Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Хромазурол S, раствор 3 г/дм3: 0,3 г хромазурола растворяют в 30 см3 теплой воды (не выше 60°С), 20 см3 этилового спирта, отфильтровывают и доливают водой в колбе вместимостью 100 см3 до метки.
Алюминий по ГОСТ 11069, марки А99 или А9.
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А: 0,1 г алюминия растворяют при нагревании в 20 см3 соляной кислоты (1 : 1). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г алюминия.
Раствор Б: 2,5 мл раствора. А переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 20 см3 соляной кислоты (1:1) и доливают до метки водой; готовят в. день применения.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г алюминия.
Проведение анализа
Для сплава манганин
Навеску сплава массой 0,25 г растворяют в стакане вместимостью 250—300 см3 в 8 см3 азотной кислоты (1 : 1). Раствор разбавляют водой до 150—200 см3 воды, добавляют 20 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают и кипятят 15—20 мин до полного разложения надсернокислого аммония (до полного прекращения выделения пузырьков кислорода). Выпавший осадок двуокиси марганца отфильтровывают на плотный фильтр. Стакан и осадою промывают 6—8 раз водой. Осадок отбрасывают. В фильтрат добавляют 1 см3 раствора Б железоаммонийных квасцов, 2 г хлористого аммония и осаждают гидроокиси алюминия и железа аммиаком (1 : 1), приливая его небольшими порциями при перемешивании раствора, до перехода меди и никеля в растворимый комплекс и появления слабого запаха аммиака. Раствор с осадком выдерживают 15 20 мин в темном месте, осадок отфильтровывают на неплотный фильтр и промывают стакан и осадок на фильтре раствором хлористого аммония. Промытый осадок смывают с фильтра горячей водой в стакан, в котором производилось осаждение, и растворяют в 5 см3 горячей соляной кислоты (1:1). Фильтр промывают горячей водой. Стакан с раствором нагревают до полного растворения осадка, раствор упаривают до 70—80 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
Определение с применением эриохром- цианина R
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 2 см3 полученного раствора, добавляют воду до 20 см3, 10 см3 раствора тиогликолевой кислоты, вводят по каплям аммиак (1:1) до появления окраски тиогликолята железа, затем прибавляют 1 моль/дм3 раствор соляной кислоты до обесцвечивания раствора и 0,5 см3 в избыток. Добавляют 20 см3 раствора эриохромцианина R, 30 см3 буферного раствора и доливают до метки водой.
При установке pH раствора по pH-метру аликвотную часть раствора помещают в стакан, добавляют воду до 20 см3, 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 5 см3 раствора серноватистокис- лога натрия, спустя 5—10 мин добавляют 20 см3 раствора эриохромцианина R и устанавливают pH 6 по pH-метру аммиаком (1:1). Переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 30 см3 буферного раствора и доливают водой до метки. Спустя 20 мин, измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 2 см или на спектрофотометре при 535 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см. Раствором, сравнения служит раствор контрольного опыта.
Определение с применением хромазуро ла S
В стакан вместимостью 100 см3 помещают 2 см3 полученного раствора и упаривают почти досуха. К остатку добавляют 5 см3 соляной кислоты (0,1 моль/дм3) и нагревают до растворения. Затем разбавляют водой до 30 см3, добавляют 1 см3 раствора тиомочевины, 3 см3 раствора тиогликолевой кислоты и устанавливают pH 4 на pH-метре или по универсальной бумажке раствором аммиака ( 1:3). Затем добавляют 10 см3 раствора желатина, 3 см3 раствора хромазурола и раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 40 см3 буферного раствора, до метки доливают водой и перемешивают.
Через 40—50 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (Хэф = 540— —560 нм) или на спектрофотометре при 545 нм в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 2 или 1 см3. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
Для сплава хромель
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 500—600 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения ополаскивают стекло или пластинку и стенки стакана водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1 : 1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты.
После охлаждения приливают 50 см3 воды и растворяют остаток при нагревании. Добавляют 1 см3 раствора Б железоаммонийных квасцов, воду до 150—200 см3, нагревают до 60—70 °С, приливают 12 см3 раствора азотнокислого серебра, 20 см3 раствора надсернокислого аммония и кипятят 15—20 мин до разложения надсернокислого аммония (до полного прекращения выделения пузырьков кислорода). Раствор охлаждают до 60 °С и прибавляют аммиак до перехода никеля в растворимый аммиачный комплекс и слабого запаха аммиака. Раствор с осадком выдерживают 20— 30 мин в теплом месте для коагуляции осадка, осадок отфильтровывают на неплотный фильтр и промывают стакан и фильтр с осадком 5 - 6 раз раствором хлористого аммония. Промытый осадок смывают с фильтра струей горячей воды в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают 20 см3 серной кислоты (1:4), а затем 5—6 раз горячей водой. Раствор разбавляют водой до 200 см3, добавляют 5 см3 раствора азотнокислого серебра, 20 см3 раствора надсернокислого аммония и кипятят 15—20 мин до полного разложения надсернокислого аммония (до полного прекращения выделения пузырьков кислорода). Затем повторяют осаждение гидроокисей алюминия и железа аммиаком.
