ГОСТ 11739.24-98

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ
И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения цинка

Издание официальное

БЗ 4-98/820





МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
МинскПредисловие

  1. РАЗРАБОТАН ОАО «Всероссийский институт легких сплавов» (ОАО ВИЛС), Межгосудар­ственным техническим комитетом МТК 297 «Материалы и полуфабрикаты из легких и специальных сплавов»

ВНЕСЕН Госстандартом России

  1. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 ноября 1998 г. № 14—98)

За принятие проголосовали:

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Беларусь Республика Казахстан Киргизская Республика Российская Федерация Республика Таджикистан Туркменистан Республика Узбекистан Украина

Азгосстандарт

Армгосстандарт

Госстандарт Беларуси

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизстандарт

Госстандарт России

Таджикгосстандарт

Главная государственная инспекция Туркменистана

Узгосстандарт

Госстандарт Украины



  1. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 21 апреля 1999 г. № 132 межгосударственный стандарт ГОСТ 11739.24—98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2000 года

  2. ВЗАМЕН ГОСТ 11739.24-82

© ИПК Издательство стандартов, 1999

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разре­шения Госстандарта РоссииСодержание

  1. Область применения. . 1

  2. Нормативные ссылки 1

  3. Общие требования 1

  4. Титриметрический метод определения цинка 2

  5. Атомно-абсорбционный метод определения цинка 4

Приложение А Библиография 7МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения цинка

Aluminium casting and wrought alloys.
Methods for determination of zinc

Дата введения 2000—01—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (при массовой доле от 0,1 до 12,0 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,01 до 6,0 %) методы определения цинка.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 61—75 Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 1277-75 ГОСТ 2603-79 ГОСТ 3117-78 ГОСТ 3118-77

ГОСТ 3640-94 ГОСТ 3760-79 ГОСТ 4038-79 ГОСТ 4139-75 ГОСТ 4204-77 ГОСТ 4328-77 ГОСТ 4461-77 ГОСТ 5457-75

Серебро азотнокислое

Ацетон. Технические условия

Аммоний уксуснокислый. Технические условия

Кислота соляная. Технические условия

Цинк. Технические условия

Аммиак водный. Технические условия

Никель (II) хлорид 6-водный. Технические условия

Калий роданистый. Технические условия

Кислота серная. Технические условия

Натрия гидроокись. Технические условия

Кислота азотная. Технические условия

Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 10484—78 Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 10652—73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-вод- ная (трилон Б)

ГОСТ 10727—91 Нити стеклянные однонаправленные. Технические условия

ГОСТ 10929—76 Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 11069—74 Алюминий первичный. Марки

ГОСТ 18300—87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20301—74 Смолы ионообменные. Аниониты. Технические условия

ГОСТ 25086—87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

  1. Общие требования

    1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.

      1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

  2. Издание официальноеТитриметрический метод определения цинка

    1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода, отделении цинка от мешающих компонентов ионным обменом на сильноосновной смоле, титровании цинка раствором трилона Б с дитизоном или ксиленоловым оранжевым в качестве индикатора.

  1. Аппаратура, реактивы и растворы

Колонки стеклянные ионообменные диаметром 25—30 мм, высотой 350—400 мм с расшире­нием в верхней части и краном в нижней. В качестве колонок допускается использовать бюретки вместимостью 50 см3, диаметром 12—15 мм, высотой 450—500 мм.

рН-метр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 1:1, 1:20 и с молярной концентрацией 2; 1 и 0,005 моль/дм3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см3.

Кислота уксусная по ГОСТ 61 плотностью 1,05 г/см3 и раствор с молярной концентрацией 1 моль/дм3: 58 см3 уксусной кислоты помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 1:5.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор 500 г/дм3.

Буферный раствор с pH 5,8: 500 г уксуснокислого аммония помещают в мерную колбу вмес­тимостью 1000 см3, растворяют в 800 см3 воды, доливают водой до метки и перемешивают. Используя pH-метр, устанавливают pH раствора 5,8, при необходимости прибавляя уксусную кислоту.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 50 и 100 г/дм3.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор 10 г/дм3.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.

