---

У

Группа В19

ДК 669.26:546.621.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

В

ХРОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ

ГОСТ

Методы определения общего алюминия

Metallic chrome.

Methods for determination of total aluminium

13020.6-85

(СТ СЭВ 4513—84)

замен

Г

ОКСТУ 0809

ОСТ 13020.6—75

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 мая 1985 г. № 1414 срок действия установлен

с 01.07.86 до 01.07.96

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает комплексонометрический и атомно-абсорбционный методы определения общего алюминия в металлическом хроме (при массовой доле алюминия от 0,1 до 1,8%).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4513—84.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75.

   2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде стружки толщиной не более 0,5 мм по ГОСТ 23916—79. ,

2. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании комплексного соединения алю­миния с трилоном Б с последующим разрушением этого соедине­ния фтористым натрием. Эквивалентное количество выделившего­ся трилона Б титруют раствором соли цинка в присутствии инди­катора ксиленолового оранжевого. Мешающие определению алю­миния элементы отделяют гидроксидом натрия.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:10 и 1:100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота хлорная, 42 или 57%-ный раствор.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота борная по ГОСТ 9656—75.

Натрий пиросернокислый по ГОСТ 18344—78.

Водорода перекись по ГОСТ 177—77.

Железо треххлористое по ГОСТ 4147—74, 5%-ный раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 25%-ный раствор. Раст­вор хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, 4%-ный раствор. Хранят в полиэтиленовой посуде.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—78.

Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.

Буферный раствор pH 5,5—5,8: 500 г уксуснокислого аммония растворяют в 1 дм³ воды, добавляют 30 см³ уксусной кислоты и перемешивают.

Фенолфталеин по ГОСТ 5850—72, 0,1%-ный спиртовой раст­вор.

Натрий хлористый.

Ксиленоловый оранжевый, индикаторная смесь: 0,1 г ксилено­лового оранжевого тщательно растирают с 10 г хлористого натрия.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', К^т/-тетрауксусной кис­лоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, раствор молярной концентрацией 0,0125 моль/дм³: 4,6530 г трилона Б растворяют в 300 см³ воды в присутствии нескольких капель аммиака, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм³, фильтр промы­вают 2—3 раза водой, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Алюминий металлический.

Стандартный раствор алюминия: 1,0000 г алюминия растворяют в 50 см³ соляной кислоты (1:1). Затем раствор охлаждают, прили­вают 200 см³ воды, растворяют соли и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, после чего доливают до метки водой и пере­мешивают.

Массовая концентрация алюминия в растворе равна 0,001 г/см³.

Цинк металлический.

Раствор цинка молярной концентрацией 0,0125 моль/дм³: 0,8175 г цинка растворяют в 20 см³ соляной кислоты (1:1), выпа­ривают раствор до влажных солей, приливают 100 см³ воды и раст­воряют соли при нагревании. Охлаждают, добавляют 25 см³ бу- о₉ ■

ферного раствора, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовую концентрацию раствора цинка по алюминию, выра­женную в граммах на кубический сантиметр, определяют по стан­дартному раствору алюминия, проведенному через все стадии анализа. Для этого в коническую колбу вместимостью 250 см³ по­мещают стандартный раствор алюминия в количестве, соответст­вующем содержанию алюминия в анализируемой пробе, прили­вают 50' см³ соляной кислоты (1:1), затем раствор окисляют нес­колькими каплями азотной кислоты, добавляют 50 см³ хлорной кислоты и выпаривают до появления паров хлорной кислоты, ох­лаждают. Соли растворяют в 100 см³ воды, прибавляют 2 г борной кислоты, 10 см³ раствора треххлористого железа.

Раствор предварительно нейтрализуют раствором гидроокиси натрия и далее поступают, как указано в п. 2.3.

Массовую концентрацию раствора цинка по алюминию (с), выраженную в граммах на кубический сантиметр, вычисляют по формуле

т
^С=(V-VJ ’

где т — масса алюминия, соответствующая аликвотной части раствора, г;

V — объем раствора цинка, израсходованный при втором тит­ровании, см³;

Vi — объем раствора цинка, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³.

Навеску пробы массой 1,0 г при массовой доле алюминия до 0,5 % и 0,5 г при массовой доле алюминия свыше 0,5 % помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³ и растворяют при наг­ревании в 50 см³ соляной кислоты (1:1). Затем раствор окисляют несколькими каплями азотной кислоты, добавляют 50 см³ хлорной кислоты и выпаривают до появления паров хлорной кислоты и окисления хрома.

Для удаления основной массы хрома прибавляют по каплям со­ляную кислоту и отгоняют хром в виде красно-бурых паров хло­ристого хромила. Выпаривание до паров хлорной кислоты и от­гонку хрома соляной кислотой повторяют несколько раз до прек­ращения выделения паров хлористого хромила.

После охлаждения к раствору приливают 100 см³ воды, нагре­вают до растворения солей и фильтруют через плотный фильтр, собирая фильтрат и промывную жидкость в стакан вместимостью 400—500 см³. Фильтр промывают 10—12 раз горячей соляной кис­лотой (1:100) й 2 раза водой. Затем фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 650' °С.

Охладив тигель, остаток смачивают 1—2 каплями воды, при­бавляют 2—3 капли раствора серной кислоты, 4—5 см³ раствора фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха.

Остаток в тигле прокаливают при 650 °С и после охлаждения в течение 5 мин сплавляют с 2—3 г пиросернокислого натрия при температуре 700 °С.

