед использованием.
1 см
стандартного раствора В содер
жит 0,000001 г свинца.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Массу навески сплава (табл.1) помещают в стакан (или колбу) вместимостью 250-300 см
, приливают 30 см
смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Раствор выпаривают до объема приблизительно 10 см
. Добавляют 30 см
воды, 20 см
раствора винной кислоты и нагревают в течение 10 мин. К раствору добавляют 1 см
раствора азотнокислой меди, приливают 20-30 см
раствора аммиака и снова нагревают в течение 5-8 мин. Устанавливают рН 7,5 раствором соляной кислоты (1:1), используя рН-метр. Разбавляют раствор водой до приблизительно 150 см
, нагревают до 85 °С - 90 °С, приливают 10 см
раствора тиоацетамида и выдерживают 10 мин при этой же температуре. Вновь приливают 10 см
раствора тиоацетамида, оставляют раствор с осадком на 2 ч при 40 °С - 50 °С и охлаждают. Осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности (белая лента), промывают 7-8 раз холодной водой. Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют в 40-50 см
(порциями по 10 см
) горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1) и фильтр промывают 2-3 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан, где проводилось осаждение. Раствор выпаривают досуха, приливают 3-5 см
азотной кислоты и нагревают содержимое стакана до растворения солей. К раствору приливают 70-100 см
воды, 20 см
раствора надсернокислого аммония и кипятят в течение 10-15 мин. Затем приливают 1 см
раствора азотнокислого железа, раствор аммиака до появления неисчезающего осадка гидроокисей металлов и избыток аммиака 0,5-1 см
. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности (белая лента) и промывают 8-10 раз горячим раствором аммиака (1:200). Осадок на фильтре растворяют в 5 см
горячей азотной кислоты (1:1), фильтр промывают 7-8 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан (или колбу), в которых проводилось осаждение.
Таблица 1
| | | | |
Массовая доля свинца, % | Масса навески, г | Объем раствора после разбавления, см | Объем аликвотной части раствора, см | Масса сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г |
От 0,0005 до 0,001 | 1 | 10 | Весь | 1 |
Св. 0,001 " 0,002 | 1 | 50 | 25 | 0,5 |
" 0,002 " 0,005 | 1 | 50 | 10 | 0,2 |
" 0,005 " 0,010 | 0,5 | 50 | 10 | 0,1 |
При массовой доле свинца в сплаве от 0,0005% до 0,001% раствор выпаривают досуха, соли растворяют в 1 см
азотной кислоты (1:1) при нагревании. Раствор охлаждают, переносят 10 см
воды в делительную воронку вместимостью 100 см
.
При массовой доле свинца в сплаве свыше 0,001% до 0,01% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см
, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Аликвотную часть раствора (см. табл.1) помещают в делительную воронку вместимостью 100 см
и приливают 5 см
азотной кислоты (1:100).
К содержимому делительной воронки приливают 2 см
раствора лимоннокислого натрия, 1 см
раствора солянокислого гидроксиламина и три капли раствора тимолового синего.
Нейтрализуют раствором аммиака до перехода окраски индикатора от розовой до синей (рН 9,5). Затем приливают 2 см
буферного раствора (рН 11,5), перемешивают, прибавляют 10 см
раствора дитизона с массовой концентрацией 0,002 г/см
, (г/дм
), (из бюретки) и встряхивают в течение 1 мин. Водному и хлороформному слоям дают отстояться и сливают хлороформный слой в сухую кювету с толщиной слоя 10 мм. Через 10 мин оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при
520 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 480 до 540 нм. В качестве раствора сравнения используют хлороформ.
Массу свинца находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В шесть стаканов или колб вместимостью 250-300 см
помещают по 0,5 г металлического никеля или никелевого порошка.
В пять стаканов или колб приливают последовательно 4, 6, 8, 10, 12 см
стандартного раствора В свинца. Шестой стакан служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы добавляют по 30 см
смеси соляной и азотной кислот. Стаканы накрывают часовыми стеклами и нагревают до полного растворения навесок.
Далее поступают как указано в п.2.3.1, из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта.
По найденным величинам оптической плотности растворов и соответствующим им массам свинца строят градуировочный график.
2.3.1, 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю свинца (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- масса свинца, найденная по градуировочному графику, г;
- масса навески сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать (при доверительной вероятности 0,95) допускаемых значений, указанных в табл.4.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3. НЕПЛАМЕННЫЙ АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения излучения свободными атомами свинца при
283,3 нм, образующимися при введении анализируемого раствора в графитовую кювету. Свинец предварительно отделяют от мешающих определению элементов осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в аммиачном растворе (рН 7,5) в присутствии винной кислоты в качестве комплексообразующего вещества и сульфида меди в качестве коллектора.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр с электротермическим атомизатором.
Лампа для определения свинца.
Аргон высокой чистоты по ГОСТ 10157 или смесь аргона с 5% водорода.
рН-метр.
Термометр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, ГОСТ 14261.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, ГОСТ 11125 и разбавленная 1:1.
Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см
соляной кислоты добавляют 50 см
азотной кислоты, перемешивают; и разбавленная 1:1.
Смесь кислот готовят непосредственно перед использованием.
Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой концентрацией 50 г/см , (г/дм
).
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Тиоацетамид, водный раствор с массовой концентрацией 2 г/см
, (г/дм
Медь марки М00бк по ГОСТ 859.
Медь азотнокислая, раствор с массовой концентрацией 1 г/см
, (г/дм
);
1 г металлической меди растворяют при нагревании в 15-20 см
азотной кислоты (1:1).
Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
Никель марки Н0 по ГОСТ 849.
