Основную массу осадка смывают с фильтра струей горячей воды в колбу, в которой проводили растворение, а оставшийся осадок на фильтре растворяют в 30 см3 теплого раствора соляной кислоты 1 : 1 и 3 см3 пероксида водорода. Фильтр промывают горячей водой (до красной окраски бумаги конго, помещенной на край фильтра), собирая промывные воды в ту же колбу. Полученный раствор доводят до кипения и кипятят при слабом нагревании в течение 5 мин, объем раствора должен быть около 100 см3. В раствор помещают бумагу конго, приливают 15 см3 раствора хлористого аммония, охлаждают и устанавливают значение pH 3 раствором гидроокиси натрия 200 г/дм3 (сине-сиреневая окраска бумаги конго от одной капли раствора гидроокиси натрия), дополнительно контролируя универсальной индикаторной бумагой. Охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, приливают 80 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия, доливают водой до метки и перемешивают, при этом значение pH составляет 4,5—5. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности («белая лента») в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата. При массовой доле марганца более 0,5 % раствор фильтруют через два сухих плотных фильтра («синяя лента»).
При температуре ниже 20 °С может появиться белесая муть диэтилдитиокарбамата натрия, которая в дальнейшем титрованию не мешает.
Аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 500—250 см3, доливают водой до 150 см3 и нагревают до температуры 40—60 °С. К раствору добавляют несколько кристаллов гидрохлорида гидроксиламина, 10 см3 буферного раствора и 0,1 г индикаторной смеси или 6—8 капель раствора индикатора. Раствор температурой 40—60 °С титруют в соответствии с таблицей 1 раствором трилона Б 0,05 или 0,02 моль/дм3 до перехода малиновой окраски раствора в синюю.
Раствор контрольного опыта готовят по 4.3.1—4.3.4 со всеми реактивами, применяемыми в ходе анализа.
Обработка результатов
Массовую долю магния X, %, вычисляют по формуле где Ki — объем раствора трилона Б, используемый для титрования раствора пробы, см3;
(И, - У2)Т
• 100,
(2)
К2 — объем раствора трилона Б, используемый для титрования раствора контрольного опыта, см3;
Т — установленная массовая концентрация раствора трилона Б по магнию, г/см3;
m — масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.
Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 2.
Таблица 2
В процентах
|
Массовая доля магния |
Абсолютное допускаемое расхождение |
|
|
результатов параллельных определений |
результатов анализа |
|
|
От 0,10 до 0,30 включ. |
0,02 |
0,03 |
|
Св. 0,30 » 0,75 » |
0,03 |
0,05 |
|
» 0,75 » 1,50 » |
0,05 |
0,07 |
|
» 1,50 » 3,00 » |
0,07 |
0,10 |
|
» 3,00 » 6,00 » |
0,10 |
0,15 |
|
» 6,00 » 13,00 » |
0,20 |
0,25 |
5 Атомно-абсорбционный метод определения магния
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода и измерении атомной абсорбции магния при длине волны 285,2 нм или менее чувствительной — 279,6 нм в пламени ацетилен-воздух в присутствии хлористого стронция или в пламени ацетилен-закись азота.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для магния.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Закись азота медицинская.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 1 : 1 и 1 : 99.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Никель (II) хлорид 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм3.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Стронций хлористый 6-водный по ГОСТ 4140, раствор 50 г/дм3:
76 г хлористого стронция помещают в стакан вместимостью 600 см3, растворяют в 400 см3 воды, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Хранят в полиэтиленовой посуде.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Растворы алюминия.
Раствор А 20 г/дм3: 10 г алюминия помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают небольшими порциями 400 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1 и растворяют при умеренном нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлорида никеля (II).
Затем добавляют 3—5 капель пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3—5 мин. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор Б 1 г/дм3: 50 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Магний по ГОСТ 804 марки Мг95.
Стандартные растворы магния.
Раствор А: 1 г магния помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 100 см3 воды, осторожно, небольшими порциями 30 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1 и растворяют при умеренном нагревании. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,001 г магния.
Раствор Б: 5 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят непосредственно перед применением.
см3 раствора содержит 0,00005 г магния.
.3 Проведение анализа
Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 воды и осторожно, маленькими порциями 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Колбу нагревают до растворения навески, добавляют 3—5 капель пероксида водорода и кипятятраствор в течение 3—5 мин. Если раствор прозрачен, его переводят в мерные колбы в соответствии с таблицей 3.
Если остается осадок, указывающий на наличие кремния, раствор фильтруют в мерную колбу в соответствии с таблицей 3 через фильтр средней плотности («белая лента»), промывая осадок на фильтре 2—3 раза горячим раствором соляной кислоты 1 : 99 порциями по 10 см3 (основной раствор).
