| Утвержден и введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 18 февраля 2000 г. N 41-ст МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИРКОНИЯ Aluminium
casting and wrought alloys. Methods for
determination of zirconium ГОСТ 11739.23-99 Группа В59 ОКСТУ 1709 Предисловие 1. Разработан ОАО "Всероссийский
институт легких сплавов" (ОАО ВИЛС), Межгосударственным техническим
комитетом по стандартизации МТК 297 "Материалы и полуфабрикаты из легких
сплавов". Внесен Госстандартом России. 2. Принят Межгосударственным Советом по
стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 16-99 от 8 октября 1999
г.). За принятие проголосовали: ┌──────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐ │ Наименование государства │ Наименование национального органа │ │ │ по стандартизации │ ├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │Азербайджанская Республика│Азгосстандарт │ │Республика Армения │Армгосстандарт │ │Республика Беларусь │Госстандарт Беларуси │ │Республика Казахстан │Госстандарт Республики Казахстан │ │Киргизская Республика │Киргизстандарт │ │Республика Молдова │Молдовастандарт │ │Российская Федерация │Госстандарт России │ │Республика Таджикистан │Таджикгосстандарт │ │Туркменистан │Главная государственная инспекция │ │ │Туркменистана │ │Украина │Госстандарт Украины │ └──────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘ 3. Постановлением Государственного
комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 18 февраля 2000
г. N 41-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 11739.23-99 введен в действие
непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1
сентября 2000 года. 4. Взамен ГОСТ 11739.23-82. 1. Область
применения Настоящий стандарт устанавливает
фотометрические (при массовой доле циркония от 0,002% до 0,25% и от 0,02% до
0,5%) и титриметрический (при массовой доле циркония от 0,5% до 3,0%) методы
определения циркония в алюминиевых литейных и деформируемых сплавах. 2. Нормативные
ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки
на следующие стандарты: ГОСТ 83-79. Натрий углекислый.
Технические условия ГОСТ 3118-77. Кислота соляная.
Технические условия ГОСТ 3759-75. Алюминий хлористый
6-водный. Технические условия ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические
условия ГОСТ 3773-72. Аммоний хлористый.
Технические условия ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические
условия ГОСТ 4461-77. Кислота азотная.
Технические условия ГОСТ 5456-79. Гидроксиламина
гидрохлорид. Технические условия ГОСТ 10484-78. Кислота
фтористоводородная. Технические условия ГОСТ 10652-73. Реактивы. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты
2-водная (трилон Б). Технические условия ГОСТ 22867-77. Аммоний азотнокислый.
Технические условия ГОСТ 25086-87. Цветные металлы и их
сплавы. Общие требования к методам анализа. 3. Общие требования 3.1. Общие требования к методам анализа -
по ГОСТ 25086 с дополнением. 3.1.1. За результат анализа принимают
среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. 4. Фотометрический
метод определения циркония с арсеназо III 4.1. Сущность метода Метод основан на растворении пробы в
соляной кислоте, образовании в растворе соляной кислоты 6 моль/дм3 окрашенного
в синий цвет комплекса циркония с арсеназо III и
измерении оптической плотности раствора при длине волны 665 - 670 нм. 4.2. Аппаратура, реактивы и растворы Печь муфельная с терморегулятором. Спектрофотометр. рН-метр. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3, растворы 1:1 и 1:3. Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью
1,35 - 1,40 г/см3. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью
1,84 г/см3. Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867,
раствор 200 г/дм3. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Натрий углекислый по ГОСТ 83. Алюминий хлористый 6-водный по ГОСТ 3759. Раствор алюминия 25 г/дм3: 45 г
хлористого алюминия растворяют в 150 см3 раствора соляной кислоты 1:1,
переносят раствор в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают раствором
соляной кислоты 1:1 до метки и перемешивают. Арсеназо III, раствор 2,5 г/дм3: 0,25 г реагента растворяют при слабом