Свинец марок С0, C00, C000, С0000 по ГОСТ 3778.
Стандартные растворы свинца.
Раствор А: 0,1 г свинца растворяют в 30 см
азотной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см
стандартного раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б: 10 см
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, добавляют 10 см
азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
стандартного раствора Б содержит 0,00001 г свинца.
Раствор В: 10 см
раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, добавляют 10 см
азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают, готовят непосредственно перед использованием.
1 см
стандартного раствора В содержит 0,000001 г свинца.
Универсальная индикаторная бумага, рН - 1-10.
(Измененная редакци
я, Изм. N 1, 2).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Массу навески сплава (табл.3) помещают в стакан или колбу вместимостью 250-300 см
, приливают 30 см
смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при нагревании. Раствор выпаривают до объема приблизительно 10 см
, добавляют 30 см
воды, 20 см
раствора винной кислоты и нагревают в течение 10 мин. Раствор охлаждают, добавляют 20-25 см
раствора аммиака до рН 8-10 по универсальному индикатору и вновь нагревают в течение 10 мин до растворения выделившихся вольфрамовой и ниобиевой кислот.
Таблица 3*
___________________________
* Табл.2. (Исключена, Изм. N 2).
| | | |
Массовая доля свинца, % | Масса навески, г | Объем анализируемого раствора, см | Аликвотная часть анализируемого раствора, вводимая в атомизатор, мкдм |
От 0,0002 до 0,0005 | 0,5 | 25 | 50 |
Св. 0,0005 " 0,001 | 0,5 | 25 | 20 |
" 0,001 " 0,003 | 0,5 | 50 | 20 |
" 0,003 " 0,005 | 0,25 | 50 | 20 |
" 0,005 " 0,01 | 0,20 | 100 | 20 |
К раствору добавляют 1 см
раствора азотнокислой меди, устанавливают рН 7,5, добавляя раствор соляной кислоты (1:1), используя рН-метр. Раствор разбавляют водой приблизительно до 150 см
, нагревают до 85 °С - 90 °С, приливают 10 см
раствора тиоацетамида, выдерживают 10 мин при этой же температуре. Вновь приливают 10 см
раствора тиоацетамида и оставляют раствор с осадком на 2 ч при 40 °С - 50 °С. Затем раствор охлаждают. Осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности (белая лента), промывают 7-8 раз холодной водой, фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют в 40-50 см
(порциями по 10 см
) горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1) и промывают фильтр 2-3 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан (или колбу), в которых проводилось осаждение. Фильтр отбрасывают, раствор выпаривают досуха, прибавляют 3 см
азотной кислоты и снова выпаривают досуха. Соли растворяют в 5 см
азотной кислоты (1:1) при нагревании, накрывая стакан или колбу стеклом, охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу (см. табл.3), перемешивают, отбирают микропипеткой аликвотную часть раствора (см. табл.3), вводят ее в электротермический атомизатор и фиксируют величину поглощения излучения с помощью регистрирующего устройства. Для измерения отбирают не менее трех аликвотных частей раствора. Массу свинца находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыт
а.
3.3.2. Подготовка прибора к измерению
Включение прибора, настройку спектрофотометра на резонансное излучение, регулировку блока управления, блока атомизации проводят согласно инструкции, прилагаемой к прибору.
Условия определения свинца:
Аналитическая линия (
) - 283,3 нм.
Рабочий ток лампы - 25 мА.
Время высушивания при 100 °С - 10 с.
Время разложения при 800 °С - 10 с.
Время атомизации при 2100 °С - 10 с.
Определение проводят в минимальном потоке газа на стадии атомизации.
3.3.3. Построение градуировочного графика
В шесть стаканов (или колб) вместимостью 250-300 см
помещают по 0,5 г металлического никеля или никелевого порошка. В пять стаканов приливают последовательно 1, 2, 4, 6, 8 см
стандартного раствора В свинца. Шестой стакан служит для проведения контрольного опыта.
Во все стаканы (или колбы) приливают по 30 см
смеси соляной и азотной кислот, накрывают часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании. Растворы выпаривают до объема приблизительно 10 см
, добавляют по 30 см
воды, по 20 см
раствора винной кислоты и нагревают в течение 10 мин. Далее поступают как указано в п.3.3.1.
После растворения солей в 5 см
азотной кислоты (1:1) полученные растворы переносят в мерные колбы вместимостью 25 см
, доливают до меток водой, перемешивают. Отбирают микропипеткой аликвотную часть раствора 20 мкдм
, вводят в электротермический атомизатор и фиксируют величину поглощения излучения с помощью регистрирующего устройства. Для измерения отбирают не менее трех аликвотных частей раствора. Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им массам свинца строят градуировочный граф
ик.
3.3.1-3.3.3. (Измененная редакция, Изм. N 2).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю свинца (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- масса свинца, найденная по градуировочному графику, г;
- масса навески сплава, г;
- объем стандартного раствора свинца, используемый для построения градуировочного графика, см
;
- объем анализируемого раствора сплава, см
;
- аликвотная часть стандартного раствора, используемая для построения градуировочного графика, мкдм
;
- аликвотная часть анализируемого раствора сплава, мк
дм
.
3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (при доверительной вероятности 0,95) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл.4.
Таблица 4
| |
Массовая доля свинца, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % |
От 0,0002 до 0,0005 включ. | 0,0002 |
Св. 0,0005 " 0,001 " | 0,0005 |
" 0,001 " 0,002 " | 0,001 |
" 0,002 " 0,005 " | 0,002 |
" 0,005 " 0,01 " | 0,003 |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