Бумага индикаторная универсальная.

Индикатор конго красный: 0,1 г реагента растворяют в 100 см3 воды при слабом нагревании, раствор охлаждают и перемешивают.

Индикаторная бумага конго: фильтры средней плотности («белая лента») пропитывают раство­ром конго красного, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100—105 °С, нарезают и хранят в бюксе. Бумага пригодна к применению в течение одного месяца.

Вата стеклянная по ГОСТ 10727.

Ксиленоловый оранжевый, раствор 10 г/дм3 свежеприготовленный.

1,5 — дифенилтиокарбазон (дитизон) [1], раствор 0,25 г/дм3 свежеприготовленный: 0,05 г ди­тизона растворяют в 200 см3 этилового спирта.

Смола ионообменная — сильноосновный четырехаммонийный анионит полистиролового типа марок АН31, АВ17, ЭДЭ-10П или другой анионит данной группы по ГОСТ 20301 с размером частиц от 0,150 до 0,300 мм. Допускается применение импортных смол Дауэкс 1x2, Де-Ацидит FFSR А62.

Цинк по ГОСТ 3640 марки ЦВ00.

Стандартный раствор цинка: 1 г цинка помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 воды, осторожно, небольшими порциями 50 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при умеренном нагревании. Раствор, охлажденный до комнатной температуры, перено­сят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

  1. см3 раствора содержит 0,001 г цинка.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,01 моль/дм3: 7,5 г трилона Б помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 воды. Раствор при необходимости фильтруют, пере­водят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Массовую концентрацию раствора трилона Б по цинку устанавливают одним из следующих способов.

В три конические колбы вместимостью 250 см3 помещают по 10 см3 стандартного рас­твора, что соответствует 10 мг цинка, приливают 100 см3 воды и аммиак до перехода синей окраски бумаги конго в красную, pH 5—5,5. В раствор приливают 20 см3 раствора уксусной кислоты, 10 см3 раствора уксуснокислого аммония (pH 5—5,5, проверяют по универсальной индикаторной бумаге, добавляя при необходимости раствор уксусной кислоты), 50 см3 ацетона, 2 см3 раствора дитизона и 2титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски раствора в желтую. Окраска раствора не должна изменяться от прибавления двух избыточных капель раствора трилона Б.

  1. В три конические колбы вместимостью 250 см3 помещают по 10 см3 стандартного рас­твора, что соответствует 10 мг цинка, приливают 100 см3 воды, 10 см3 буферного раствора, три капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски раствора в светло-желтую.

Массовую концентрацию раствора трилона Б по цинку Т, г/см3, определяют с каждой партией анализируемых проб и вычисляют по формуле

(1)

где С — массовая концентрация стандартного раствора цинка, г/см3;

V— объем стандартного раствора цинка, используемый для титрования, см3;

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

  1. Подготовка к анализу

    1. 50 г смолы помещают в стакан вместимостью 500 см3 и промывают декантацией раство­ром соляной кислоты Г.20 до отрицательной реакции на железо с роданид-ионом (отсутствие розовой окраски). Затем приливают 400 см3 раствора соляной кислоты 0,005 моль/дм3 и выдерживают при комнатной температуре в течение 24 ч.

На дно колонки над краном помещают небольшой слой стеклянной ваты, затем наполняют колонку суспензией смолы высотой 200—250 мм (при диаметре колонки 25—30 мм) или 350—400 мм (при диаметре колонки 12—15 мм), избегая образования пузырьков воздуха или воздушных каналов.

В процессе подготовки смолы и колонки, а также при проведении анализа смола должна быть покрыта слоем жидкости высотой не менее 10—20 мм.

