Аппаратура реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Аппарат для дистилляции мышьяка по п. 3.3.1 или другой прибор подобного типа.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 1:3.
Смесь кислот для растворения: одну часть концентрированной азотной кислоты смешивают с тремя частями концентрированной соляной кислоты.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:4, 1:5 и 3 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:50.
Водорода перекись по ГОСТ 10929.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841 и раствор 1 г/дм3.
Калий бромистый кристаллический по ГОСТ 4160.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор 10 г/дм3 в 3 моль/дм3 растворе серной кислоты: готовят из перекристаллизованного препарата. Перекристаллизацию молибденовокислого аммония проводят по ГОСТ 6689.7.
Смесь реакционная свежеприготовленная: 50 см3 раствора молибденовокислого аммония разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 50 см3 раствора сернокислого гидразина и доливают водой до 500 см3.
Квасцы железоаммонийные по НТД, раствор 100 г/дм3 (приготовление по п. 2.2).
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм3.
Фенолфталеин, раствор 10 г/дм3 в этиловом спирте.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478.
Ангидрид мышьяковистый.
Стандартные растворы мышьяка (приготовление по п. 2.2).
Проведение анализа
Навеску сплава (см. табл. 1) растворяют и выделяют мышьяк соосаждением с гидроокисью железа, как указано в п. 2.3.1. Остаток после двукратного упаривания до выделения белого дыма серной кислоты охлаждают и осторожно растворяют в 20 см3 воды.
В перегонную колбу 1 аппарата (чертеж) помещают 2 г сернокислого гидразина и 1 г бромистого калия, в приемники 5 и 7 заливают 25—30 см3 и 10—15 см3 воды соответственно, добавляют в каждый приемник по 1—2 капли перекиси водорода и собирают аппарат в соответствии с чертежом.
Анализируемый раствор через капельную воронку 2 помещают в перегонную колбу 1. Стакан ополаскивают концентрированной соляной кислотой и раствор переносят через воронку 2 в колбу 1. В колбу 1 через воронку 2 добавляют 50 см3 концентрированной соляной кислоты и отгоняют треххлористый мышьяк при нагревании. Отгоняют 3Д первоначального объема раствора в колбе 1 при равномерном кипении (для обеспечения равномерного кипения в колбу 1 помещают несколько стеклянных бусинок).
По окончании отгонки достиллят из приемников 5 и 7 объединяют в зависимости от массовой доли мышьяка в сплаве: в стакан вместимостью 100 см3, если мышьяка менее 0,005 %, или в мерную колбу (см. табл. 1), если мышьяка более 0,005 %.
В колбе раствор доливают до метки водой и перемешивают.
*
1 — перегонная колба; 2 — капельная воронка; 3 — трубка с гидрозатвором;
4 — холодильник; 5 — приемник; 6 — гидрозатвор; 7 — контрольный приемник
В зависимости от массовой доли мышьяка ко всему раствору или его аликвотной части, отобранной согласно табл. 1, помещенной в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 концентрированной азотной кислоты и выпаривают при умеренном нагревании досуха. Стакан с сухим остатком помещают в сушильный шкаф и оставляют на 1 ч при 130 °С.
К охлажденному остатку прибавляют 35 см3 реакционной смеси, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают на водяной бане при 100 °С в течение 10 мин. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают реакционной смесью до метки и перемешивают.
Измеряют оптическую плотность- раствора при 750 или 660 нм на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре.
Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
Для сплавов, содержащих кремний
Навеску сплава (см. табл. 1) растворяют, как указано в п. 2.3.2, выделяют мышьяк соосаждением с гидроокисью железа и осадок обрабатывают, как указано в п. 2.3.1. Остаток после двукратного упаривания до белого дыма с серной кислотой охлаждают, осторожно растворяют в небольшом количестве воды и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.Для сплавов, содержащих хром
Навеску сплава (см. табл. 1) растворяют, как указано в п. 2.3.3, и выделяют мышьяк соосаждением с гидроокисью железа, как указано в п.2.3.1.Остаток после двукратного упаривания с серной кислотой охлаждают и осторожно растворяют в небольшом количестве воды. Далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
Для сплавов, содержащих вольфрам
Навеску сплава (см. табл. 1) растворяют, отделяют вольфрам, как указано в п. 2.3.4, и выделяют мышьяк соосаждением с гидроокисью железа, как указано в п. 2.3.1.
Остаток после двукратного выпаривания с серной кислотой охлаждают и осторожно растворяют в небольшом количестве воды. Далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 100 см3 помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора Б мышьяка. Во все стаканы добавляют по 5 см3 концентрированной азотной кислоты и выпаривают растворы досуха на водяной бане. Стаканы с сухим остатком помещают в сушильный шкаф и оставляют на 1 ч при 130°С и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1, для сплавов с массовой долей мышьяка менее 0,005 %. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий мышьяка.
Обработка результатов
Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
Оті х100 m ’
где ml— масса мышьяка, найденная по градуировочному графику, г;
пг — масса сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Расхождение результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.