Плав растворяют в 50 см^3, соляной кислоты (1:10) и раствор, присоединяют к основному фильтрату.

К объединенному раствору добавляют 2—3 капли раствора пе­рекиси водорода, 2 г борной кислоты, 10 см³ раствора треххлорис­того железа и выпаривают примерно до 100 см³.

Раствор предварительно нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до начала выпадения гидроокиси железа, после чего раст­вор тонкой струйкой, перемешивая, переливают в кварцевый или пластмассовый (тефлоновый или фторпластовый) стакан вмести­мостью 400—500 см³, где находится 40 см³ горячего раствора гид­роокиси натрия, кипятят 3—4 мин и охлаждают.

Раствор с осадком переливают в мерную колбу вместимостью 250 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухую колбу и отбрасывают пер­вые порции фильтрата.

Аликвотную часть '200 см³ отфильтрованного анализируемого раствора помещают в коническую колбу вместимостью 500 см³ и; приливают из бюретки 30—40 см³ раствора трилона Б.

Избыток раствора гидроокиси натрия нейтрализуют соляной кислотой (1:1) в присутствии 2—3 капель раствора фенолфталеи­на до исчезновения окраски раствора, затем приливают 20^і см³ бу­ферного раствора и кипятят 2—3 мин.

Значение pH раствора должно быть 5,5—5,8.

Раствор охлаждают и избыток трилона Б оттитровывают раст­вором цинка в присутствии 50—100 мг индикаторной смеси до пе­рехода желтой окраски раствора в красно-фиолетовую. Затем для связывания алюминия во фторид алюминия приливают 30 см^3, раствора фтористого натрия, кипятят 2—3 мин, охлаждают и вы­делившийся трилон Б титруют раствором цинка в присутствии: дополнительно прибавленного индикатора в количестве приблизи­тельно 50 мг.

Х=-^^£-.Ю0,
т

где V — объем раствора цинка, израсходованный при втором тит­ровании, см³;Vi — объем раствора цинка, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³;

с —массовая концентрация раствора цинка, выраженная в г/см³ алюминия;

т — масса навески, соответствующая аликвотной части раст­вора пробы, г.

Таблица 1

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на распылении раствора в пламя закись азота— ацетилен и измерении атомной абсорбции алюминия при длине волны 309,3 нм с предварительным растворением навески пробы металлического хрома в соляной и хлорной кислотах.

Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Баллон с ацетиленом.

Баллон с закисью азота.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота хлорная, 42 или 57 %-ный раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:100..

Смесь для сплавления: натрий углекислый безводный и натрии тетраборнокислый безводный в соотношении 2:1.

Железо карбонильное.

Железо (III) хлористое, раствор: 1,5 г железа помещают в; коническую колбу вместимостью 250 см³ и растворяют в 50 см³ соляной кислоты, прикрыв колбу часовым стеклом. После раство­рения навески раствор окисляют азотной кислотой, приливая ее по каплям до прекращения вспенивания, и нагревают до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор фона: 0,1100 г железа растворяют в 70 см³ соляной кислоты в конической колбе вместимостью 500 см³ при слабом нагревании, прикрыв колбу часовым стеклом.

После растворения навески раствор окисляют азотной кисло­той, приливая ее по каплям до прекращения вспенивания раствора, и нагревают до удаления окислов азота, а затем приливают 200 см³ теплой воды. Прибавляют 14,5 г смеси для сплавления и после растворения солей полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Никель хлористый, 0,2 %-ный раствор или ртуть металлическая.

Алюминий металлический.

Стандартный раствор алюминия: 0,2000 г алюминия растворяют в 30 см³ соляной кислоты (1:1) в присутствии 1 см³ раствора хло­ристого никеля или одной капли ртути при отсутствии хлористого никеля, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, охлажда­ют, доливают до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация алюминия в растворе равна 0,0002 г/см³.

Раствор охлаждают, прибавляют 30 см³ хлорной кислоты, ста­кан накрывают часовым стеклом и нагревают до появления па­ров хлорной кислоты и образования солей шестивалентного хрома красновато-оранжевого цвета.

Для удаления основной массы хрома прибавляют по каплям соляную кислоту и отгоняют хром в виде красно-бурых паров хлористого хромила. Выпаривание до выделения паров хлорной кислоты и отгонку хрома соляной кислотой повторяют несколько раз до прекращения выделения паров хлористого хромила. Раст­вор выпаривают до влажных солей, содержимое стакана охлажда­ют, добавляют 10 см³ соляной кислоты (1:1), 40 см³ воды и раст­воряют соли при нагревании.

Остаток отфильтровывают на плотный фильтр в присутствии небольшого количества фильтробумажной массы, промывают >6—8 раз горячей соляной кислотой (1:100) и в конце 2—3 раза го­рячей водой. Фильтрат сохраняют.

Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 600—700 °С. Охладив тигель, оста­ток смачивают 1—2 каплями воды, прибавляют 3—4 капли раст­вора серной кислоты, 4—5 см³ раствора фтористоводородной кис­лоты, выпаривают досуха, затем прокаливают при температуре 600—700 °С, прибавляют 1 г смеси для сплавления и сплавляют при температуре 800—900 °С в течение 10—15 мин. Плав выщела- 36чивают в кислотном фильтрате при слабом нагревании. Затем ти­гель вынимают из стакана, тщательно обмывают водой, собирая промывную жидкость в тот же стакан, и выпаривают раствор до объема 30—35 см³. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Таблица 2