Смолу в колонке промывают последовательно раствором гидроокиси натрия 50 г/дм3 и 100 г/см3 с объемным расходом 2—3 см3/мин до отрицательной реакции на хлорид-ион с азотно­кислым серебром (отсутствие белой мути), затем водой до слабощелочной реакции промывной жидкости (pH 8, проверяют по универсальной индикаторной бумаге). После этого смолу три раза обрабатывают порциями по 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3 с объемным расходом 2—3 см3/мин.

    1. По окончании хроматографического разделения смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой реакции промывной жидкости (pH 5—6 по универсальной индикаторной бумаге), затем пропускают 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3с объемным расходом 2—3 см3/мин и заполняют колонку раствором той же кислоты.

  1. Проведение анализа

    1. Навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 5—10 см3 воды, осторожно, малыми порциями, 50 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и нагревают до растворения.

Таблица 1

Массовая доля цинка, %

Масса навески пробы, г

Объем аликвотной части раствора, см3

Масса навески пробы в аликвотной части раствора, г

От 0,1 до 1,5 включ.

2

Весь раствор

2

Св. 1,5 » 3,0 »

1

50

0,25

» 3,0 » 6,0 »

0,5

50

0,1

» 6,0» 12,0 »

0,25

50

0,0625



Затем добавляют по каплям пероксид водорода (приблизительно 1 см3) до полного растворения меди, выпаривают до влажных солей, приливают 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3 и нагревают до растворения солей. Раствор фильтруют через плотный фильтр («синяя лента»), пред­варительно промытый горячим раствором соляной кислоты 1:1 и горячей водой, фильтр с осадком промывают 30—50 см3 горячего раствора соляной кислоты 2 моль/дм3.

  1. При массовой доле цинка от 0,1 до 1,5 %

Фильтрат и промывные воды собирают в коническую колбу вместимостью 250 см3, охлаждают до комнатной температуры, приливают раствор соляной кислоты 2 моль/дм3 до объема 150 см3 и добавляют 0,5 см3 азотной кислоты.

  1. При массовой доле цинка св. 1,5 до 12,0 %

Фильтрат и промывные воды собирают в мерную колбу вместимостью 200 см3, охлаждают до комнатной температуры, доливают раствором соляной кислоты 2 моль/дм3 до метки и перемеши­вают.

  1. Раствор, полученный по 4.4.2, или аликвотную часть раствора, полученного по 4.4.3 в соответствии с таблицей 1, пропускают через ионообменную колонку с объемным расходом 2—3 см3/мин. Колбу и колонку четыре раза промывают раствором соляной кислоты 2 моль/дм3 порциями по 25 см , а затем 100 см3 раствора соляной кислоты 1 моль/дм3 с тем же объемным расходом. Если в сплаве присутствует свинец, то объем раствора соляной кислоты 1 моль/дм3 увеличивают до 200 см3.

Цинк элюируют 250 см3 раствора соляной кислоты 0,005 моль/дм3 с объемным расходом 2—3 см3/мин, собирая элюат в коническую колбу вместимостью 500 см3. Титрование элюата рас­твором трилона Б проводят одним из перечисленных способов.

      1. Раствор, полученный по 4.4.4, выпаривают до объема 100 см3, приливают аммиак до перехода синей окраски бумаги конго в красную, pH 5—5,5. В раствор приливают 20 см3 раствора уксусной кислоты, 10 см3 раствора уксуснокислого аммония (pH 5—5,5, проверяют по универсаль­ной индикаторной бумаге, добавляя при необходимости раствор уксусной кислоты), 50 см3 ацетона, 2 см3 раствора дитизона и титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски раствора в желтую. Окраска раствора не должна изменяться от прибавления двух избыточных капель раствора трилона Б.

      2. В раствор, полученный по 4.4.4, прибавляют три капли раствора ксиленолового оран­жевого, раствор аммиака до перехода желтой окраски раствора в малиновую, 15 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски раствора в светло-желтую.

    1. Раствор контрольного опыта готовят по 4.4.1—4.4.4 со всеми реактивами, используемыми в ходе анализа.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю цинка X, %, вычисляют по формуле