| Утвержден и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 18 февраля 1992 г. N 167 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА Nickel, nickel
and copper-nickel alloys. Methods for the
determination of iron ГОСТ 6689.5-92 Группа В59 ОКСТУ 1709 Взамен ГОСТ 6689.5-80 Срок введения с 1 января 1993 года Разработан и внесен Министерством
металлургии СССР. Разработчики: В.Н. Федоров, Б.П. Краснов,
Ю.М. Лейбов, А.Н. Боганова, Л.В. Морейская,
И.А. Воробьева. Утверждены и введены в действие
Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 N 167. Ссылочные нормативно-технические
документы ───────────────────────────┬────────────────────────────────────── Обозначение НТД, на │ Номер раздела, пункта который дана ссылка │ ───────────────────────────┼────────────────────────────────────── ГОСТ 8.315-91 │2.4.3; 3.4.3; 4.4.3 ГОСТ 61-75 │2.2 ГОСТ 199-78 │2.2 ГОСТ 492-73 │Вводная часть ГОСТ 849-70 │4.2 ГОСТ 859-78 │4.2 ГОСТ 3118-77 │2.2; 3.2; 4.2 ГОСТ 3373-73 │3.2 ГОСТ 3760-79 │2.2; 3.2 ГОСТ 3773-72 │2.2 ГОСТ 4204-77 │2.2; 3.2; 4.2 ГОСТ 4220-75 │3.2 ГОСТ 4238-77 │2.2 ГОСТ 4461-77 │2.2; 3.2; 4.2 ГОСТ 5456-79 │2.2 ГОСТ 5825-70 │3.2 ГОСТ 6552-80 │3.2 ГОСТ 6689.1-92 │Разд. 1 ГОСТ 10484-78 │2.2; 3.2; 4.2 ГОСТ 10929-76 │2.2; 3.2 ГОСТ 19241-80 │Вводная часть ГОСТ 25086-87 │Разд. 1; 2.4.3; 3.4.3; 4.4.3 Настоящий стандарт устанавливает
фотометрический метод определения железа (при массовой доле железа от 0,001 до
0,1%), титриметрический (при массовой доле железа от 0,4 до 6,5%) и
атомно-абсорбционный (при массовой доле железа от 0,004 да 6,5%) методы
определения железа 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 ЖЕЛЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ 1,10-ФЕНАНТРОЛИНА ИЛИ 2.1. Сущность метода Метод основан на измерении оптической
плотности раствора, содержащего комплекс железа (II) с 1,10-фенантролином или 2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр. Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная
1:1 и 2%-ный раствор. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и
разбавленная 1:1 и 1:2. Кислота серная по ГОСТ 4204 и
разбавленная 1:1. Кислота уксусная по ГОСТ 61. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный
1:100. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773. Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199. Перекись водорода по ГОСТ 10929, 5%-ный раствор. Аммоний-алюминий сернокислый
(алюмоаммонийные квасцы) по ГОСТ 4238, 10 г/дм3 раствор: 10 г квасцов помещают
в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в 150 - 200 см3 воды с
добавлением 20 см3 серной кислоты (1:1) и доливают водой до метки. Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 10 г/дм3, свежеприготовленный. 1,10-фенантролин солянокислый, раствор
1,5 г/дм3: 1,5 г препарата помещают в стакан вместимостью 200 см3 и растворяют
при нагревании в 50 см3 воды с добавлением нескольких капель концентрированной
соляной кислоты; раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают
водой до метки. Раствор хранят в темном сосуде.
Буферный раствор: 272 г уксуснокислого
натрия растворяют в 500 см3 воды, добавляют 240 см3 уксусной кислоты, фильтруют
и доливают водой до объема 1 дм3. Смесь реагентов свежеприготовленная: одну
часть раствора солянокислого гидроксиламина смешивают
с одной частью раствора 1,10-фенантролина солянокислого или одной частью
раствора Железо металлическое. Стандартные растворы железа Раствор А: 1,0 г
железа растворяют в 20 см3 азотной кислоты (1:1), раствор кипятят до удаления
оксидов азота, охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора А
содержит 0,001 г железа. Раствор Б: 10
см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до
метки водой. 1 см3 раствора Б
содержит 0,00001 г железа. 2.3. Проведение анализа 2.3.1. Для сплавов, содержащих не менее
0,1% кремния и хрома и не содержащих вольфрама Около 15 г сплава помещают в стакан
вместимостью 300 см3, добавляют 200 см3 соляной кислоты (1:1) и выдерживают при
комнатной температуре примерно 3 мин, периодически перемешивая. Затем сливают соляную кислоту, стружку промывают несколько раз
водой и сушат в сушильном шкафу при (110 +/- 10) °С. Из очищенной таким образом
стружки берут навеску (см. табл. 1), помещают ее в стакан вместимостью 250 см3,
добавляют азотную кислоту (1:1) (см. табл. 1), накрывают часовым стеклом,
стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании.
Стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют воды до 150
см3, 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов, 5 г хлористого аммония и
концентрированный раствор аммиака до образования растворимых аммиачных
комплексов никеля и меди. Раствор выдерживают при 60 °С
для коагуляции осадка гидроокиси железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на
фильтр средней плотности, стакан и осадок промывают 3 - 5 раз горячим раствором
аммиака (1:100). Осадок растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1) и фильтр 3 -
5 раз промывают горячей водой, собирая промывные воды в стакан, где проводилось
осаждение. При анализе сплавов, содержащих марганец, при растворении осадка
добавляют несколько капель раствора перекиси водорода. Осаждение, фильтрование,
промывание и растворение осадка повторяют. Второй раз растворение осадка
проводят на фильтре в присутствии 5 см3 раствора перекиси водорода. Таблица 1 ─────────────────────────────┬────────┬───────┬─────────────────── Массовая доля железа, г │ Масса │Количе-│ Аликвотная часть │навески,│ство │ раствора, см3 │ г │азотной│ │ │кислоты│ │ │(1:1), │ │ │см3 │ ─────────────────────────────┼────────┼───────┼─────────────────── От 0,001 до 0,002 включ. │5,0 │50 │Весь раствор Св. 0,002 " 0,02 " │5,0 │50 │10 " 0,02 " 0,5 " │0,5 │20 │10 " 0,5 │0,5 │20 │5 При массовой доле железа в сплаве менее
0,002% раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до
50 см3, добавляют 25 см3 смеси реагентов, разбавляют водой до метки и
перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на
спектрофотометре в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 5 см при 510 нм или на фотоэлектроколориметре
с зеленым светофильтром. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта. При массовой доле железа свыше 0,002%
раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки,
перемешивают и отбирают аликвотную часть (см. табл. 1) в другую мерную колбу
вместимостью 100 см3, разбавляют водой до 50 см3 и далее поступают, как указано
выше. 2.3.2. Для сплавов, содержащих свыше 0,1%
хрома или кремния Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в
платиновую чашку, добавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты и 10 см3 азотной
кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. После охлаждения ополаскивают стенки
чашки водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) н раствор упаривают до
появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 30 - 40 см3
воды, раствор помещают в стакан вместимостью 250 см3, разбавляют водой до 150
см3 и далее поступают, как указано в п. 2.3.1. 2.3.3. Для сплавов, содержащих вольфрам Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в
стакан вместимостью 300 см3, добавляют азотную кислоту (1:1) (см. табл. 1),
накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют
при нагревании. Стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой,
раствор упаривают до сиропообразного состояния, разбавляют водой до 60 см3 и
выдерживают в теплом месте для отстаивания и осветления раствора. Осадок
вольфрамовой кислоты отфильтровывают на двойной плотный фильтр и промывают
горячим 20%-ным раствором азотной кислоты. Осадок
отбрасывают, а фильтрат разбавляют водой до 200 см3, добавляют 5 см3 раствора
алюмоаммонийных квасцов и далее поступают, как указано в п. 2.3.1. 2.3.4. Построение градуировочного
графика В мерные колбы вместимостью до 100 см3
помещают 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0; 20,0; 30,0 см3 стандартного раствора Б железа, разбавляют водой до 50 см3 и далее анализ
проводят, как указано в п. 2.3.1. 2.4. Обработка результатов 2.4.1. Массовую долю железа (Х) в
процентах вычисляют по формуле
где m - масса навески, соответствующая
аликвотной части раствора, г. 2.4.2. Расхождения результатов трех
параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов
D (показатель воспроизводимости) не должны превышать
значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2. Таблица 2 ────────────────────────────┬───────────────────────────────────── Массовая доля железа, % │ Допускаемые расхождения, % ├─────────────────┬─────────────────── │ d │ D ────────────────────────────┼─────────────────┼─────────────────── От 0,001 до 0,003 включ. │0,0008 │0,001 Св. 0,003 " 0,005 " │0,001 │0,001 " 0,005 " 0,01 " │0,002 │0,003 " 0,01 " 0,03 " │0,003 │0,004 " 0,03 " 0,05 " │0,005 │0,007 " 0,05 " 0,10 " │0,008 │0,01 " 0,10 " 0,2 " │0,015 │0,02 " 0,2 " 0,4 " │0,020 │0,03 " 0,4 " 1,0 " │0,030 │0,04 " 1,0 " 3,0 " │0,050 │0,07 " 3,0 " 5,0 " │0,10 │0,1 " 5,0 " 6,5 " │0,15 │0,2 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, утвержденных по ГОСТ 8.315,
