---

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ

И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

ГОСТ 6689.7-92

Издание официальное

13 р. 50 к. БЗ 5-92/632

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москв

аГОСУДАРСТВЕННЫЙ

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ

И

ГОСТ

6689.7—92

МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

Методы определения кремния

Nickel, nickel and copper-nickel alloy?.
Methods for the determination of silicon

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.9$

Настоящий стандарт устанавливает

гравиметрический метод

определения кремния (при массовой доле 1

и фотометрические методы определения

кремния кремния

доле кремния от 0,001 до 0,1 и от 0,01 до 0,3%)

от 0,1 до 1,6%) (при массовой в никеле, нике­

левых и медно-никелевых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. О

   по ГОСТ 25086 с

   БЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа дополнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

   1. Сущность метода

Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кис­лоты, прокаливания ее до двуокиси кремния и удалении в виде тетрафторида кремния. Содержание кремния рассчитывают по- разности массы осадка до и после его обработки фтористоводо­родной кислотой.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1 : 100.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1 :4.

Смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1 :3 для раст­ворения.

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1992

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен^ тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта Росси

иКислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм³.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм³.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, раствор 10 г/дм³ в растворе гидроокиси натрия.

Калий-натрий углекислый безводный по ГОСТ 4332.

Навеску сплава массой 2 г (при массовой доле кремния ме­нее 1%) и 1 г (при массовой доле кремния свыше 1%) помещают в кварцевый стакан вместимостью 250 см³, добавляют 20—30 см³ смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или плас­тиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После раство­рения сплава стекло или пластинку и стенки стакана ополаскива­ют водой, добавляют 20—30 см³ серной кислоты (1:1) и упарива­ют до выделения густого белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и снова повторяют упаривание до выделения густого белого дыма серной кислоты. К охлажденному остатку добавляют 3—5 см³ концентрированной соляной кислоты, 150—200 см³ горячей воды и нагревают до раст­ворения солей. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плот­ности, промывают горячей соляной кислотой (1 : 100) до отрица­тельной реакции промывных вод на медь (проба с раствором же­лезистосинеродистого калия) и никель (проба с щелочным раст­вором диметилглиоксима), а затем промывают осадок 3—4 раза горячей водой. Фильтрат упаривают до появления белого дыма серной кислоты, остаток разбавляют водой до 150—200 см³, оса­док кремниевой кислоты отфильтровывают на другой фильтр средней плотности и промывают, как указано выше. Оба фильтра

с

тигель, высушивают, озоля-

осадками помещают в платановый ют и прокаливают в муфельной печи при 1000—1100°С до посто­янной массы. К остатку в платиновом тигле добавляют 2—3 капли

к

фтористоводородной

онцентрированной серной кислоты кислоты и осторожно упаривают досуха. Прокаливают остаток при 1000—-1100°С в муфельной печи до постоянной массы.

Одновременно через весь ход анализа проводят контрольный опыт и в найденное содержание кремния вводят соответствующую поправку.

(_W1 — 7z₀)-0,4672« 100

где /41 — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;

т₂—масса тигля после обработки фтористоводородной кис­лотой, г;

м

0,4672 — коэффициент пересчета

массы двуокиси кремния на

ассу кремния;

т — масса навески сплава, г.

т

2.4.2. Расхождения результатов ний d (показатель сходимости) и

рех параллельных определе- результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений

допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Допускаемые расхождения; %

Массовая доля кремния, %

d D

От 0,001 до 0,005 включ.

Св. 0,005 » 0,01 »

» 0,01 » 0,02 »

» 0,02 » 0,05 »

» 0,05 » 0,10 »

» 0,10 » 0,20 »

» 0,20 » 0,30 »

» 0,30 » 0,40 »

» 0,40 » 0,50 »

» 0,50 »1,0 »

»1,0 »1,6 »

0,0008 0,001

0,002 0,005 ода

0,012 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

0,001 0,001 0,003 0,007 0,01

0,02 0,03

0,04

0,06 0,07

0,08

3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
   ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ (от 0,001 до 0,1%)

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании кремнемолибденовой кислоты, экстракции ее бутиловым спиртом, восстановлении ее в экстрак­те до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности обра­зовавшейся окраски.

рН-метр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 2:1, 1:2 (про­кипяченная) и 1:100.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 :9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная, ос.ч.

Кислота лимонная по ГОСТ 3852, раствор 500 г/дм³.

Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор: 60 г борной кислоты обрабатывают 1 дм³ горячей воды и после охлаж­дения используют отстоявшийся раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, ос.ч., разбавленный 1 : 1 и 1 : 100.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристалли­зованный, раствор 100 г/дм³: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см³ воды при 70—80°С, добавляют аммиак до явного запаха и горячий раствор фильтруют два раза через один и тот же фильтр в стакан, содержащий 300 см³ этилового спирта. Раствор охлаждают до 10°С и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера, отсасывая маточный раствор. Кристаллы промывают 2—3 раза этиловым спиртом порциями по 20—30 см³, после чего их высу­шивают на воздухе.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Олово двухлористое по ТУ 6—09—5384—88, раствор 100 г/дм³; готовят: 10 г двухлористого олова растворяют в 100 см³ соляной кислоты (1:1) при нагревании до 80—90°С.

