| 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 ЖЕЛЕЗА Aluminium
casting and wrought alloys. Methods for
determination of iron ГОСТ 11739.6-99 Группа В59 ОКСТУ 1709 Взамен ГОСТ 11739.6-82 Дата введения в действие 1 сентября 2000 года 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 11739.6-99 введен в действие
непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1
сентября 2000 г. 4. Взамен ГОСТ 11739.6-82. 1. Область
применения Настоящий стандарт устанавливает
фотометрический (при массовой доле железа от 0,01% до 2,0%) и
атомно-абсорбционный (при массовой доле железа от 0,005% до 2,0%) методы
определения железа в алюминиевых литейных и деформируемых сплавах. 2. Нормативные
ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки
на следующие стандарты: ГОСТ 61-75. Кислота уксусная. Технические
условия ГОСТ 199-78. Натрий уксуснокислый
3-водный. Технические условия ГОСТ 3118-77. Кислота соляная.
Технические условия ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические
условия ГОСТ 3778-77. Свинец. Технические условия ГОСТ 4038-79. Никель (II) хлорид
6-водный. Технические условия ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические
условия ГОСТ 4328-77. Натрия гидроокись.
Технические условия ГОСТ 4461-77. Кислота азотная.
Технические условия ГОСТ 5456-79. Гидроксиламина
гидрохлорид. Технические условия ГОСТ 5457-75. Ацетилен растворенный и
газообразный технический. Технические условия ГОСТ 10484-78. Кислота
фтористоводородная. Технические условия ГОСТ 10929-76. Водорода пероксид.
Технические условия ГОСТ 11069-74. Алюминий первичный. Марки 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 железа 4.1. Сущность
метода Метод основан на растворении пробы в
растворе соляной кислоты или растворе гидроокиси натрия, восстановлении
трехвалентного железа до двухвалентного гидрохлоридом гидроксиламина,
образовании комплекса двухвалентного железа с 1,10-фенантролином или
2,2'-дипиридилом при рН 4,5 и измерении оптической плотности раствора при длине
волны 510 нм. Мешающее влияние меди, цинка и никеля,
образующих с 1,10-фенантролином или 2,2-дипиридилом бесцветные комплексы,
устраняют введением избыточного количества реагента. Кроме того, в условиях
растворения пробы половина меди отделяется от железа. Если в пробе соотношение
массовых долей меди и железа равно или более 100:1, оставшуюся в аликвотной
части раствора медь отделяют осаждением на свинцовой ленте. 4.2. Аппаратура,
реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр. Шкаф сушильный с терморегулятором. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3, растворы 1:1, 1:99 и раствор 10 моль/дм3: 820 см3 соляной кислоты
плотностью 1,19 г/см3 доливают до объема 1000 см3, охлаждают и перемешивают. Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор
200 г/дм3. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде. Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 1:1. 1,10-фенантролин (моногидрат или
гидрохлорид моногидрата): 0,25 г моногидрата или 0,30 г гидрохлорида
моногидрата растворяют при слабом нагревании в 80 см3 воды, охлаждают, доливают
водой до объема 100 см3. 2,2'-дипиридил: 0,25 г реагента
растворяют в 100 см3 воды. Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм3. Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199. Кислота уксусная по ГОСТ 61 плотностью
1,05 г/см3. Буферный раствор с рН 4,5: 272 г
уксуснокислого натрия растворяют в 500 см3 воды, фильтруют в мерную колбу
вместимостью 1000 см3, приливают 240 см3 уксусной кислоты, доливают водой до
метки и перемешивают. Смесь реактивов: смешивают 100 см3
раствора гидрохлорида гидроксиламина, 100 см3
раствора 1,10-фенантролина или 2,2'-дипиридила и 300 см3 буферного раствора.
