| Утвержден и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 5 мая 1991 г. N 625 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИОБИЯ Titanium alloys. Methods for the
determination of niobium ГОСТ 19863.9-91 Группа В59 ОКСТУ 1709 Взамен ГОСТ 19863.9-80 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 19863.9-80. 4. Периодичность проверки - 5 лет. 5. Ссылочные нормативно-технические
документы ─────────────────────────────────────────┬──────────────────────── Обозначение НТД, на который дана ссылка │ Номер пункта ─────────────────────────────────────────┼──────────────────────── ГОСТ 3118-77 │2.2; 3.2; 4.2 ГОСТ 3759-75 │4.2 ГОСТ 4204-77 │2.2; 3.2 ГОСТ 4461-77 │4.2 ГОСТ 5456-79 │2.2; 3.2 ГОСТ 5457-75 │4.2 ГОСТ 5817-77 │2.2; 3.2 ГОСТ 7172-76 │2.2; 3.2 ГОСТ 9656-75 │4.2 ГОСТ 10484-78 │4.2 ГОСТ 10652-73 │2.2; 3.2 ГОСТ 10929-76 │4.2 ГОСТ 16100-79 │4.2 ГОСТ 17746-79 │2.2; 3.2 ГОСТ 25086-87 │1.1 ТУ 6-09-1678-86 │2.2; 3.2 Настоящий стандарт
устанавливает фотометрические (при массовой доле от 0,1 до 5,0%) и
атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,5 до 5,0%) методы определения
ниобия. 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. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИОБИЯ С РЕАГЕНТОМ 1-(2-пиридил-А30)-РЕЗОРЦИНОМ (ПАР) (при массовой доле ниобия от 0,5 до 5,0%) 2.1. Сущность
метода Метод основан на растворении пробы в
растворе серной кислоты, образовании в растворе соляной кислоты 0,75 моль/дм3
окрашенного оранжево-красного комплекса с ПАР и измерении оптической плотности
раствора при длине волны 536 нм. 2.2. Аппаратура,
реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. Печь муфельная с терморегулятором. Фильтры обеззоленные
по ТУ 6-09-1678. Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью
1,84 г/см3, раствор 1:2. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3, раствор 1 моль/дм3. Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 200
г/дм3. Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3. Калий пиросернокислый
по ГОСТ 7172. Соль динатриевая
этилендиамин - N,N,N',N'-тeтpaуксусной
кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор
0,0125 моль/дм3: 4,65 г трилона Б
помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 100 см3 воды и
растворяют при слабом нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры,
фильтруют в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и
перемешивают. Титан губчатый по ГОСТ 17746 марки
ТГ-100. Пятиокись ниобия. Стандартный раствор ниобия: 0,0715 г пятиокиси ниобия сплавляют в кварцевом или платиновом тигле
с 3 г пиросернокислого калия при температуре (800 +/-
10) °С в муфельной печи. После охлаждения тигель
помещают в стакан вместимостью 400 см3, приливают 75 см3 раствора винной
кислоты и выщелачивают плав при нагревании. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, переливают в мерную колбу вместимостью 500
см3, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,0001 г ниобия. 1-(2-пиридил-азо)-резорцин
мононатриевая соль (ПАР), раствор 1 г/дм3: 0,1 г реагента растворяют в 100 см3
воды. 2.3. Проведение
анализа 2.3.1. Навеску пробы массой 0,1 г
помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 15 см3 раствора
серной кислоты и нагревают до полного растворения. Для проведения контрольного опыта таким
же образом растворяют 0,1 г титана. В раствор добавляют по каплям раствор
гидрохлорида гидроксиламина до исчезновения
фиолетовой окраски, десять капель в избыток и кипятят 1 - 2 мин. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, приливают 15 см3 раствора винной кислоты,
переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и
перемешивают. 2.3.2. Аликвотную часть раствора согласно
табл. 1 помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 1 см3 раствора
винной кислоты, 1 см3 раствора трилона Б, 38,5 см3 раствора соляной кислоты, 1 см3 раствора ПАР,
доливают водой до метки и перемешивают. Таблица 1 ─────────────────────────────────┬──────────────────────────────── Массовая доля ниобия, % │ Объем аликвотной части, см3 ─────────────────────────────────┼──────────────────────────────── От 0,5 до 2,5 включ. │2,5 Св. 2,5 " 5,0 " │1 2.3.3. Оптическую плотность раствора
измеряют через 1 ч при длине волны 536 нм в кювете с
толщиной фотометрируемого слоя 30 мм. Раствором сравнения служит раствор
контрольного опыта со всеми используемыми в анализе реактивами по пп. 2.3.1, 2.3.2. 2.3.4. Массовую долю ниобия рассчитывают
по градуировочному графику. 2.3.5. Построение градуировочного
графика 2.3.5.1. При массовой доле ниобия от 0,5
до 2,5% В восемь мерных колб вместимостью по 50
см3 приливают по 2,5 см3 раствора титана, в семь из них отмеряют 0,1; 0,2; 0,3;
0,4; 0,5; 0,6; 0,7 см3 стандартного раствора ниобия, что соответствует 0,00001;
0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005; 0,00006; 0,00007 г ниобия. 2.3.5.2. При массовой доле ниобия от 2,5
до 5,0% В восемь мерных колб вместимостью по 50
см3 приливают по 1 см3 раствора титана, в семь из них отмеряют 0,1; 0,2; 0,3;
0,4; 0,5; 0,6; 0,7 см3 стандартного раствора ниобия, что соответствует 0,00001;
0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005; 0,00006; 0,00007 г ниобия. 2.3.5.3. К растворам в колбах,
приготовленным по пп. 2.3.5.1 и 2.3.5.2, приливают по
1 см3 раствора винной кислоты и далее поступают по пп.
