ГОСТ 12352-81

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ

И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ

Издание официальное

БЗ 8-98



ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва


У

Группа В39

ДК 669.14:546.74.06:006.354

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТ АНДАРТ

С

ГОСТ
12352-81*

Взамен
ГОСТ 12352-66
в части разд. 2, 3

ТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения никеля

Steels alloyed and highalloyed.

Methods for the determination of nickel

ОКСТУ 0809

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16.04.81 № 1997 дата введения установлена

01.01.82

Ограничение срока действия снято по протоколу № 2—92 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2—93)

Настоящий стандарт устанавливает методы определения никеля: фотометрический (при мас­совой доле от 0,01 до 4,0 %), гравиметрический (при массовой доле от 0,5 до 45,0 %) и атомно-аб­сорбционный (при массовой доле от 0,1 до 15,0 %) в легированных и высоколегированных сталях.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 962—78.

  1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

    1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473—90.

  2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ

    1. Определение никеля (0.01—0,5 %) в сталях с массовой долей меди до 1%, кобальта до 1 % и марганца до 2%.

      1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет комплексного соединения никеля с диметилглиокси.мом в аммиачной среде в присутствии бромистого и бромноватокислого калия и измерении светопоглощения раствора при длине волны 530 нм.

  1. Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или по ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1:4.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или по ГОСТ 11125—84.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или по ГОСТ 14262—78 и разбавленная 1:5.

Смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1:3.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, раствор 100 г/дм3.

Калий бромистый по ГОСТ 4160—74.

Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457—74.

Раствор бромистого и бромноватокислого калия: 39 г бромистого калия и 10 г бромноватокис­лого калия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 3:2.

Спирт этиловый по ГОСТ 18300—87.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828—77, раствор 10 г/дм3: 10 г диметилглиоксима растворяют в

Издание официальное Перепечатка воспрещена

*Переиздание (март 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС 10—86)

© Издательство стандартов, 1981

© ИПК Издательство стандартов, 1999этилоном спирте в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают до метки этиловым спиртом и перемешивают; перед употреблением раствор фильтруют.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610—79.

Никель металлический по ГОСТ 849—97.

Никель сернокислый, стандартный раствор: 0,1 г металлического никеля растворяют в 15— 20 см' азотной кислоты, приливают 30 см'’ серной кислоты (1:5), выпаривают до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Соли растворяют в 100—150 см3 воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм', охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см'' раствора содержит 0,0001 г никеля.

  1. Проведение анализа

Навеску стали 0,5 г помещают в стакан вместимостью 200—250 см3, растворяют при нагревании в 30 см3 серной кислоты (1:5) и окисляют азотной кислотой, прибавляя ее по каплям. Если сталь не растворяется в серной кислоте (1:5), навеску растворяют в 30 см3 смеси кислот. Затем приливают 30 ем3 серной кислоты (1:5) и раствор выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. После охлаждения соли растворяют в 100—120 см3 воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, оадаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

Часть раствора отфильтровывают через сухой фильтр в колбу вместимостью 250 см3, отбрасывая две первые порции фильтрата. Две аликвотные части раствора по 25 см3 помещают в мерные колбы вместимостью 100 см3 и при постоянном перемешивании последовательно приливают в каждую мерную колбу 20 см3 раствора лимонной кислоты, 5 см3 соляной кислоты (1:4), 10 см3 раствора бромистого и бромноватокислого кадия и через 2—3 мин 25 см3 раствора аммиака (3:2). Растворы перемешивают и немедленно охлаждают до 20 °С.

В одну из колб приливают 1 см3 раствора диметилглиоксима, в другую колбу приливают 1 см3 этилового спирта. Растворы доливают до метки водой и тщательно перемешивают. В течение 25 мин измеряют оптическую плотность окрашенного раствора на спектрофотометре при длине волны 530 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 530—550 нм. Толщину поглощающего свет слоя кюветы выбирают таким образом, чтобы получить оптимальную абсорбцию света, оптимальное значение оптической плотности.

В качестве раствора сравнения используют аликвотную часть анализируемого раствора, содер­жащую все реактивы, кроме диметилглиоксима.

Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Из значения оптической плотности каждого анализируемого раствора вычитают среднее значение оптической плотности контрольного опыта.

Массу никеля находят по градуировочному графику.

  1. Построение градуировочного графика

Для сгадей с массовой долей от 0,01 до 0,05 % никеля в шесть стаканов вместимостью 200—250 см3 помещают по 0,5 г карбонильного железа или по 0,5 г стали, близкой по составу к анализируемой, не содержащей никель, и приливают последовательно 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора никеля и далее анализ проводят как указано в п. 2.1.3.

Для сталей с массовой долей от 0,05 до 0,5 % никеля в пять стаканов вместимостью 200—250 см3 помещают по 0,5 г карбонильного железа или по 0,5 г стали, близкой по составу к анализируемой, не содержащей никель, и приливают последовательно 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 см3 стандартного раствора никеля и далее анализ проводят как указано в п. 2.1.3.

По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям массы никеля строят градуировочный график.