Смесь реактивов хранят в посуде из темного стекла не более одного месяца. Индикатор конго красный: 0,1 г реагента
растворяют в 100 см3 воды при слабом нагревании. Индикаторная бумага конго: фильтры
("белая лента") пропитывают раствором конго, высушивают в сушильном
шкафу при температуре (110 +/- 5) С, нарезают и хранят
в бюксе. Бумага пригодна к применению в течение одного месяца. Свинец по ГОСТ 3778 с массовой долей
железа не более 0,001% в виде ленты или проволоки. Водорода пероксид по ГОСТ 10929. Железо реактивное (восстановленное). Стандартные растворы железа. Раствор А: 0,1 г
железа помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 раствора
соляной кислоты 1:1, накрывают часовым стеклом и умеренно нагревают до
растворения, добавляют 2 - 3 капли пероксида водорода и кипятят в течение 3 - 5
мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, часовое стекло ополаскивают
водой над стаканом, в котором проводили растворение, и переводят раствор в
мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,0001 г железа. Раствор Б: 10
см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 2 см3
раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор
готовят перед применением. 1 см3 раствора содержит 0,00001 г железа. 4.3. Подготовка к
анализу Перед проведением анализа стружку пробы отмагничивают. 4.4. Проведение
анализа 4.4.1. Навеску пробы 0,5 г в зависимости
от массовой доли кремния растворяют одним из следующих способов. 4.4.1.1. При массовой доле кремния менее
1,5% Навеску пробы
помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 15 см3 раствора
соляной кислоты 1:1, накрывают часовым стеклом или воронкой и растворяют при
умеренном нагревании, обмывают стенки колбы 10 см3 воды и кипятят в течение 5
мин. К охлажденному до комнатной температуры раствору приливают воду до объема
50 см3 и фильтруют раствор через фильтр средней плотности ("белая лента") в мерную колбу вместимостью в соответствии с таблицей 1,
промывают фильтр 2 - 3 раза раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 5 - 10
см3, доливают водой до метки и перемешивают. Таблица 1 ┌───────────────────────┬───────────┬──────────────┬───────────────────┐ │Массовая доля железа, %│Вместимость│Объем аликвот-│Масса навески пробы│ │ │мерной кол-│ной части │в аликвотной части │ │ │бы, см3 │раствора, см3 │ раствора, г │ ├───────────────────────┼───────────┼──────────────┼───────────────────┤ │От 0,01 до 0,05 включ.│100 │50 │0,25 │ │Св. 0,05 " 0,2 " │250 │25 │0,05 │ │" 0,2 " 0,8 " │250 │20 │0,04 │ │" 0,8 " 1,5 " │250 │10 │0,02 │ │" 1,5 " 2,0 " │250 │5 │0,01 │ └───────────────────────┴───────────┴──────────────┴───────────────────┘ 4.4.1.2. При массовой доле кремния более
1,5% Навеску пробы помещают в стакан из
фторопласта или стеклоуглерода вместимостью 100 см3,
приливают небольшими порциями 20 см3 раствора гидроокиси натрия и растворяют
сначала при комнатной температуре, затем выпаривают при умеренном нагревании до
получения густой сиропообразной консистенции. Стенки стакана обмывают 20 - 25
см3 воды, приливают осторожно, небольшими порциями при непрерывном
перемешивании, 20 см3 раствора соляной кислоты молярной концентрации 10
моль/дм3 и кипятят в течение 3 - 5 мин до получения прозрачного раствора,
доливают 20 - 25 см3 воды и продолжают нагревание в течение 2 - 3 мин. При наличии осадка меди охлажденный
раствор фильтруют через фильтр средней плотности ("белая лента"),
фильтр промывают 3 - 4 раза раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 10 см3,
собирая фильтрат и промывные воды в мерную колбу вместимостью в соответствии с
таблицей 1. Раствор охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки
и перемешивают. 4.4.2. Аликвотную часть раствора,
полученного по 4.4.1.1 или 4.4.1.2, в соответствии с таблицей 1 переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3. Если аликвотная часть равна 50 см3, помещают
в раствор бумагу конго, добавляют по каплям раствор аммиака до появления
сине-сиреневой окраски бумаги конго. Затем приливают 25 см3 смеси реактивов,
доливают водой до метки и перемешивают. 4.4.3. При массовой доле в пробе меди
более 0,5%, цинка более 4,0%, никеля более 2,0% или их суммы более 5,0% к
раствору, приготовленному по 4.4.2, приливают в избыток 10 см3 раствора