2.3.2 и 2.3.3. Раствором сравнения служит раствор, в
который не введен ниобий. По полученным значениям оптической
плотности растворов и соответствующим им массам ниобия строят градуировочный график. 2.4. Обработка
результатов 2.4.1. Массовую долю ниобия (X) в
процентах вычисляют по формуле
где m - масса ниобия в растворе пробы,
найденная по градуировочному графику, г;
2.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в табл. 2. Таблица 2 ─────────────────────────┬──────────────────────────────────────── Массовая доля ниобия, % │ Абсолютное допускаемое расхождение, % ├─────────────────────────┬────────────── │результатов параллельных │ результатов │ определений │ анализа ─────────────────────────┼─────────────────────────┼────────────── От 0,50 до 1,00 включ. │0,04 │0,05 Св. 1,00 " 2,50 " │0,06 │0,07 " 2,50 " 5,00 " │0,12 │0,15 3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИОБИЯ С СУЛЬФОХЛОРФЕНОЛОМ С (при массовой доле ниобия от 0,1 до 1,5%) 3.1. Сущность
метода Метод основан на растворении пробы в
растворе серной кислоты, образовании в растворе соляной кислоты 1 моль/дм3
сине-фиолетового комплексного соединения ниобий-сульфохлорфенол
С-тартрат и измерении оптической плотности раствора
при длине волны 650 нм. Влияние титана, циркония и железа
устраняют введением, соответственно, винной кислоты, трилона Б и гидроксиламина гидрохлорида. 3.2. Аппаратура,
реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. Печь муфельная с терморегулятором. Фильтры обеззоленные
по ТУ 6-09-1678. Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью
1,84 г/см3, раствор 1:3. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3 и раствор 1:1. Кислота винная по ГОСТ 5817, растворы 30
г/дм3 и 200 г/дм3. Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3. Калий пиросернокислый
по ГОСТ 7172. Соль динатриевая
этилендиамин - N,N,N',N'-тетрауксусной
кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор
0,0125 моль/дм3 (готовят по п. 2.2). Титан губчатый по ГОСТ 17746 марки
ТГ-100. Пятиокись ниобия. Стандартные растворы ниобия Раствор А -
готовят по п. 2.2. 1 см3 раствора А
содержит 0,0001 г ниобия. Раствор Б
(свежеприготовленный): 10 см3 раствора А переносят пипеткой в мерную колбу
вместимостью 100 см3, доливают раствором винной кислоты 30 г/дм3 до метки и
перемешивают. 1 см3 раствора Б
содержит 0,00001 г ниобия. Сульфохлорфенол С, раствор
10 г/дм3: 0,13 г реактива тщательно измельчают в агатовой ступке, помещают в
стакан вместимостью 100 см3, приливают 80 см3 воды и растворяют при слабом
нагревании. Через 1 ч раствор фильтруют через фильтр ("синяя лента")
в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. 3.3. Проведение
анализа 3.3.1. Навеску сплава массой 0,1 г
помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 25 см3 раствора
серной кислоты и нагревают до полного растворения. Для проведения контрольного опыта таким
же образом растворяют 0,1 г титана. В раствор добавляют по каплям раствор
гидрохлорида гидроксиламина до исчезновения
фиолетового окрашивания, десять капель в избыток и кипятят 1 - 2 мин. Раствор
охлаждают до комнатной температуры, приливают 10 см3 раствора винной кислоты,
переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и
перемешивают. 3.3.2. К аликвотной части раствора в
соответствии с табл. 3 в мерной колбе вместимостью 50 см3 приливают 1 см3
раствора трилона Б, 10 см3
раствора соляной кислоты, 1 см3 раствора сульфохлорфенола
С, доливают водой до метки и перемешивают. Таблица 3 ───────────────────────────────────┬────────────────────────────── Массовая доля ниобия, % │ Объем аликвотной части, см3 ───────────────────────────────────┼────────────────────────────── От 0,1 до 0,5 включ. │5 Св. 0,5 " 1,0 " │2 " 1,0 " 1,5 " │1 3.3.3. Оптическую плотность раствора
измеряют через 1 ч при длине волны 650 нм в кювете с
толщиной фотометрируемого слоя 30 мм. Раствором сравнения служит раствор
контрольного опыта со всеми используемыми в анализе реактивами. 3.3.4. Массовую долю ниобия рассчитывают
по градуировочному графику. 3.3.5. Построение градуировочного
графика В шесть мерных колб вместимостью по 50
см3 приливают по 2 см3 раствора контрольного опыта, в пять из них отмеряют 0,5;
1,0; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного раствора Б, что
соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,000025, 0,00003 г ниобия, и
поступают по пп. 3.3.2 и 3.3.3. Раствором сравнения служит раствор, в
который не введен ниобий. По полученным значениям оптической
плотности растворов и соответствующим им массам ниобия строят градуировочный график. 3.4. Обработка