или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных
атомно-абсорбционным методом в соответствии с ГОСТ 25086. 3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА 3.1. Сущность метода Метод основан на титровании железа (II)
раствором двухромовокислого калия после
предварительного восстановления железа (III) до железа (II) двухлористым оловом
с потенциометрической или визуальной индикацией конечной точки титрования по
дифениламину в качестве индикатора. 3.2. Аппаратура, реактивы и растворы Потенциометр с хлорсеребряным электродом
сравнения и платиновым индикаторным электродом. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и
разбавленная 1:1. Кислота азотная по ГОСТ 4461. Кислота серная по ГОСТ 4204 и
разбавленная 1:1. Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552. Смесь кислот: 300 см3 серной кислоты
(1:1) и 300 см3 фосфорной кислоты разбавляют водой до 1 дм3. Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный
1:100. Олово двухлористое, свежеприготовленный
раствор 100 г/дм3 в соляной кислоте (1:1). Ртуть двухлористая, раствор 40 г/дм3. Дифениламин по ГОСТ 5825, раствор 10
г/дм3 в концентрированной серной кислоте. Калий двухромовокислый
по ГОСТ 4220, 0,017 моль/дм3 раствор: 2,4519 г препарата, высушенного в течение
2 ч при (160 +/- 5) °С, растворяют в
воде, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой. 1 см3 раствора соответствует 0,002792 г
железа. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Аммоний хлористый по ГОСТ 3373. Перекись водорода по ГОСТ 10929, 30%-ный раствор. Натриевая соль дифениламиносульфоновой
кислоты, раствор 2 г/дм3. 3.3. Проведение анализа 3.3.1. Навеску сплава массой 2 г (при
массовой доле железа от 0,4 до 3,0%) или 1 г (при массовой доле железа свыше
3%) растворяют в 20 см3 соляной кислоты (1:1) и 10 см3 азотной кислоты в
стакане вместимостью 600 см3 при нагревании. После растворения раствор
разбавляют водой до 150 см3. При анализе сплавов с массовой долей кремния свыше
0,05% навеску растворяют в платиновой чашке в 20 или 10 см3 азотной кислоты
(1:1) и 1 см3 фтористоводородной кислоты при нагревании, добавляют 10 см3
серной кислоты (1:1), упаривают до белого дыма серной кислоты; остаток
растворяют в 20 - 30 см3 воды и раствор переносят в стакан вместимостью 600
см3, добавляют 5 см3 азотной кислоты (1:1) и раствор разбавляют водой до 150
см3. Добавляют 5 г хлористого аммония и
аммиака до образования растворимого аммиачного комплекса никеля и меди. Раствор выдерживают при 60 °С для коагуляции осадка гидроокиси железа. Осадок
отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и осадок промывают 3 - 5
раз горячим раствором аммиака (1:100). Осадок растворяют в 10 см3 соляной
кислоты (1:1) с несколькими каплями перекиси водорода в стакане, в котором
проводилось осаждение, и фильтр промывают горячей водой. Осаждение,
фильтрование, промывание и растворение осадка повторяют. Раствор нагревают до
кипения и восстанавливают трехвалентное железо до двухвалентного добавлением
нескольких капель раствора двухлористого олова. Затем раствор охлаждают,
добавляют 5 см3 раствора двухлористой ртути, 15 см3 смеси кислот, разбавляют
водой до 200 см3 и титруют раствором двухромовокислого
калия потенциометрически до скачка потенциала или
добавляют несколько капель раствора дифениламина или раствора натриевой соли дифениламиносульфоновой кислоты и титруют до фиолетовой
окраски. 3.4. Обработка результатов 3.4.1. Массовую долю железа (
где V - объем раствора двухромовокислого калия, израсходованный на титрование,
см3; 0,002792 - массовая концентрация 0,017
моль/дм3 раствора двухромовокислого калия по железу, г; m - масса сплава, г. 3.4.2. Расхождения результатов трех
параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов
D (показатель воспроизводимости) не должны превышать
значений допускаемых расхождений, приведенных 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, утвержденных по ГОСТ 8.315,
или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в
соответствии с ГОСТ 25086. 4.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА 4.1. Сущность метода Метод основан на измерении абсорбции
атомами железа, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя
ацетилен-воздух. 4.2. Аппаратура, реактивы и растворы Атомно-абсорбционный спектрометр с
источником излучения для железа. Кислота азотная по ГОСТ 4461 и