нагревании в 90 см3 воды, содержащей 0,3 г углекислого натрия, устанавливают рН
(4,0 +/- 0,1), используя рН-метр и раствор соляной кислоты 1:3, переводят
раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают водой до метки
и перемешивают. Раствор пригоден для применения в течение 6 мес. Качество каждой новой партии арсеназо III проверяют, для этого устанавливают оптимальную
длину волны комплекса циркония с арсеназо III, снимая
участок спектра светопоглощения от 630 до 700 нм через каждые 5 нм, для точки градуировочного графика, соответствующей содержанию
циркония 0,00002 г (см. 4.3.4). При удовлетворительном качестве реагента
максимальное поглощение комплекса находится при длине волны 665 - 670 нм и должно составлять не менее половины единицы оптической
плотности. Циркония хлорокись
8-водная. Стандартные растворы циркония. Раствор А: 1,767
г 8-водной хлорокиси циркония помещают в стакан
вместимостью 250 см3, приливают 150 см3 раствора соляной кислоты 1:3, кипятят 5
мин, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают
раствором соляной кислоты 1:3 до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,001 г циркония. Устанавливают массовую концентрацию
стандартного раствора циркония Т, г/см3: аликвотную
часть раствора 23 см3 помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 70 - 80
см3 воды, добавляют 1 г хлористого аммония, нагревают до 60 - 70 °С и добавляют
по каплям, при перемешивании, аммиак до появления ощутимого запаха. Раствор с осадком нагревают до кипения,
выдерживают 20 мин в теплом месте при температуре 40 - 50 °С,
затем фильтруют через фильтр средней плотности ("белая лента").
Осадок на фильтре промывают пять раз раствором азотнокислого аммония. Фильтр с осадком помещают в доведенный до постоянной массы при
температуре (1000 +/- 10) °С платиновый тигель, подсушивают, осторожно озоляют и прокаливают в муфельной печи при температуре
(1000 +/- 10) °С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Массовую концентрацию стандартного
раствора циркония Т, г/см3, вычисляют по формуле
где m - масса осадка после прокаливания, г; 0,7403 - коэффициент пересчета двуокиси
циркония на цирконий; V - объем стандартного раствора циркония,
взятый для установления массовой концентрации, см3. Раствор Б: 10
см3 стандартного раствора А массовой концентрации Т, вычисленной по формуле
(1), переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают раствором
соляной кислоты 1:3 до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,0001 г
циркония. Раствор В: 4 см3
стандартного раствора Б переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доливают раствором соляной кислоты 1:1 до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,000004 г
циркония. Раствор В
готовят перед применением. 4.3. Проведение анализа 4.3.1. Навеску пробы массой в
соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
приливают 30 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют пробу сначала при
комнатной температуре, затем при умеренном нагревании. Раствор осторожно
выпаривают до появления влажных солей, охлаждают, приливают 100 см3 раствора
соляной кислоты 1:1 и растворяют соли при умеренном нагревании. Таблица 1 ┌─────────────────────────┬───────┬──────────┬─────────┬────────────┐ │Массовая доля циркония, %│ Масса │ Объем │ Объем │Масса навес-│ │ │навески│аликвотной│раствора │ки пробы в │ │ │ пробы,│ части │алюминия,│аликвотной │ │ │ г │раствора, │ см3 │части │ │ │ │ см3 │ │раствора, г │ ├─────────────────────────┼───────┼──────────┼─────────┼────────────┤ │От 0,002 до 0,02 включ. │0,5 │20 │- │0,05 │ │Св. 0,02 " 0,05 " │0,2 │20 │1,2 │0,02 │ │" 0,05 " 0,10 " │0,2 │10 │1,6 │0,01 │ │" 0,10 " 0,25 " │0,2 │5 │1,8 │0,005 │ └─────────────────────────┴───────┴──────────┴─────────┴────────────┘ 4.3.1.1. При массовой доле кремния менее
4% раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают раствором
соляной кислоты 1:1 до метки и перемешивают. Если раствор не прозрачный, его
фильтруют через фильтр средней плотности ("белая лента") в сухую
колбу. 4.3.1.2. При массовой доле кремния свыше
4% раствор с осадком фильтруют в мерную колбу вместимостью 200 см3 через фильтр