результатов 3.4.1. Массовую долю ниобия (
где m - масса ниобия в растворе пробы,
найденная по градуировочному графику, г;
3.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в табл. 4. Таблица 4 ─────────────────────────┬──────────────────────────────────────── Массовая доля ниобия, % │ Абсолютное допускаемое расхождение, % ├─────────────────────────┬────────────── │результатов параллельных │ результатов │ определений │ анализа ─────────────────────────┼─────────────────────────┼────────────── От 0,10 до 0,30 включ. │0,02 │0,03 Св. 0,30 " 0,50 " │0,04 │0,05 " 0,50 " 1,50 " │0,06 │0,07 4.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИОБИЯ 4.1. Сущность
метода Метод основан на растворении пробы в
соляной и борофтористоводородной кислотах и измерении
атомной абсорбции ниобия при длине волны 334,4 нм в
пламени ацетилен-закись азота. 4.2. Аппаратура,
реактивы и растворы Спектрофотометр атомно-абсорбционный с
источником излучения для ниобия. Ацетилен по ГОСТ 5457. Закись азота медицинская. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3 и растворы 2:1, 1:1. Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью
1,35 - 1,40 г/см3. Кислота борная по ГОСТ 9656 и насыщенный
раствор. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Кислота борофтористоводородная:
к 280 см3 фтористоводородной кислоты при температуре (10 +/- 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают.
Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде. Водорода пероксид по ГОСТ 10929. Алюминий хлористый по ГОСТ 3759. Ниобий по ГОСТ 16100 марки Нбш-00. Стандартные растворы ниобия Раствор А: 2,5 г
металлического ниобия помещают во фторопластовый стакан вместимостью 100 см3 и
растворяют в 20 см3 смеси фтористоводородной и азотной кислот в соотношении
1:1. Растворение ведут при комнатной температуре, смесь кислот добавляют
небольшими порциями. После растворения навески добавляют 30 см3 насыщенного
раствора борной кислоты и оставляют стоять на 10 мин. Затем добавляют 5 см3
пероксида водорода и 10 см3 соляной кислоты. Раствор переводят в мерную колбу
вместимостью 100 см3, доливают водой до метки, перемешивают и переливают во
фторопластовый стакан, в котором проводили растворение. 1 см3 раствора А
содержит 0,025 г ниобия. Раствор Б: 10
см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 1 см3
раствора пероксида водорода, 10 см3 соляной кислоты, доливают водой до метки и
перемешивают. 1 см3 раствора Б
содержит 0,0025 г ниобия. 4.3. Проведение
анализа 4.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г
помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора
соляной кислоты 2:1, 1 см3 борофтористоводородной
кислоты и растворяют при умеренном нагревании. Раствор охлаждают до комнатной
температуры, добавляют 1 см3 раствора пероксида водорода, 10 см3 борофтористоводородной кислоты и 20 см3 раствора хлористого
алюминия. После добавления каждого реактива раствор осторожно перемешивают.
Затем раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до
метки и перемешивают. 4.3.2. Раствор контрольного опыта готовят
по п. 4.3.1. 4.3.3. Построение градуировочного
графика В пять конических колб вместимостью по
100 см3 помещают по 0,5 г сплава, аналогичного по составу анализируемому, но не
содержащего ниобий, в четыре из них отмеряют 1,0; 4,0; 7,0; 10,0 см3
стандартного раствора Б, что соответствует 0,0025;
0,01; 0,0175; 0,025 г ниобия, и проводят растворение по п. 4.3.1. 4.3.4. Раствор пробы, раствор
контрольного опыта и растворы для построения градуировочного
графика распыляют в пламя ацетилен-закись азота (восстановительное) и измеряют
атомную абсорбцию ниобия при длине волны 334,4 нм. По полученным значениям атомных абсорбций
и соответствующим им массовым концентрациям ниобия
строят градуировочный график в координатах
"Значение атомного поглощения - Массовая концентрация ниобия, г/см3". Массовую концентрацию ниобия в растворе
пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному
графику. 4.4. Обработка
результатов 4.4.1. Массовую долю ниобия (
где
V - объем раствора пробы, см3; m - масса навески в растворе пробы, г. 4.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в табл. 5. Таблица 5 ─────────────────────────┬──────────────────────────────────────── Массовая доля ниобия, % │ Абсолютное допускаемое расхождение, % ├────────────────────────┬─────────────── │результатов параллельных│ результатов │ определений │ анализа ─────────────────────────┼────────────────────────┼─────────────── От 0,50 до 1,00 включ. │0,05 │0,10 Св. 1,00 " 2,50 " │0,10 │0,15 " 2,50 " 5,00 " │0,15 │0,20 |