1,10-фенантролина или 2,2'-дипиридила. 4.4.4. При соотношении в пробе массовых
долей меди и железа более чем 100:1 медь дополнительно отделяют на
металлическом свинце. Для этого аликвотную часть раствора,
приготовленного по 4.4.1.1 или 4.4.1.2, переносят в стакан вместимостью 100 см3
и разбавляют водой до объема 30 см3. В раствор помещают свинцовую ленту
площадью 3 - 4 см2 и кипятят при слабом нагревании в
течение 5 - 8 мин. Свинцовую ленту с осажденной на ней медью удаляют из
раствора, промывают водой в тот же стакан, раствор охлаждают, переводят в
мерную колбу вместимостью 100 см3. Объем раствора в колбе должен быть 50 - 60
см3. Продолжение анализа - по 4.4.2 и 4.4.3. 4.4.5. Оптическую плотность раствора
измеряют через 30 мин при длине волны 510 нм в кювете
с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта,
приготовленный по 4.4.1.1 или 4.4.1.2, 4.4.2 - 4.4.4 со всеми используемыми в
ходе анализа реактивами. Массу железа определяют по градуировочному графику. 4.4.6. Построение градуировочного
графика В девять из десяти мерных колб
вместимостью 100 см3 каждая отмеряют 2,5; 5,0 см3 раствора Б;
1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 см3 раствора А, что соответствует 0,000025;
0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025; 0,0003; 0,00035; 0,0004 г железа. К
растворам приливают воду до объема 50 см3, 25 см3 смеси реактивов, добавляют в
избыток 10 см3 раствора 1,10-фенантролина или 2,2'-дипиридила, если график
предназначен для проб по 4.4.3, затем доливают водой до метки и перемешивают.
Раствором сравнения служит раствор, в который не введено железо. По полученным значениям оптической
плотности растворов и соответствующим им массам железа строят градуировочный график. 4.5. Обработка
результатов 4.5.1. Массовую долю железа X, %,
вычисляют по формуле
где m - масса железа в растворе пробы,
найденная по градуировочному графику, г;
4.5.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в таблице 2. Таблица 2 В процентах ┌─────────────────────────┬──────────────────────────────────────┐ │ Массовая доля железа │ Абсолютное допускаемое расхождение │ │ ├────────────────────────┬─────────────┤ │ │результатов параллельных│ результатов │ │ │ определений │ анализа │ ├─────────────────────────┼────────────────────────┼─────────────┤ │От 0,010 до 0,030 включ.│0,004 │0,006 │ │Св. 0,030 " 0,100 " │0,006 │0,010 │ │" 0,10 " 0,30 " │0,01 │0,02 │ │" 0,30 " 0,50 " │0,02 │0,03 │ │" 0,50 " 1,00 " │0,04 │0,06 │ │" 1,00 " 2,00 " │0,08 │0,10 │ └─────────────────────────┴────────────────────────┴─────────────┘ 5. Атомно-абсорбционный
метод определения железа 5.1. Сущность
метода Метод основан на растворении пробы в
растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода и измерении атомной
абсорбции железа при длине волны 248,3 нм в пламени
ацетилен-воздух. 5.2. Аппаратура,
реактивы и растворы Спектрофотометр атомно-абсорбционный с
источником излучения для железа. Печь муфельная. Ацетилен по ГОСТ 5457. Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью
1,19 г/см3, растворы 1:1 и 1:99. Никель (II) хлорид по ГОСТ 4038, раствор
1 г/дм3. Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью
1,84 г/см3. Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью
1,35 - 1,40 г/см3. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Водорода пероксид по ГОСТ 10929. Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999. Раствор алюминия 50 г/дм3: 25 г алюминия
помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 1 - 2 см3 раствора
хлорида никеля (II), небольшими порциями 275 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и
растворяют при умеренном нагревании. В раствор приливают 1 см3 пероксида
водорода и кипятят его в течение 5 мин. Охлажденный раствор переносят в мерную
колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор
хранят в полиэтиленовой посуде. Железо реактивное (восстановленное). Стандартный раствор железа А - по 4.2. 1 см3 раствора содержит 0,0001 г железа. 5.3. Подготовка к
анализу Перед проведением анализа стружку пробы отмагничивают. 5.4. Проведение
анализа 5.4.1. Навеску пробы массой в
соответствии с таблицей 3 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
приливают 30 см3 воды и осторожно, небольшими порциями, 30 см3 раствора соляной