средней плотности ("белая лента"), промывают фильтр 2 - 3 раза
раствором соляной кислоты 1:1 порциями по 10 см3, собирая фильтрат в ту же
колбу (основной раствор). Фильтр с осадком помещают в платиновый
тигель, высушивают, озоляют, не допуская
воспламенения, и прокаливают при температуре 500 - 600 С
в течение 2 - 3 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной
кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту
(приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают
досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку в тигле 10 см3 раствора соляной
кислоты 1:1 и растворяют его при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, при
необходимости фильтруют через маленький плотный фильтр ("синяя лента")
и присоединяют к основному раствору в мерной колбе вместимостью 200 см3,
доливают раствором соляной кислоты 1:1 до метки и перемешивают. 4.3.2. Аликвотную часть раствора в
соответствии с таблицей 1 помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3,
приливают из пипетки раствор соляной кислоты 1:1 до объема 20 см3, раствор
алюминия в соответствии с таблицей 1, 1 см3 раствора арсеназо
III, доливают раствором соляной кислоты 1:1 до метки и перемешивают. 4.3.3. Оптическую плотность раствора
измеряют через 5 мин при длине волны 665 нм в кювете
с толщиной слоя 10 мм, прикрытой крышкой; допускается использование кюветы с
толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта по
4.3.4. Массу циркония определяют по градуировочному графику. 4.3.4. Построение градуировочного
графика В десять мерных колб вместимостью 50 см3
каждая приливают по 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1, по 2 см3 раствора
алюминия, в девять из них отмеряют 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0
см3 стандартного раствора В, что соответствует
0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,00001; 0,000012; 0,000016;
0,00002 г циркония и далее продолжают по 4.3.2 и 4.3.3. Раствор, не содержащий циркония, служит
раствором контрольного опыта при построении градуировочного
графика. По полученным значениям оптической
плотности растворов и соответствующим им массам циркония строят градуировочный график. 4.4. Обработка результатов 4.4.1. Массовую долю циркония X, %,
вычисляют по формуле
где m - масса циркония в растворе пробы,
найденная по градуировочному графику, г;
4.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в таблице 2. Таблица 2 В процентах ┌─────────────────────────┬──────────────────────────────────────┐ │ Массовая доля циркония │ Абсолютное допускаемое расхождение │ │ ├────────────────────────┬─────────────┤ │ │результатов параллельных│ результатов │ │ │ определений │ анализа │ ├─────────────────────────┼────────────────────────┼─────────────┤ │От 0,002 до 0,005 включ.│0,001 │0,001 │ │Св. 0,005 " 0,010 " │0,002 │0,003 │ │" 0,010 " 0,025 " │0,003 │0,005 │ │" 0,025 " 0,050 " │0,005 │0,007 │ │" 0,050 " 0,100 " │0,007 │0,010 │ │" 0,10 " 0,25 " │0,01 │0,03 │ └─────────────────────────┴────────────────────────┴─────────────┘ 5. Фотометрический
метод определения циркония с ксиленоловым
оранжевым 5.1. Сущность метода Метод основан на растворении пробы в
соляной кислоте, образовании в растворе соляной кислоты 1 моль/дм3 окрашенного
в оранжево-красный цвет комплекса циркония с ксиленоловым
оранжевым и измерении оптической плотности раствора при длине волны 536 нм. 5.2. Аппаратура, реактивы и растворы Печь муфельная. Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3, растворы 1:1, 1:3, 1:99 и 2,5 моль/дм3. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью
1,84 г/см3. Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867,
раствор 200 г/дм3. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3. Алюминий хлористый 6-водный по ГОСТ 3759. Раствор алюминия 25 г/дм3: 45 г
хлористого алюминия растворяют в 150 см3 воды, приливают 15 см3 раствора
соляной кислоты 1:1, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 200 см3,
доливают водой до метки и перемешивают. Ксиленоловый оранжевый, раствор 2 г/дм3 свежеприготовленный. Соль динатриевая
этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 20-водная (трилон
