| Утвержден и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 5 мая 1991 г. N 625 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ Titanium alloys. Methods for the
determination of aluminium ГОСТ 19863.1-91 Группа В59 ОКСТУ 1709 Взамен ГОСТ 19863.1-80 Дата введения 1 июля 1992 года ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ 1. Разработан и внесен Министерством
авиационной промышленности СССР. Разработчики: В.Г.
Давыдов, д-р техн. наук; В.А. Мошкин, канд. техн. наук; Г.И. Фридман, канд. техн.
наук; Л.А. Тенякова; М.Н. Горлова, канд. хим. наук;
А.И. Королева; О.Л. Скорская, канд. хим. наук. 2. Утвержден и введен в действие
Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции
и стандартам от 05.05.1991 N 625. 3. Взамен ГОСТ 19863.1-80. 4. Периодичность проверки - 5 лет. 5. Ссылочные нормативно-технические
документы ─────────────────────────────────────────┬──────────────────────── Обозначение НТД, на который дана ссылка │ Номер пункта ─────────────────────────────────────────┼──────────────────────── ГОСТ 61-75 │2.2 ГОСТ 3117-78 │2.2 ГОСТ 3118-77 │2.2; 3.2 ГОСТ 3760-79 │2.2 ГОСТ 4108-72 │2.2 ГОСТ 4147-74 │2.2 ГОСТ 4204-77 │2.2 ГОСТ 4234-77 │3.2 ГОСТ 4328-77 │2.2 ГОСТ 4461-77 │2.2; 3.2 ГОСТ 5456-79 │2.2 ГОСТ 5457-75 │3.2 ГОСТ 5823-78 │2.2 ГОСТ 9656-75 │3.2 ГОСТ 10484-78 │3.2 ГОСТ 10652-73 │2.2 ГОСТ 10929-76 │2.2 ГОСТ 11069-74 │2.2; 3.2 ГОСТ 17746-79 │3.2 ГОСТ 18300-87 │2.2 ГОСТ 25086-87 │1.1 ТУ 6-09-1678-86 │2.2 Настоящий стандарт устанавливает комплексонометрический (при массовой доле от 0,2 до 10,0%) и
атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,1 до 10,0%) методы определения
алюминия. 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ 1.1. Общие требования к методам анализа -
по ГОСТ 25086 с дополнением. 1.1.1. За результат анализа принимают
среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. 2.
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ПОСЛЕ ОТДЕЛЕНИЯ ГИДРООКИСЬЮ НАТРИЯ 2.1. Сущность
метода Метод основан на растворении пробы в
серной кислоте, отделении алюминия от титана, марганца и хрома гидроокисью
натрия в присутствии хлорида железа (III), связывании алюминия трилоном Б и титровании избытка трилона Б уксуснокислым цинком с эриохромом
черным Т в качестве индикатора. Мешающее влияние ванадия при соотношении
ванадия и алюминия не более чем 1:1 устраняют введением пероксида водорода. 2.2. Аппаратура,
реактивы и растворы Шкаф сушильный с терморегулятором. рН-метр. Термометр стеклянный жидкостный или
ртутный до 100 °С с ценой
деления 1 °С. Фильтры обеззоленные
по ТУ 6-09-1678. Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью
1,84 г/см3 и раствор 1:2. Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью
1,35 - 1,40 г/см3. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3 и растворы 1:1 и 1:4. Кислота уксусная по ГОСТ 61 плотностью
1,05 г/см3. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117,
раствор 200 г/дм3. Барий хлористый по ГОСТ 4108, раствор 100
г/дм3. Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор
200 г/дм3: 200 г гидроксида натрия растворяют в 800 см3 воды. Раствор охлаждают
до комнатной температуры, приливают 25 см3 раствора хлористого бария,
перемешивают, через одни сутки фильтруют через ватный тампон или сливают
декантацией в колбу вместимостью 1 дм3 и закрывают пробкой с ловушкой для
углекислого газа. Реактив готовят и хранят в полиэтиленовой посуде. Железо (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147
раствор 100 г/дм3: 100 г хлорида железа (III) растворяют в 200 см3 раствора
соляной кислоты 1:4, приливают 700 см3 воды и перемешивают. Водорода пероксид по ГОСТ 10929. Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3. Спирт этиловый ректификованный
технический по ГОСТ 18300. Эриохром черный Т, раствор 5 г/дм3: 0,5 г эриохрома черного Т смешивают с 4,5 г гидрохлорида гидроксиламина и растворяют в 100 см3 этилового спирта. Индикатор метиловый оранжевый: 0,1 г
реагента помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3 и растворяют при
нагревании в 50 см3 воды. Раствор охлаждают до комнатной температуры, приливают
50 см3 воды и перемешивают. Индикатор конго красный: 0,1 г реагента
растворяют в 100 см3 воды при слабом нагревании. Раствор охлаждают до комнатной
температуры, приливают 50 см3 воды и перемешивают. Индикаторная бумага конго: фильтры
средней плотности ("белая лента") пропитывают раствором конго,
высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 - 105 °С,
нарезают и хранят в бюксе. Бумага пригодна к применению в течение одного
месяца. Соль динатриевая
этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной
кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с
молярной концентрацией 0,05 моль/дм3: 18,61 г трилона Б растворяют в 200 см3 воды, фильтруют через фильтр средней
плотности ("белая лента") в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
доливают водой до метки и перемешивают. Цинк уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823,
раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3: 11 г уксуснокислого цинка
помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в 200 см3 воды,
приливают 20 см3 уксусной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999. Стандартный раствор алюминия 1 г алюминия помещают в коническую колбу
вместимостью 250 см3, приливают 100 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Колбу
накрывают часовым стеклом или воронкой и растворяют алюминий при нагревании,
поддерживая постоянный объем тем же раствором соляной кислоты. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, переливают в мерную колбу вместимостью 1000
см3, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,001 г алюминия. Для установления массовой концентрации трилона Б по алюминию (Т) в три
конические колбы вместимостью по 250 см3 помещают по 10 см3 стандартного
раствора алюминия, приливают по 20 см3 трилона Б, 100
см3 воды, 5 см3 раствора гидроксида натрия, две капли индикатора метилового
оранжевого и нейтрализуют раствором соляной кислоты 1:1 до перехода желтой
окраски индикатора в красную, затем приливают 5 см3 соляной кислоты, кипятят 2
мин и охлаждают до комнатной температуры. Раствор нейтрализуют аммиаком до
изменения окраски индикатора из красной в желтую и добавляют 15 - 20 капель в
избыток, устанавливая значение рН 9 (допускается применение универсальной
индикаторной бумаги). Раствор охлаждают до температуры 15 - 20 °С, приливают 10 см3 раствора уксуснокислого аммония,
восемь капель раствора эриохрома черного Т и быстро
титруют раствором уксуснокислого цинка до перехода синей окраски раствора в
красно-фиолетовую. Массовую концентрацию трилона Б по алюминию (Т), г/см3, вычисляют по формуле
где С - массовая
концентрация стандартного раствора алюминия, г/см3; V - объем стандартного раствора алюминия,
используемый для титрования, см3;
K - соотношение между растворами трилона Б и уксуснокислого цинка
Устанавливают соотношение K между
растворами трилона Б и
уксуснокислого цинка: в коническую колбу вместимостью 250 см3 помещают 20 см3 трилона Б, приливают 100 см3 воды, две капли индикатора
метилового оранжевого, нейтрализуют раствором соляной кислоты 1:1 до перехода
окраски индикатора из желтой в красную. Затем приливают 2 см3 соляной кислоты,
кипятят 2 мин и охлаждают до комнатной температуры. Раствор нейтрализуют аммиаком до
изменения окраски индикатора из красной в желтую и добавляют 15 - 20 капель в
избыток, устанавливая значение рН 9 (допускается применение универсальной
индикаторной бумаги). Раствор охлаждают до температуры 15 - 20 °С, приливают 10 см3 раствора уксуснокислого аммония,
восемь капель раствора эриохрома черного Т и быстро
титруют раствором уксуснокислого цинка до перехода синей окраски раствора в
красно-фиолетовую. 2.3. Проведение
анализа 2.3.1. Навеску пробы массой в
соответствии с табл. 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
приливают 30 см3 раствора серной кислоты и нагревают до полного растворения. Таблица 1 ────────────────────────────────────┬───────────────────────────── Массовая доля алюминия, % │ Масса навески пробы, г ────────────────────────────────────┼───────────────────────────── От 0,2 до 1,0 включ. │1 Св. 1,0 " 10,0 " │0,5 В раствор добавляют по каплям азотную
кислоту до исчезновения фиолетовой окраски, три капли в избыток, выпаривают до
появления паров серной кислоты и продолжают нагревание в течение 3 мин. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, приливают 50 см3 воды, нагревают до кипения
и кипятят до растворения солей. Затем приливают 10 см3 раствора хлорида железа
(III) и при интенсивном перемешивании переводят раствор порциями по 10 - 15 см3
в мерную колбу вместимостью 250 см3, содержащую 90 см3 горячего раствора
гидроксида натрия. Колбу охлаждают в проточной воде до комнатной температуры,
доливают водой до метки и перемешивают. Осадку дают отстояться в течение 15 - 20
мин, раствор фильтруют через фильтр средней плотности ("белая лента")
в коническую колбу вместимостью 250 см3, отбрасывая первые порции фильтрата. 2.3.2. Аликвотную часть раствора 100 см3
переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют две капли
индикатора метилового оранжевого и нейтрализуют раствором соляной кислоты 1:1
до перехода окраски индикатора из желтой в красную.