кислоты 1:1. Колбу нагревают до растворения навески, добавляют 3 - 5 капель
пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3 - 5 мин. Таблица 3 ┌────────────────────────┬──────┬────────────┬────────┬──────────┐ │Массовая доля железа, % │Масса │ Объем │ Объем │Масса на- │ │ │навес-│ аликвотной │раствора│вески про-│ │ │ки │ части │соляной │бы в алик-│ │ │пробы,│ раствора, │кислоты │вотной │ │ │г │ см3 │1:1, см3│части рас-│ │ │ │ │ │твора, г │ ├────────────────────────┼──────┼────────────┼────────┼──────────┤ │От 0,005 до 0,10 включ.│1 │Весь раствор│- │1 │ │Св. 0,10 " 1,0 " │0,5 │20 │1 │0,1 │ │" 1,0 " 2,0 " │0,5 │10 │3 │0,05 │ └────────────────────────┴──────┴────────────┴────────┴──────────┘ 5.4.1.1. Если раствор прозрачен, его
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и
перемешивают. 5.4.1.2. Если остается осадок,
указывающий на наличие кремния, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью
100 см3 через фильтр средней плотности ("белая лента"), промывая
фильтр 2 - 3 раза горячим раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 5 - 10
см3, и собирают 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 100 см3, доливают
водой до метки и перемешивают. 5.4.2. Аликвотную часть раствора в
соответствии с таблицей 3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
приливают раствор соляной кислоты 1:1 в соответствии с таблицей 3, доливают
водой до метки и перемешивают. 5.4.3. Раствор контрольного опыта готовят
по 5.3.1 и 5.3.2, используя вместо навески пробы навеску алюминия. 5.4.4. Построение градуировочного
графика 5.4.4.1. При массовой доле железа от
0,005 до 0,10% В восемь мерных колб вместимостью 100 см3
каждая приливают по 20 см3 раствора алюминия, в семь из них отмеряют 0,5; 1,0;
2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 стандартного раствора А,
что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,001 г
железа. 5.4.4.2. При массовой доле железа от 0,10
до 1,0% В семь мерных колб вместимостью 100 см3
каждая приливают по 2 см3 раствора алюминия, по 5 см3 раствора соляной кислоты
1:1, в шесть из них отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 стандартного
раствора А, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0004;
0,0006; 0,0008; 0,001 г железа. 5.4.4.3. При массовой доле железа от 1,0
до 2,0% В семь мерных колб вместимостью 100 см3
каждая приливают по 1 см3 раствора алюминия, по 5 см3 раствора соляной кислоты
1:1, в шесть из них отмеряют 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 см3 стандартного
раствора А, что соответствует 0,0005; 0,0006; 0,0007;
0,0008; 0,0009; 0,001 г железа. 5.4.4.4. Растворы, полученные по 5.4.4.1
- 5.4.4.3, доливают водой до метки и перемешивают. 5.4.5. Растворы пробы, контрольного опыта
и растворы для построения градуировочного графика
распыляют в окислительное пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию
железа при длине волны 248,3 нм. По полученным значениям атомной абсорбции
и соответствующим им массовым концентрациям железа
строят градуировочный график в координатах:
"Значение атомной абсорбции - массовая концентрация железа, г/см3". Раствор, в который не введено железо, служит
раствором контрольного опыта при построении градуировочного
графика. Массовую концентрацию железа в растворе
пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному
графику. 5.5. Обработка
результатов 5.5.1. Массовую долю железа
где
V - объем раствора пробы, см3; m - масса навески пробы или масса навески
пробы в аликвотной части раствора, г. 5.5.2. Расхождения результатов не должны
превышать значений, указанных в таблице 4. Таблица 4 В процентах ┌─────────────────────────┬──────────────────────────────────────┐ │ Массовая доля железа │ Абсолютное допускаемое расхождение │ │ ├──────────────────────────┬───────────┤ │ │ результатов параллельных │результатов│ │ │ определений │ анализа │ ├─────────────────────────┼──────────────────────────┼───────────┤ │От 0,005 до 0,010 включ.│0,002 │0,003 │ │Св. 0,010 " 0,030 " │0,004 │0,005 │ │" 0,030 " 0,100 " │0,006 │0,010 │ │" 0,10 " 0,30 " │0,01 │0,02 │ │" 0,30 " 0,50 " │0,02 │0,03 │ │" 0,50 " 1,00 " │0,04 │0,06 │ │" 1,00 " 2,00 " │0,08 │0,10 │ └─────────────────────────┴──────────────────────────┴───────────┘ |
