МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ
Издание официальное
БЗ 1-99
ИИК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
У
Группа В59
ДК 669.71:546.881.06:006.354МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ
Методы определения ванадия
Methods for determination of vanadium
П
ГОСТ
12697.1-77*
Взамен
ГОСТ 12697-67
в части разд. 2
ОКСТУ 1709
дата введения установлена 01.01.79
Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6—93)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения ванадия в алюминии:
метод с применением М-бензоил-Ы'-фенилгидроксиламина (при массовой доле ванадия от 0,0005 до 0,01 %);
метод с применением фосфорно-вольфрамовой кислоты (при массовой доле ванадия от 0,002 до 0,03 %).
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086—87.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Для анализа алюминия высокой чистоты марок А995 и А99 пробу алюминия изготовляют в виде стержней размером 5 х 20 х 130 мм и в виде стержней с размерами 0 = 6—10 мм, / = 100—130 мм.
В верхней части стержень затачивают по размеру держателя образца (см. чертеж).
Массовую долю компонентов в алюминии определяют по трем навескам.
Определение массовой доли компонентов в алюминии высокой чистоты должно быть выполнено в двух сериях из двух параллельных навесок в каждой серии. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух серий.
1.4. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
Допускается применение другой аппаратуры, материалов и реактивов при условии получения метрологических характеристик, не уступающих указанным в соответствующих стандартах на методы анализа.
Допускается применение других методик, аттестованных по ГОСТ 8.010—90, если их метрологические характеристики не уступают характеристикам методик, включенных в настоящие стандарты.
Числовое значение результата анализа должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и нормируемый показатель марочного состава.
Для анализа алюминия высокой чистоты применяют посуду из кварцевого стекла по ГОСТ 19908—90.
И
здание официальное Перепечатка воспрещена
*Переиздание (июнь 1999 г.) с Изменениями Ns 1, 2, 3, утвержденными в ноябре 1981 г., ноябре 1985 г., мае
1988 г. (ИУС 1-82, 2-86, 8-88)
© Издательство стандартов, 1977
©ИПК Издательство стандартов, 1999По истечении гарантийного срока действия реактивов допускается производить проверку годности реактивов путем анализа стандартных образцов алюминия не реже одного раза в квартал.
.9. (Введены дополнительно, Изм. № 3).
А. Фотометрический метод определения ванадия с №бензоил-№-фенилгидроксиламином
Метод основан на образовании в сернокислом растворе 2,25 моль/дм3 окрашенного в фиолетовый цвет комплексного соединения пятивалентного ванадия с Т4-бензоил-М'-фенилгидроксила- мином. Это соединение экстрагируется хлороформом после создания кислотности раствора 3,5 моль/дм3 по соляной кислоте.
Влияние титана устраняют добавлением фтористого натрия.
Окрашенный раствор фотометрируют при А = 526 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и раствор 4 моль/дм3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328—77, растворы с массовой долей 5 и 20 %. Хранят в полиэтиленовой посуде.
Хлороформ (трихлорметан) по ГОСТ 20015—88.
М-бензоил-М'-фенилгидроксиламин (N-фенилбензогидроксимовая кислота), раствор с массовой долей 0,1 % в хлороформе.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор с массовой долей 0,6 %.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76.
Ванадия пятиокись.
Растворы ванадия стандартные.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Ванадий металлический.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1785 г пятиокиси ванадия, предварительно высушенной при 250 °С и охлажденной в эксикаторе, растворяют в 8 см3 раствора гидроксида натрия 50 г/дм3, затем раствор подкисляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают или 0,1000 г ванадия растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора А содержит 0,1 мг ванадия (V).
Раствор Б; готовят следующим образом: пипеткой отбирают 25 см3 раствора А в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.
см3 раствора Б содержит 0,005 мг ванадия (V).
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Навеску алюминия массой 2 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 или в никелевую чашку с крышкой вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 раствора гидрооксида натрия 200 г/дм2 накрывают стакан часовым стеклом. После окончания бурной реакции обмывают стекло и стенки стакана водой и нагревают до растворения навески. К охлажденному раствору приливают 50 см3 воды, а затем раствор 4 моль/дм3 серной кислоты в количестве, необходимом для перевода 2 г алюминия в сернокислый (27,8 см3) и для нейтрализации гидроксида натрия. Расход кислоты на нейтрализацию гидроксида натрия устанавливают титрованием раствора гидроксида натрия раствором 4 моль/дм3 серной кислоты в присутствии метилового оранжевого.
Серную кислоту следует прибавлять осторожно, чтобы избежать разбрызгивания раствора. Раствор нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3 и разбавляют водой до метки.