Промывной раствор: к 50 см³ серной кислоты добавляют 1,5 см³ раствора молибденовокислого аммония.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 0,1 моль/дм³.

Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор 50 г/дм³.

Натрий кремнекислый мета по ГОСТ 4239.

Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428.

Стандартные растворы кремния.

Из кремнекислого натрия: 0,5 г кремнекислого натрия раство­ряют в 20 см³ раствора углекислого натрия в платиновой чашке, охлаждают, помещают в полиэтиленовый сосуд, разбавляют водой до 500 см³ и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,0001 г кремния.

Точное содержание кремния устанавливают гравиметрическим методом.

Из двуокиси кремния: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г натрия-калия углекислого. Плав выщелачивают водой, переносят в мерную колбу вмести­мостью 500 см³, доливают до метки водой, перемешивают и не­медленно переносят в полиэтиленовый сосуд.

1 см³ раствора содержит 0,0002 г кремния.

Точное содержание кремния устанавливают гравиметрическим методом

.

Навеску сплава (см. табл. 2) помещают в полиэтиленовый или тефлоновый или фторопластовый стакан вместимостью 100 см³, добавляют 15—30 капель фтористоводородной кислоты, 15 см³ азотной кислоты (2: 1), накрывают полиэтиленовой или фторо­пластовой крышкой и растворяют на холоде, а затем на водяной бане при нагревании до 60°С и выдерживают при этой температу­ре 20—30 мин, затем открывают крышку и держат еще 15 мин. После растворения раствор охлаждают, добавляют 30 см³ борной кислоты, через 20 мин смесь переносят через полиэтиленовую во­ронку в мерную колбу вместимостью 100 см³, содержащую 30 см³ борной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Рас­твор немедленно переносят в стакан, в котором проводили раст­ворение.

Таблица 2

Массовая доля
кремния, %

Масса на-
вески, г

Объем алик­вотной части раствора, см³

Масса навески,
соответствующая
аликвотной части
раствора, г

50

20

10

10

0,5

0,1

0,05

0,025

Предварительно устанавливают pH в растворах аликвотных частей на pH-метре: в полиэтиленовый стакан вместимостью 50 см³ помещают аликвотную часть раствора (см. табл. 2), добав­ляют воды до объема приблизительно 50 см³ и с помощью раст­вора аммиака (ос.ч.) устанавливают pH — 1,0—1,2, добавляя рас­твор аммиака по каплям, фиксируя число капель, израсходован­ных на операцию. Аликвотную часть раствора (см. табл. 2) для анализа помещают в делительную воронку вместимостью 200 см³, доливают воды до приблизительно 50 см³ и устанавливают pH = 1,0—1,2, используя предварительные данные. В раствор по каплям при перемешивании добавляют 5 см³ раствора молибде­новокислого аммония и оставляют стоять 10 мин. Затем добав­ляют 5 см³ лимонной кислоты, 10 см³ прокипяченной азотной кис­лоты (1:2), 30 см³ бутилового спирта и экстрагируют кремне­молибденовую гетерополикислоту, осторожно переворачивая во­ронку 30 раз. После расслоения водный слой отбрасывают и к ор­ганическому слою добавляют 50 см³ промывной жидкости и про­мывают, переворачивая воронку 10—15 раз. Водный слой отбра-сывают, а органический переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, добавляют бутиловый спирт, 7—8 капель раствора дву-

хлористого олова, добавляют до метки бутиловым спиртом и энергично встряхивают. В течение 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с красным свето-

.

на спектрофотометре при

фильтром (Х_Эф = 600—630 нм) или

635 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см. В ка-

честве раствора сравнения используют бутиловый спирт. Одновре­менно через все стадии анализа проводят контрольный опыт и найденное в нем значение оптической плотности вычитают из зна­

чения оптической плотности пробы.

Навеску сплава (см. табл. 2) помещают в стакан вместимо­стью 250 см³, добавляют 10 см³ азотной кислоты (1:2). Накры­вают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. Стекло или пластинку и стенки ста­кана ополаскивают водой, раствор упаривают до сиропообразно­го состояния, водой разбавляют до 60 см³ и выдерживают 20— 30 мин в теплом месте до осветления раствора.

Осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на двойной плотный фильтр, стакан и осадок промывают 3—4 раза горячей азотной кислотой (1 : 100) и фильтрат оставляют. Осадок на фильтре растворяют в 4—6 см³ горячего раствора аммиака (1:1) в стакане, в котором проводилось растворение, и фильтр промы­вают раствором аммиака (1:100). Полученный раствор прили­вают к ранее полученному фильтрату при быстром перемешива­нии. Фильтр помещают в платиновый тигель, озоляют, добавляют 0,3 г калия-натрия углекислого и сплавляют при 1000—1100°С. После охлаждения плав выщелачивают водой с добавлением 1—• 2 капель концентрированной азотной кислоты, полученный раст­вор присоединяют к объединенному фильтрату и упаривают до 70—80 см³. После охлаждения раствор помещают в мерную кол­бу вместимостью 100 см³ и доливают до метки водой.

Аликвотную часть раствора (см. табл. 2) помещают в стакан вместимостью 50 см³, доливают до объема 50 см³ водой и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.