Промытый осадок смывают с фильтра горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, и промывают фильтр 5 см3
горячей соляной кислоты (1 : 1), а затем 5—6 горячей водой. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.
В зависимости от массовой доли алюминия в сплаве отбирают соответствующую аликвотную часть (см. табл. 2) и далее анализ проводят, как указано в пп. 3.3.1.1 и 3.3.1.2.
Таблица 2
Массовая доля алюминия в сплаве,
М'ісса навес-
ки, г
Аликвотная
часть раство-
ра, см3
Масса навес/И,
соответствующая
аликвотной час-
ти, г
От 0,005 до 0,01 включ.
€в. 0,01 » 0,025 »
» 0,025 » 0,05 »
> 0,05 » 0,1 »
» 0,1 » 0,2 »
> 0,2 » 0,5 >
1
1
0,5
0,5
0,5
0,25
20
10
10
5
2,0
2,0
0,2
0,1
0,05
0,025
0,01
0,005
Для сплавов, содержащих вольфрам
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения сплава часовое стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, раствор упаривают до сиропообразного состояния, разбавляют водой до 60 см3 и выдерживают 30—40 мин в теплом месте для осветления раствора. Осадок отфильтровывают на плотный фильтр с фильтробумажной массой и промывают 5—6 раз теплой азотной кислотой (1 : 50) и выбрасывают.
В фильтрат добавляют 1 см3 раствора Б железоаммонийных
квасцов, 2 г хлористого аммония и далее поступают, как указано в п. 3.3.1. В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 20 см3 полученного раствора и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.1 или 3.3.1.2.
Для остальных сплавов
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты (1:1), стакан накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения сплава часовое стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, раствор разбавляют водой до 150 см3, добавляют 1 см3 раствора Б железоаммонийных квасцов, 2 г хлористого аммония и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.
Для фотометрирования в мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 20 см3 полученного раствора и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.1 или 3.3.1.2.
Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают 1,0; 2,0;. 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б алюминия, доливают- водой до 20—30 см3 и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.1 или З.З.1.2.
О б р аботка результатов
Массовую долю алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
100
м
где mi
асса- алюминия, найденная по градуировочному графи-ку, г;
т —• масса навески, соответствующая аликвотной части ра-
створа, г.
Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.
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, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
Сущность метода
Метод основан на измерении абсорбции света атомами алюминия, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен — закись азота.
Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения
для алюминия.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 1.
Водорода перекись по ГОСТ 10929.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 15 г/дм3: 1,5 г хлорного железа растворяют в 30 см3 соляной кислоты (1:1) и разбавляют водой до 100 см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1 : 19.
Калий хлористый по ГОСТ 4237, раствор 200 г/дм3.
Алюминий по ГОСТ 11069.
Стандартный раствор алюминия: 0,1 г алюминия растворяют 'при нагревании с 10 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
см3 раствора содержит 0,001 г алюминия.
Медь по ГОСТ 859.
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.
см3 раствора содержит, 0,1 г меди.
Никель по ГОСТ 849.
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.
см3 раствора содержит 0,1 г никеля.
4.3. П р о в е д е н и е анализа
Для сплавов, не содержащих кремния и хрома
> Для сплавов с массовой долей алюминия менее 0,1 % навеску массой, приведенной в табл. 3, помещают в стакан вместимостью 600 см3 и растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты (1 : 1). После растворения раствор разбавляют водой до объема 200 см3, добавляют 3—4 г хлористого аммония и 5 см3 раствора хлорного железа (если массовая доля железа в сплаве менее 0,5 %).
Таблица 3
О
Массовая доля алюминия, %
Масс4 иавесии,
бъем раствора медиОт 0,01 Св. 0,1 » 0,5
■> - 1,0
до 0,1
до 0,5
» 1,0
» 3,5
включ.
»
»
»
3 —
1 10
0,5 5
0,1 -
Раствор нагревают до 70—80 °С, добавляют аммиак до полного перехода меди или никеля в растворимый аммиачный комплекс и раствор выдерживают в теплом месте в течение 20 мин, затем раствор фильтруют через фильтр средней плотности, осадок промывают теплым раствором аммиака (1 : 19). Осадок на фильтре растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1) с добавлением 2—4 капель перекиси водорода, фильтр промывают горячей водой, ра- ютвор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Раствор
охлаждают, добавляют 2 см3 раствора хлористого калия и доливают водой до метки.
Для сплавов с массовой долей алюминия свыше 0,1 % навеску массой, приведенной в табл. 3, растворяют при нагревании и 10 см3 азотной кислоты (1:1).
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора хлористого калия и доливают водой до метки.
Измеряют атомную абсорбцию алюминия в пламени ацетилен- закись азота при длине волны 309,3 нм параллельно с градуировочными растворами.
Для сплавов, содержащих кремний и хром
Навеску сплава (см. табл. 3) помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10—30 см3 азотной кислоты
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. При массовой доле алюминия менее 0,1 % поступают, как указано в п. 4.3.1.