разбавленная 1:1 и 1:100. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и 1 и 2
моль/дм3 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. Железо металлическое карбонильное или
Государственный стандартный образец N 666-81 П типа 1. Стандартный раствор железа: 0,1 г железа
растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки. 1 см3 раствора содержит 0,0001 г железа. Медь по ГОСТ 859. Стандартный раствор меди: 10 г меди
растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. 1 см3 раствора содержит 0,1 г меди. Никель по ГОСТ 849. Стандартный раствор никеля: 10 г никеля
растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. 1 см3 раствора содержит 0,1 г никеля. 4.3. Проведение анализа 4.3.1. Для сплавов, не содержащих олова,
кремния, хрома, вольфрама и титана Навеску сплава массой, приведенной в
табл. 3, растворяют при нагревании в 10 - 20 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. При
массовой доле железа свыше 1,0% 10 см3 раствора пробы переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты и
доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют
атомную абсорбцию железа в пламени ацетилен-воздух при длине волны 248,3 нм параллельно с градуировочными
растворами. Таблица 3 ───────────────────────────┬──────────┬─────────────────────────── Массовая доля железа, % │ Масса │ Объем стандартного │навески, г│раствора меди или никеля, │ │ см3 ───────────────────────────┼──────────┼─────────────────────────── От 0,004 до 0,05 включ. │2 │20 Св. 0,05 до 0,1 " │1 │10 " 0,1 " 6,5 " │0,1 │- 4.3.2. Для сплавов с массовой долей олова
свыше 0,05% Навеску сплава (см. табл. 3) растворяют
при нагревании в 10 см3 смеси кислот. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью
100 см3 и доливают до метки 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты. При массовой
доле железа свыше 1,0% 10 см3 раствора пробы переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см3 и доливают до метки 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты.
Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию, как
приведено в п. 4.3.1. 4.3.3. Для сплавов, содержащих кремний,
титан и хром Навеску сплава (см. табл. 3) помещают в
платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 - 20 см3 азотной кислоты
(1:1) и 2 см3 фтористоводородной кислоты. Затем добавляют 10 см3 серной кислоты
(1:1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают и остаток растворяют в 50 см3 воды при нагревании.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до
метки. При массовой доле железа свыше 1,0% 10 см3 раствора пробы переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной
кислоты и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт.
Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п. 4.3.1. 4.3.4. Для сплавов, содержащих вольфрам Навеску сплава (см. табл. 3) растворяют
при нагревании в 10 - 20 см3 азотной кислоты (1:1), затем добавляют 30 см3
горячей воды и выпавший осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на плотный
фильтр и промывают горячей азотной кислотой (1:100). Фильтрат переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки. При массовой доле
железа свыше 1,0% 10 см3 раствора пробы переносят в мерную колбу вместимостью
100 см3, добавляют 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты и доливают водой
до метки. Одновременно проводят контрольный опыт. Измеряют атомную абсорбцию
железа, как указано в п. 4.3.1. 4.3.5. Построение градуировочного
графика В шесть из семи мерных колб вместимостью
по 100 см3 помещают 0,8; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора
железа, что соответствует 0,08; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 мг железа. Во все
колбы добавляют по 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты. При массовой доле железа менее 0,1%
добавляют аликвотные объемы стандартных 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 железа, как указано в п.
4.3.1. По полученным данным строят градуировочный
график. 4.4. Обработка результатов 4.4.1. Массовую долю железа (
где
V - объем раствора, см3; m - масса навески пробы, г. 4.4.2. Расхождения результатов трех
параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов
D (показатель воспроизводимости) не должны превышать
допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2. 4.4.3. 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, утвержденных по ГОСТ 8.315, или
сопоставлением результатов, полученных фотометрическим или титриметрическим
методами, в соответствии с ГОСТ 25086. |
