---

УДК 669.721.5 : 546.831.06 : 006.354 Группа BSP

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

ГОСТ
3240.5-76

ПЛАВЫ МАГНИЕВЫЕ

Методы определения циркония

Magnesium alloys.

Methods for determination of zirconium

ОКСТУ 1709

С

с 01,01.76

до 01.01.93

рок действия

v Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод определения циркония (при массовой доле циркония от 0,05 до 1,5%) и фотометрический метод определения циркония (при мас­совой доле циркония от 0,00005 до 0,01%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 3240.0—76.

1. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
   ЦИРКОНИЯ

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и тит­ровании циркония раствором динатриевой соли этилендиаминтет- рауксусной кислоты.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1 и 1:6, 2 М раствор.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79, 10%-ный ра­створ.

Натрий пиросернокислый по ГОСТ 18344—78.

Ксиленоловый оранжевый, 0,1%-ный раствор; готовят и хранят по ГОСТ 4919.1—77.

Кислота фениларсоновая, 1%-ный раствор.

Циркония (IV) хлорокись, 8-водная (цирконил хлористый).

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Стандартный раствор циркония: 0,353 г хлористого цирконила растворяют в 2 М растворе соляной кислоты и доливают объем раствора этой же кислотой до 100 см³.

1. см³ раствора содержит 1 мг циркония.

Для установки титра раствора циркония отбирают пипеткой 10 см³ раствора в стакан вместимостью 250 см³, прибавляют 20 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 100 см³ воды. Раствор наг-

р

ениларсоновой кисло-

ЗЕ

евают до кипения и добавляют 15 см³ 4 ты. Раствор с выпавшим осадком кипятят 10 мин, избегая бурного кипения. Фильтруют через два фильтра средней плотности и про­мывают 5—6 раз горячей водой. Фильтр с осадком сушат, сжига­ют и прокаливают при 1050°С в течение 3 ч.

Титр раствора циркония (Т), выраженный в г/см³ циркония, вычисляют по формуле

m -0,7403
р

где ш — масса двуокиси циркония, г;

0,7403 — коэффициент пересчета двуокиси циркония на цирконий;

V — аликвотная часть раствора хлористого цирконила, см³.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, 0,0125 М раствор; гото­вят следующим образом: 4,6531 г трилона Б растворяют в 1000 см³ воды. Титр раствора трилона Б устанавливают по раствору хло­ристого циркония следующим образом: 5 см³ стандартного раство­ра циркония отбирают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 70 см³ воды, подогретой до 80—90°С, 30 см³ раствора солянокислого гидроксиламина и шесть капель ксиленолового ора­нжевого. Титруют раствором трилона Б до изменения цвета раст­вора из розового в желтый.

Т

г/см³ циркония,

итр раствора трилона Б (TJ, выраженный в

вычисляют по формуле

где m — количество циркония, содержащееся в аликвотной части раствора циркония, г;

Vi—объем раствора трилона Б, израсходованный на титро­вание, см³.

Массу навески сплава определяют в зависимости от содержа­ния циркония, как указано в табл. 1.

Навеску сплава помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³ и растворяют при нагревании в 30 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1

.

Таблица 1

М

Масса навески сплава, г

2

0,5

ассовая доля циркония, %

От 0|Д> ДО 0.» 1

Св. ОД > 1Д) > 1,0 > 1,5

К горячему раствору приливают 70 см³ воды, подогретой до 80—90°С, 30 см³ раствора солянокислого гидроксиламина, шесть капель ксиленолового оранжевого и горячий раствор титруют раствором трилона Б до изменения цвета от розового до устойчи­вого желтого.

Если при растворении сплава остается черный осадок нер а ст­ворившегося элементарного циркония, его отфильтровывают че­рез фильтр средней плотности и осадок промывают 6—8 раз горя­чим раствором соляной кислоты, разбавленной 1:6. Фильтр с оса­дком сжигают, прокаливают в течение 30 мин при 800°С и сплав­ляют при 500—600°С с пятикратным количеством пиросернокис­лого натрия. Плав растворяют в 100 см³ воды и 10 см³ соляной кислоты при нагревании. Соединяют фильтрат с полученным пос­ле сплавления раствором и определяют цирконий, как указано выше.

V-TilOO

где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титро­вание, см³;

Ті —титр раствора трилона Б, выраженный в г/см³ циркония;

т — масса навески сплава, г.

Массовая доля циркония, %

Т

Абсолютные допускаемые расхождения. %

0,008 0,02 0,03 0,05

аблица 2

От 0,05 до 0,10

Св. ОД » 0,2 > 0„2 » 0,5 » 0,5 » 1,5

Для контроля точности измерений массовой доли циркония от 0,05 до 1,5% используют государственные стандартные образцы, от­раслевые стандартные образцы и стандартные образцы предприя­тия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315—78. Контроль точности измерения производят в соответст­вии с ГОСТ 25086—87.