Таблица 3
|
Массовая доля магния, % |
Вместимость мерной колбы, см3 |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
Масса навески пробы в аликвотной части раствора, г |
|
От 0,01 до 0,05 включ. |
250 |
Весь раствор |
0,5 |
|
Св. 0,05 » 0,25 » |
500 |
100 |
0,1 |
|
» 0,25 »1,0 » |
500 |
25 |
0,025 |
|
» 1,0 » 5,0 » |
500 |
5 |
0,005 |
|
» 5,0 » 13,0 » |
500 |
5 |
0,002 |
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600 °С в течение 2—3 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку в тигле 10 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1 и растворяют его при умеренном нагревании. После охлаждения раствор присоединяют к основному раствору (при необходимости предварительно фильтруют).
При массовой доле магния менее 0,05 %
К раствору в мерной колбе вместимостью 250 см3, полученному по 5.3.1 и 5.3.2, приливают 20 см3 раствора хлористого стронция (при использовании пламени ацетилен-воздух), доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле магния более 0,05 %
Растворы в мерной колбе вместимостью 500 см3, полученные по 5.3.1 и 5.3.2, доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле магния от 0,5 до 13,0 %
Аликвотную часть 200 см3 раствора, полученного по 5.3.4, помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Аликвотную часть раствора, полученного по 5.3.4 и 5.3.5, в соответствии с таблицей 3 помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, приливают 5 см3 раствора хлористого стронция (при использовании пламени ацетилен-воздух), доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор контрольного опыта готовят по 5.3.1—5.3.6, используя вместо навески пробы навеску алюминия.
Построение градуировочных графиков
При массовой доле магния от 0,01 до 0,05 %
В семь мерных колб вместимостью 250 см3 каждая приливают по 25 см3 раствора алюминия А, по 20 см3 раствора хлористого стронция (при использовании пламени ацетилен-воэдух), в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000025; 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магния.
При массовой доле магния свыше 0,05 до 0,25 %
В шесть мерных колб вместимостью 250 см3 каждая приливают по 5 см3 раствора алюминия А, по 5 см3 раствора хлористого стронция (при использовании пламени ацетилен-воздух), в пять из них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магния.
При массовой доле магния свыше 0,25 до 1,0 %
В шесть мерных колб вместимостью 250 см3 каждая приливают по 25 см3 раствора алюминия Б, по 5 см3 раствора хлористого стронция (при использовании пламени ацетилен-воздух), в пять из них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магния.
При массовой доле магния свыше 1,0 до 13,0 %
В шесть мерных колб вместимостью 250 см3 каждая приливают по 5 см3 раствора алюминия Б, по 5 см3 раствора хлористого стронция (при использовании пламени ацетилен-воздух), в пять из 6них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г магния.
Растворы по 5.3.8.1—5.3.8.4 доливают водой до метки и перемешивают.
Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух или ацетилен-закись азота и измеряют атомную абсорбцию магния при длине волны 285,2 или 279,6 нм.
По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям магния строят градуировочный график в координатах: «Значение атомной абсорбции — массовая концентрация магния, г/см3». Раствор, в который не введен магний, служит раствором контрольного опыта при построении градуировочного графика.
Массовую концентрацию магния в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
.4 Обработка результатов
М
(3)
ассовую долю магния %, вычисляют по формуле(С, - С,)И
г, = • 100 ,
1т
где Ci — массовая концентрация магния в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
С2 — массовая концентрация магния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3;
т — масса навески пробы или масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.
5.4.2 Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 4.
|
Массовая доля магния |
Абсолютное допускаемое расхождение |
|
|
результатов параллельных определений |
результатов анализа |
|
|
От 0,010 до 0,025 включ. |
0,003 |
0,005 |
|
Св. 0,025 » 0,050 » |
0,005 |
0,007 |
|
» 0,050 » 0,100 » |
0,010 |
0,015 |
|
» 0,10 »0,25» |
0,02 |
0,03 |
|
» 0,25 »0,50» |
0,05 |
0,07 |
|
» 0,50 » 1,00» |
0,08 |
0,10 |
|
» 1,00 »2,50» |
0,10 |
0,15 |
|
» 2,50 »5,00» |
0,15 |
0,20 |
|
» 5,0 » 13,0 » |
0,2 |
0,3 |
Таблица 4
В процентах
Ключевые слова: сплавы алюминиевые, методы определения магния, аппаратура, реактивы, растворы, анализ
Редактор Л.И. Нахимова
Технический редактор В.Н. Прусакова
Корректор В. С. Черная
Компьютерная верстка JLA. Круговой
Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 07.05.99. Подписано в печать 09.06.99. Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 0,94.
Тираж 408 экз. С 2986. Зак. 487.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ
Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6.
Плр № 080102