Затем приливают 5 см3 соляной кислоты, кипятят 2 мин и охлаждают колбу до
комнатной температуры в проточной воде. Если в сплаве содержится ванадий, то к
охлажденному раствору приливают 3 см3 пероксида водорода и выдерживают 10 мин. Затем приливают из бюретки раствор трилона Б в соответствии с табл.
2, выдерживают 10 мин и нейтрализуют аммиаком до изменения окраски индикатора
метилового оранжевого из красной в желтую. Таблица 2 ────────────────────────────────┬───────────────────────────────── Массовая доля алюминия, % │ Объем раствора трилона Б, см3 ────────────────────────────────┼───────────────────────────────── От 0,2 до 3,0 включ. │10 Св. 3,0 " 10,0 " │20 Если в сплаве
содержится ванадий, то в раствор помещают бумагу конго и проводят нейтрализацию
аммиаком до изменения ее окраски из синей в красную от одной капли аммиака. Приливают 15 - 20 капель аммиака в
избыток, устанавливая рН 9 (допускается применение универсальной индикаторной
бумаги). Колбу с раствором охлаждают в проточной
воде до температуры 15 - 20 °С, приливают 10 см3
раствора уксуснокислого аммония, восемь капель раствора эриохрома
черного Т и быстро титруют раствором уксуснокислого цинка до перехода синей
окраски раствора в красно-фиолетовую. 2.3.3. Контрольный опыт учитывают в
соотношении ( 2.4. Обработка
результатов 2.4.1. Массовую долю алюминия (X) в
процентах вычисляют по формуле
где
T - установленная массовая концентрация
раствора трилона Б по
алюминию, г/см3;
m - масса пробы в аликвотной части
раствора, г. 2.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в табл. 3. Таблица 3 ──────────────────────────┬─────────────────────────────────────── Массовая доля алюминия, % │ Абсолютное допускаемое расхождение, % ├────────────────────────┬────────────── │результатов параллельных│ результатов │ определений │ анализа ──────────────────────────┼────────────────────────┼────────────── От 0,20 до 0,50 включ. │0,04 │0,06 Св. 0,50 " 1,00 " │0,10 │0,15 " 1,00 " 2,00 " │0,15 │0,20 " 2,00 " 4,00 " │0,20 │0,25 " 4,00 " 8,00 " │0,25 │0,30 " 8,0 " 10,0 " │0,3 │0,4 3.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ 3.1. Сущность
метода Метод основан на растворении пробы в
соляной и борофтористо-водородной кислотах и измерении атомной абсорбции
алюминия при длине волны 309,3 нм в пламени
ацетилен-закись азота. 3.2. Аппаратура,
реактивы и растворы Спектрофотометр атомно-абсорбционный с
источником излучения для алюминия. Ацетилен по ГОСТ 5457. Закись азота медицинская. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3, растворы 1:1, 2:1. Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью
1,35 - 1,40 г/см3. Кислота борная по ГОСТ 9656. Кислота фтористо-водородная
по ГОСТ 10484. Кислота борофтористо-водородная: к 280
см3 фтористо-водородной кислоты при температуре (10
+/- 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают. Реактив
готовят и хранят в полиэтиленовой посуде. Калий хлористый по ГОСТ 4234, раствор 20
г/дм3. Титан губчатый по ГОСТ 17746 марки
ТГ-100. Растворы титана Раствор А, 20
г/дм3: 4 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют
160 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 8 см3 борофтористо-водородной кислоты и
растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески добавляют 2 см3
азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до
комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают
водой до метки и перемешивают. Раствор Б, 10
г/дм3: 1 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 150 см3, добавляют
80 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 4 см3 борофтористо-водородной кислоты и
растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески добавляют
двадцать капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100