Отбирают пипеткой 25—50 см3 раствора в зависимости от предполагаемой массовой доли ванадия в делительную воронку вместимостью 200 см3. Разбавляют водой до 50 см3. Приливают 17,5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, окисляют ванадий до пятивалентного, прибавляя по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски. Через 5 мин в делительную воронку' прибавляют 10 см3 раствора ?4-бензоил-1Ч’-фенилгидроксиламина, затем 32 см3 соляной кислоты. Соляную кислоту добавляют непосредственно перед экстракцией цветного комплекса. Раствор встряхивают в течение 1 мин и после разделения фаз хлороформную фазу переводят в сухую мерную колбу вместимостью 50 см3, не допуская попадания водной фазы.
Экстрагирование повторяют с 10 см3 хлороформа, сливая хлороформную фазу в ту же мерную колбу. Экстракт в мерной колбе доливают до метки хлороформом и перемешивают. В мерную колбу для получения прозрачного раствора можно добавить 1 г сернокислого натрия и встряхнуть.
Если в пробе массовая доля титана больше массовой доли ванадия в 10 раз, что заметно по коричневой окраске хлороформных экстрактов, то перед окислением ванадия марганцовокислым калием добавляют 0,3 г фтористого натрия.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 385 нм.
Раствором сравнения служит хлороформ.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого в мерную колбу вместимостью 200 см3 помещают раствор 4 моль/дм3 серной кислоты в количестве на 27,8 см3 меньше, чем для испытуемого раствора, осторожно вливают 50 см3 раствора гидроксида натрия 200 г/дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Отбирают аликвотную часть раствора, соответствующую аликвотной части испытуемого раствора, в делительную воронку вместимостью 200 см3 и анализ проводят, как указано выше.
Массу ванадия определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 200 см3 из микробюретки приливают 0, 1,2, 4, 6, 8, 10 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050 мг ванадия.
В каждую делительную воронку приливают 17,5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до 70 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 3.1.
Раствором сравнения служит раствор, в который ванадий не добавлялся. По полученным значениям оптической плотности растворов и известным массам ванадия строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Массовую долю ванадия (А) в процентах вычисляют по формуле
у т ■ У- 100
И] • /И] • 1000 ’
где т — масса ванадия, найденная по градуировочному графику, мг;
V— общий объем раствора, см3;
К, — объем аликвотной части раствора, см3;
т1 — масса навески алюминия, г.
Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
|
Массовая доля ванадия, % |
Допускаемое расхождение, % |
|
|
СХОДИМОСТИ, отн. |
воспроизводимости, отн. |
|
|
От 0,0005 до 0,003 включ. |
30 |
45 |
|
Св. 0,003 до 0,01 » |
20 |
30 |
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
Б. Фотометрический метод определения ванадия с применением фосфорно-вольфрамовой кислоты
Метод основан на образовании желтого комплексного соединения с фосфорно-вольфрамовой кислотой. Окрашенный раствор фотометрируют при X = 430 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328—77, раствор с массовой долей 25 %.
Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289—78, раствор 0,5 моль/дм3.
Ванадия пятиокись.
Ванадий металлический.
Растворы ванадия стандартные.
Раствор А; 0,1785 г пятиокиси ванадия, предварительно высушенной при 250 °С и охлажденной в эксикаторе, растворяют в смеси из 50 см3 воды и 10 см3 раствора гидроксида натрия, подкисляют 20 см3 концентрированной азотной кислоты, затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают; или 0,1000 г ванадия растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора А содержит 0,1 мг ванадия.
Раствор Б; пипеткой отбирают 10 см3 раствора А в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.
см3 раствора Б содержит 0,01 мг ванадия.
Разд. 5. (Измененная редакция, Изм. № 3).
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
1г пробы при массовой доле ванадия до 0,015 % или 0,5 г при массовой доле ванадия более 0,015 % растворяют в 10 см3 раствора гидроксида натрия в никелевой чашке с крышкой вместимостью 250 см3 или в стакане вместимостью 400 см3, накрывая стакан часовым стеклом.
После растворения подкисляют 20 см3 азотной кислоты и кипятят до просветления. Раствор разбавляют горячей водой до объема приблизительно 40 см3, добавляют 1,0 см3 ортофосфорной кислоты и 1,5 см3 раствора вольфрамовокислого натрия и перемешивают. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует 430 нм.
Раствором сравнения служит вода. Одновременно проводят контрольный опыт.
Массу ванадия определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
Построение градуировочного графика
В шесть стаканов вместимостью по 250 см3 из бюретки приливают 0; 2; 5; 8; 10 и 15 см3 стандартного раствора Б, что соответствует содержанию 0; 0,02; 0,05; 0,08; 0,10 и 0,15 мг ванадия.
Раствор разбавляют горячей водой до объема приблизительно 40 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, в который ванадий не добавлялся. По полученным значениям оптической плотности растворов и известным массам ванадия строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 3)