Б) по ГОСТ 10652, раствор 0,025 моль/дм3. Циркония хлорокись
8-водная. Стандартные растворы А
и Б по 4.2. Стандартный раствор В:
5 см3 стандартного раствора Б переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью
100 см3, доливают раствором соляной кислоты 2,5 моль/дм3 до метки и
перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,000005 г
циркония. Раствор В
готовят перед применением. 5.3. Проведение анализа 5.3.1. Навеску пробы в соответствии с
таблицей 3 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают
небольшими порциями 30 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют пробу
сначала при комнатной температуре, затем при умеренном нагревании. Раствор
осторожно выпаривают до появления влажных солей, приливают 70 см3 раствора
соляной кислоты 1:1 и растворяют соли при нагревании. Таблица 3 ┌───────────────────────┬───────┬─────────┬─────────────┬────────┬───────────┐ │Массовая доля циркония,│ Масса │Объем │Объем раст- │Объем │Масса на- │ │
% │навески│аликвот- │вора соляной │раствора│вески
пробы│ │ │ пробы,│ной части│кислоты │алюми- │в аликвот- │ │ │ г │раствора,│2,5 моль/дм3,│ния,
см3│ной части │ │ │ │см3 │см3 │ │раствора, г│ ├───────────────────────┼───────┼─────────┼─────────────┼────────┼───────────┤ │От 0,02
до 0,05 включ.│0,5 │20 │- │- │0,05 │ │Св. 0,05 "
0,15 " │0,25
│20 │- │1,0 │0,025 │ │"
0,15 " 0,30 "
│0,1 │20 │- │1,5 │0,01 │ │"
0,30 " 0,50 "
│0,1 │10 │10 │1,8 │0,005 │ └───────────────────────┴───────┴─────────┴─────────────┴────────┴───────────┘ 5.3.1.1. При массовой доле кремния менее
4% раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, приливают 10 см3
раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают. Если
раствор не прозрачный, его фильтруют через фильтр средней плотности
("белая лента") в сухую колбу. 5.3.1.2. При массовой доле кремния свыше
4% раствор с осадком фильтруют в мерную колбу вместимостью 200 см3 через фильтр
средней плотности ("белая лента"), промывают фильтр 2 - 3 раза
горячим раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 10 см3, собирая фильтрат в
ту же колбу (основной раствор). Фильтр с осадком помещают в платиновый
тигель, высушивают, озоляют, не допуская
воспламенения, и прокаливают при температуре 500 - 600 С
в течение 2 - 3 мин. После охлаждения добавляют в тигель пять капель серной
кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту
(приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, охлаждают,
приливают к сухому остатку в тигле 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и
растворяют его при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, при необходимости
фильтруют через маленький плотный фильтр ("синяя лента") и
присоединяют к основному раствору в мерной колбе вместимостью 200 см3, доливают
водой до метки и перемешивают. 5.3.2. Аликвотную часть раствора в
соответствии с таблицей 3 помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3,
приливают 2 см3 раствора гидрохлорида гидроксиламина,
выдерживают 5 мин, в соответствии с таблицей 3 приливают раствор соляной
кислоты 2,5 моль/дм3, раствор алюминия, 2 см3 раствора ксиленолового
оранжевого, доливают водой до метки и перемешивают. 5.3.3. Оптическую плотность раствора
измеряют через 15 мин при длине волны 536 нм в кювете
с толщиной слоя 30 мм. В качестве раствора сравнения используют
компенсирующий раствор - соответствующую аликвотную часть испытываемого
раствора со всеми реактивами, в которую перед
добавлением ксиленолового оранжевого вводят 0,5 см3
раствора трилона Б. Массу циркония определяют по градуировочному графику. 5.3.4. Построение градуировочного
графика В девять мерных колб вместимостью 50 см3
каждая приливают из бюретки 20; 19; 18; 17; 16; 15; 14; 13; 12 см3 раствора
соляной кислоты 2,5 моль/дм3, по 2 см3 раствора алюминия и, начиная со второй
колбы, отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 см3 стандартного
раствора В, что соответствует 0,000005; 0,00001;
0,000015; 0,00002; 0,000025; 0,00003; 0,000035; 0,00004 г циркония, приливают
по 2 см3 ксиленолового оранжевого, доливают водой до
метки, перемешивают и далее продолжают по 5.3.3. Раствор, не содержащий циркония, служит