Допускается проводить контроль точности измерений массовой

доли циркония, используя метод добавок.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ЦИРКОНИЯ

Метод основан на образовании окрашенного соединения цирко­ния с арсеназо III в среде 9 М соляной кислоты. Оптическая плот­ность растворов пропорциональна концентрации циркония в интер­вале 0,5—5 мкг в 25 см³ раствора. Чувствительность реакции 0,15 мкг в 25 см³. Оптическую плотность измеряют при 670 нм. Из­мерению мешают уран и торий.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1, 0,2 М и 9 М растворы.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77.

Кислота фениларсоновая, 0,1%-ный раствор.

Арсеназо III, 0,1%-иый водный раствор.

Цирконий металлический или циркония (IV) хлорокись, 8-вод- ная.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145—74.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Стандартные растворы циркония.

Раствор А с концентрацией 1 мг/см³ готовят из хлористого цир­конила согласно п. 2.2 или из металлического циркония:

1 г циркония металлического помещают в стакан вместимостью 200 см³, приливают 50 см³ серной кислоты и добавляют 10 г сер­нокислого калия. Стакан накрывают часовым стеклом и нагрева­ют до появления густых паров серной кислоты. После полного растворения навески циркония содержимое стакана разбавляют водой, нагревают до кипения и осаждают цирконий аммиаком. Осадку дают скоагулировать, отфильтровывают, промывают во­дой с несколькими каплями аммиака.

Затем осадок на фильтре растворяют в соляной кислоте, раз­бавленной Г.1, и снова осаждают гидрооксид циркония аммиаком. Отфильтровывают и промывают как и в первом случае.Осадок на фильтре растворяют в 34 см³ горячей соляной кис­лоты, разбавленной 1:1 в стакан, где проводилось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, по охлаждении раствор доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 1 мг циркония.

Раствор Б: готовят разбавлением раствора А в 20 раз 0,2 М раствором соляной кислоты.

1 см³ раствора В содержит 5 мкг циркония.

Раствор В: готовят перед употреблением разбавлением раство­ра Б в 10 раз 0,2 М раствором соляной кислоты.

1 см³ раствора В содержит 5 мкг циркония.

Титр стандартного раствора А устанавливают в соответствии с п. 2.2.

Навеску сплава массой. 1 г (при массовой доле циркония до 0,0005%) и 0,1 г (при массовой доле циркония от 0,0005 до 0,2%) помещают в стакан вместимостью 100—150 см³ и растворяют в 15 см³ 9 М раствора соляной кислоты. После растворения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см³, добавляют в кол­бу 0,5 см³ раствора арсеназо III и доливают до метки 9 М раство­ром соляной кислоты.

При массовой доле циркония в сплаве от 0,005 до 0,02% колбу доливают до метки без добавления арсеназо III 9 М раствором со­ляной кислоты, аликвотную часть 5 см³ переносят в другую колбу вместимостью 25 см³, добавляют 0,5 см³ раствора арсеназо III и доливают до метки той же кислотой.

Измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 670 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см по отноше­нию к воде.

Из полученных значений вычитают оптическую плотность конт­рольного раствора. Массовую долю циркония вычисляют по гра­дуировочному графику.

В стаканы вместимостью 100—150 см³ вводят 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 и 1,0 см³ раствора В, что соответствует 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 мкг циркония, добавляют 15 см³ 9 М раствора соляной кис­лоты и кипятят 5—10 мин для разрушения полимеров циркония. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 25 см³, добав­ляют 0,5 см³ раствора арсеназо III и доливают до метки той же кислотой. Измеряют оптическую плотность растворов при 670 нм по отношению к воде, вычитая значение оптической плотности кон­трольного раствора. По полученным значениям строят градуиро­вочный график.

/Пі

т-10000

где mi—масса циркония, найденная по градуировочному гра­фику, мкг;

т — масса навески сплава, г.

При определении 0,005—0,02% циркония с использованием раз» бавлення, полученный результат умножают на 5.

Таблица 3

Массовая доля циркония, %

Абсолютные допускаемые
расхождения, %

0,00005 0,00020 0,000В 0,004

От 0.00005 до 0.00025 Св. 0,00025 » 0,00100 » 0,001 * 0,005

» 0.005 » 0,020

Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № 1)

.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

АННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной лромыш* ценности СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

8. А. Коренева, С. Н. Пимаева, М. Ф. Свиридова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст*

венного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.12.76

NS 2889

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

О

Номер пункта

2.2, 3.2

3.2

3.2

3.2

2.2

2.2

2.2

2.2

2.5

2.5

бозначение НТД, на который дана ссылка

ГОСТ 3118—77

ГОСТ 3760—79 ГОСТ 4145—74 ГОСТ 4204—77 ГОСТ 4919.Ii—77 ГОСТ 5456—65 ГОСТ 10652—73 ГОСТ 18344-78 ГОСТ 25086—87 ГОСТ 8.315—78

Срок действия продлен до 01.01.93 Постановлением Госстандар­та СССР от 30.06.87 № 3008

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1988 г.) с Изменением Не 1, утвержден­

ным в июне 1987 г. (ИУС 11—87).

1