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 сопоставлением с результатами, полученными атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
МЫШЬЯКА
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в кислотах, выделении мышьяка соосаждением с гидроокисью железа, растворении осадка в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции мышьяка в пламени ацетилен — воздух или ацетилен — закись азота при длине волны 193,7 нм.
Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для мышьяка.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная Г.1 и Г.5.
Смесь кислот: смешивают один объем азотной кислоты с тремя объемами соляной кислоты.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10489.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Аммиак водный ио ГОСТ 3760 и разбавленный 1:99.
Водорода перекись по ГОСТ 10929.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 80 г/дм3 свежеприготовленный.
Железо, восстановленное водородом.
Железа хлорид, раствор: 0,75 г железа растворяют в 20 см3 соляной кислоты с добавлением раствора перекиси водорода, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,003 г железа.
Ангидрид мышьяковистый.
Стандартный раствор мышьяка: 1,3200 г мышьяковистого ангидрида растворяют в 20 см3 раствора гидроокиси натрия, добавляют 10 см3 воды, 10 см3 раствора соляной кислоты (1:5), переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,001 г мышьяка.
Проведение анализа
Для сплавов, содержащих кремний не более 0,05 %
Навеску сплава массой 5 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют при нагревании в 40 см3 смеси кислот. Раствор разбавляют водой до объема 200 см3, добавляют 10 см3 раствора хлорида железа, нагревают до 70 °С, осторожно нейтрализуют аммиаком до образования растворимых аммиачных комплексов никеля и меди и добавляют еще 5 см3 в избыток. Раствор кипя
тят и оставляют в теплом месте на 30 мин, затем фильтруют че
р
рез фильтр средней плотности. Осадок на
II
ильтре
промывают
три раза горячим раствором аммиака (1:99), затем два раза го-
горячего раствора со-
ячей водой. Осадок растворяют в 10 см3 ляной кислоты (1:1), собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25см3 и доливают водой до метки. Одновременно проводят контрольный опыт.Измеряют атомную абсорбцию мышьяка в пламени ацетилен- воздух и ацетилен-закись азота параллельно с градуировочными растворами при длине волны 193,7 нм.
Для сплавов, содержащих кремний свыше 0,05 %
Навеску пробы массой 5 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 30 см3 раствора азотной кислоты (1:1) и 5 см3 фтористоводородной кислоты. Затем добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, добавляют 50 см3 воды и кипятят до растворения солей. Раствор переносят в стакан вместимостью 400 см3, добавляют 10 см3 раствора хлорида железа и далее поступают, как указано в п. 4.3.1.
Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 см3 стандартного раствора мышьяка, что соответствует 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 мг мышьяка, доливают до метки раствором соляной кислоты (1:5). Измеряют атомную абсорбцию мышьяка, как указано в п. 4.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
к
где Сі
онцентрация мышьяка в анализируемом растворен
сплава,
айденная по градуировочному графику, г/см3;С2 — концентрация мышьяка в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3;
m — масса навески пробы, 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. 2.
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых или медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или
с
отометрическими мето-
опоставлением результатов, полученных дами в соответствии с ГОСТ 25086.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
РАЗРАБОТАН И Внесен Министерством металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В. Н. Федоров, Ю. М. Лейбов, Б. П. Краснов, А. Н. Боганова, Л. В. Морейская, И. А. Воробьева
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Ко
митета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 № 167
4. ВЗАМЕН ГОСТ 6689.13—80
6. ССЫЛОЧНЫЕ МЕНТЫ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
ОКУ-
Р
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, раздела
ГОСТ 8.315—91 ГОСТ 492—73 ГОСТ 1277—75 ГОСТ 3118—77 ГОСТ 3760—79 ГОСТ 3765—78 ГОСТ 4160—74 ГОСТ 4166—76 ГОСТ 4204—77 ГОСТ 4328—77 ГОСТ 4332—76 ГОСТ 4461—77 ГОСТ 5841—74 ГОСТ 6689.1—92 ГОСТ 6689.7—92 ГОСТ 10484—78 ГОСТ 18300—87
ГОСТ 10929—76 ГОСТ 19241—80 ГОСТ 20228—74 ГОСТ 20478—75 ГОСТ 20490—75 ГОСТ 25086—87
2.4.3; 4.4.3 Вводная часть
2.2; 3.2
2.2; 3.2; 4.2
2.2; 3.2; 4.2
2.2; 3.2
3,2
2.2
2.2; 3.2; 4.2
2.2; 3.2; 4.2
2.2
2.2; 3.2; 4.2
2.2; 3.2
Разд. 1
2.2; 3.2
2.2; 3.2; 4.2
2.2, 3.2
2.2; 3.2; 4.2 Вводная часть
2,2
2.2; 3.2
2,2
Разд. 1; 2.4.3; 4.4.3
Сдано в наб. 29.06.92 Подп. в печ. 14,08.92 Усл. печ. л. 1,0. Усл. кр.-отт. 1,0.
Уч.-изд. л. 0,85. Тир. 668 экз.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123557, Москва, ГСП,
Новопресненский пер., 3.
Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 1523