раствором контрольного опыта при построении градуировочного
графика. По полученным значениям оптической
плотности растворов и соответствующим им массам циркония строят градуировочный график. 5.4. Обработка результатов 5.4.1. Массовую долю циркония
где m - масса циркония в растворе пробы,
найденная по градуировочному графику, г;
5.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в таблице 4. Таблица 4 В процентах ┌─────────────────────────┬──────────────────────────────────────┐ │ Массовая доля циркония │ Абсолютное допускаемое расхождение │ │ ├────────────────────────┬─────────────┤ │ │результатов параллельных│ результатов │ │ │ определений │ анализа │ ├─────────────────────────┼────────────────────────┼─────────────┤ │От 0,020 до 0,050 включ.│0,005 │0,007 │ │Св. 0,050 " 0,150 " │0,010 │0,020 │ │" 0,15 " 0,30 " │0,02 │0,03 │ │" 0,30 " 0,50 " │0,03 │0,05 │ └─────────────────────────┴────────────────────────┴─────────────┘ 6. Титриметрический
метод определения циркония 6.1. Сущность метода Метод основан на растворении пробы в соляной
кислоте и титровании циркония в растворе соляной кислоты 1 моль/дм3 трилоном Б с индикатором ксиленоловым оранжевым. Мешающее влияние железа III устраняют
введением гидрохлорида гидроксиламина. 6.2. Аппаратура, реактивы и растворы Печь муфельная. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3, растворы 1:1 и 1:3. Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью
1,35 - 1,40 г/см3. Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867,
раствор 200 г/дм3. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3. Ксиленоловый оранжевый, раствор 2 г/дм3 свежеприготовленный. Циркония хлорокись
8-водная. Стандартный раствор циркония по 4.2. Соль динатриевая
этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной
кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор
0,0125 моль/дм3: 4,653 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. Для установления массовой концентрации трилона Б по цирконию в коническую
колбу вместимостью 250 см3 помещают 10 см3 стандартного раствора циркония А,
приливают 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1, 100 см3 горячей воды и нагревают
до кипения, приливают 25 см3 раствора гидрохлорида гидроксиламина,
четыре капли ксиленолового оранжевого и титруют
цирконий раствором трилона Б до изменения малиновой
окраски раствора в желтую. Массовую концентрацию трилона Б по цирконию Т, г/см3, вычисляют по формуле
где С - массовая
концентрация стандартного раствора циркония, г/см3;
6.3. Проведение анализа Навеску пробы массой 0,5 г помещают в
коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают небольшими порциями 40 см3
раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют пробу сначала при комнатной
температуре, затем при умеренном нагревании. К раствору добавляют 8 - 10 капель
азотной кислоты и осторожно выпаривают до появления влажных солей, охлаждают,
приливают 25 см3 раствора соляной кислоты 1:1, растворяют соли при нагревании,
приливают 100 см3 горячей воды и нагревают до кипения. К горячему раствору
приливают 25 см3 раствора гидрохлорида гидроксиламина,
четыре капли ксиленолового оранжевого и титруют
цирконий раствором трилона Б
до изменения малиновой окраски раствора в желтую. В случае появления бледно-малиновой
окраски после достижения точки эквивалентности раствор нагревают до начала
кипения и титруют до появления устойчивой желтой окраски. 6.4. Обработка результатов 6.4.1. Массовую долю циркония
где V - объем раствора трилона Б, израсходованный на
титрование, см3; Т - установленная массовая концентрация
раствора трилона Б по
цирконию, г/см3; m - масса пробы, г. 6.4.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в таблице 5. Таблица 5 В процентах ┌───────────────────────┬────────────────────────────────────────┐ │Массовая доля циркония │ Абсолютное допускаемое расхождение │ │ ├─────────────────────────┬──────────────┤ │ │результатов параллельных │ результатов │ │ │ определений │ анализа │ ├───────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────┤ │От 0,50 до 1,50 включ.│0,05 │0,07 │ │Св. 1,50 " 3,00 " │0,07 │0,10 │ └───────────────────────┴─────────────────────────┴──────────────┘ |