см3, доливают водой до метки и перемешивают. Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999. Стандартный раствор алюминия: 1 г
алюминия помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 100 см3 раствора
соляной кислоты 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном
нагревании, поддерживая постоянный объем тем же раствором кислоты. Раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и
перемешивают. 1 см3 стандартного раствора содержит
0,001 г алюминия. 3.3. Проведение
анализа 3.3.1. Навеску пробы массой в
соответствии с табл. 4 помещают в стакан из стеклоуглерода
вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 1 см3
борофтористо-водородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. Таблица 4 ───────────────────────┬─────────┬───────────┬──────────────────── Массовая доля │ Масса │Вместимость│ Объем добавляемого алюминия, % │ навески │ мерной │ раствора, см3 │пробы, г │колбы, см3 ├─────────┬────────── │ │ │ соляной │хлористого │ │ │ кислоты │ калия │ │ │ 1:1 │ ───────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼────────── От 0,1 до 1,0 включ. │0,5 │100 │2 │10 Св. 1,0 " 10,0 " │0,25 │250 │5 │25 После растворения пробы добавляют десять
капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до
комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью согласно табл. 4,
добавляют раствор соляной кислоты 1:1 и раствор хлористого калия (согласно
табл. 4), доливают водой до метки и перемешивают. 3.3.2. Раствор контрольного опыта готовят
по п. 3.3.1, используя вместо навески пробы навеску губчатого титана. 3.3.3. Построение градуировочного
графика 3.3.3.1. При массовой доле алюминия от
0,1 до 1,0% В шесть мерных колб вместимостью по 100
см3 помещают по 25 см3 раствора титана А, в пять из
них отмеряют 0,5; 1,5; 2,5; 3,5; 5,0 см3 стандартного раствора алюминия, что
соответствует 0,0005; 0,0015, 0,0025; 0,0035; 0,005 г алюминия. 3.3.3.2. При массовой доле алюминия от
1,0 до 10,0% В шесть мерных колб вместимостью по 100
см3 помешают по 10 см3 раствора титана Б, в пять из
них отмеряют 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см3 стандартного раствора алюминия, что
соответствует 0,001; 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01 г алюминия. 3.3.3.3. К растворам в колбах,
приготовленным по пп. 3.3.3.1, 3.3.3.2, добавляют по
2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, по 10 см3 раствора хлористого калия,
доливают водой до метки и перемешивают. 3.3.4. Раствор пробы, раствор
контрольного опыта и растворы для построения градуировочного
графика распыляют в пламя ацетилен-закись азота (восстановительное) и измеряют
атомную абсорбцию алюминия при длине волны 309,3 нм.
По полученным значениям атомных абсорбций и соответствующим им
массовым концентрациям алюминия строят градуировочный
график в координатах "Значение атомного поглощения - Массовая концентрация
алюминия, г/см3". Массовую концентрацию алюминия в растворе
пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному
графику. 3.4. Обработка
результатов 3.4.1. Массовую долю алюминия (
где
V - объем раствора пробы, см3; m - масса навески пробы, г. 3.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в табл. 5. Таблица 5 ──────────────────────────┬─────────────────────────────────────── Массовая доля алюминия, % │ Абсолютное допускаемое расхождение, % ├────────────────────────┬────────────── │результатов параллельных│ результатов │ определений │ анализа ──────────────────────────┼────────────────────────┼────────────── От 0,10 до 0,25 включ. │0,02 │0,03 Св. 0,25 " 0,50 " │0,05 │0,06 " 0,50 " 1,00 " │0,10 │0,15 " 1,00 " 2,50 " │0,15 │0,20 " 2,50 " 5,00 " │0,20 │0,25 " 5,00 " 7,50 " │0,25 │0,30 " 7,5 " 10,0 " │0,3 │0,4 |