    1. 2.1.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Определение никеля (0,1—4,0 %) в сталях с массовой

долей меди до 2%, кобальта до 1,5% и марганца до 2%

  1. Сущност ь метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом в щелочной среде в присутствии окислителя надсернокислого аммония и измерении светопоглощения раствора при длине волны 440 нм.

  1. Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кадий-натрий виннокислый (4-водный) по ГОСТ 5845—79, раствор 200 г/дм3.

Натрия гидрат окиси по ГОСТ 4328—77, раствор 50 г/дм3.

Аммоний надсернокислый (персульфат аммония) по ГОСТ 20478—75, раствор 100 г/дм3.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828—77, раствор 10 г/дм3 в растворе 50 г/дм3 гидрата окиси натрия: 10 г диметил глиоксима растворяют в 500 см3 раствора 50 г/дм3 гидрата окиси натрия. Полл ценный раствор разбавляют до 1 дм3 раствором 50 г/дм3 гидрата окиси натрия; перед употреб­лением раствор фильтруют.

Остальные реактивы и растворы — по п. 2.1.2.

  1. Проведение анализа

Навеску массой 0,1 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, растворяют при нагревании в 30 см3 серной кислоты (1:5) и окисляют азотной кислотой, прибавляя ее по каплям. Если сталь не растворяется в серной кислоте (1:5), навеску'растворяют в 30 см3 смеси кислот. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 при массовой доле никеля от 0,1 до 1,5 % или в мерную колбу вместимостью 200 см3 при массовой доле никеля свыше 1.5 % доливают до метки водой, перемешивают и отфильтровывают через сухой фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата. Две аликвотные части раствора по 10 см3 помещают в мерные колбы вместимостью 100 см3, добавляют 20—30 см3 воды и 2—3 капли азотной кислоты. Далее, при постоянном перемешивании, в каждую колбу приливают 10 см3 раствора сегнетовой соли, 20 см3 раствора гидрата окиси натрия и 10 см3 надсернокислого аммония. Через 0,5—1 мин в одну из колб приливают 10 см3 раствора диметилглиоксима, в другую колбу приливают 10 см3 гидрата окиси натрия и оставляют на 2—3 мин.

Растворы охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность окрашенного раствора на спектрофотометре при длине волны 440 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум пропускания в интервале длин волн 420—460 нм. Толщину поглощающего свет слоя кюветы выбирают таким образом, чтобы получить оптимальную абсорбцию света, оптимальное значение оптической плотности.

В качестве раствора сравнения используют соответствующую аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую все реактивы, кроме диметилглиоксима.

Одновременно с выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Из значения оптической плотности каждого анализируемого раствора вычитают среднее значение оптической плотности контрольного опыта.

Массу никеля находят по градуировочному графику.

  1. В шесть стаканов вместимостью 200—250 см3 помещают по 0,1 г карбонильного железа или стали, близкой по составу к анализируемой и не содержащей никель. В пять стаканов приливают последовательно 1,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 см3 стандартного раствора никеля и далее анализ проводят как указано в п. 2.2.3.

В качестве раствора сравнения используют раствор железа или стали в шестом стакане, в который вводят все реактивы за исключением стандартного раствора никеля.

По найденной оптической плотности и соответствующим им массам никеля строят градуиро­вочный график.

  1. Обработка результатов

Массовую долю никеля {X) в процентах вычисляют по формуле

Х= -і • 100;
т

где тх масса никеля в анализируемой пробе, найденная по градуировочному графику, г; т — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

    1. 2—2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ

    1. Сущность метода

Метод основан на осаждении никеля спиртовым раствором диметилглиоксима в слабоаммиачной среде, высушивании полученного осадка диметилглиоксимата никеля при (120±5) °С и взвешивании.

  1. Реактивы

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или по ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:10, 1:1000.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или по ГОСТ 11125—84.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или по ГОСТ 14262—78 и разбавленная 1:1, 1:4.

Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор 500 г/дм3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.


Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72, насыщенный раствор.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, раствор 200 г/дм3.

Аммоний роданистый по ГОСТ 19522—74, раствор 50 г/дм3.

Натрия гидрат окиси по ГОСТ 4328—77, раствор 50 г/дм3.

Димстилглиоксим по ГОСТ 5828—77, этанольный раствор 10 г/дм3: 10 г диметилглиоксима растворяют в этиловом спирте в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают до метки этиловым спиртом и перемешивают; перед употреблением раствор фильтруют.

1

никеля.

0 см3 раствора достаточно для осаждения 0,025 г

Массовая доля никеля, %

Масса навески, г

От 0,50 до 2,00

2

Св. 2,00 » 4,00

1

» 4,00 » 10,0

0,5

» 10,0 » 30,0

0,2

» 30,0 » 45,0

0,1

С

Таблица 2*

пирт этиловый по ГОСТ 18300—87 и разбавлен­ный 1:3.

Тиоацетамид, раствор 20 г/дм3.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.

Индикатор универсальный, бумага.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Проведение анализа

    1. Массу навески стали в зависимости от со­держания никеля определяют по табл. 2.

    2. Определение никеля в сталях с массовой долей до 0,50 % меди и не содержащих кобальт и вольфрам

Навеску стати помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют при нагревании в 25—30 см3 соляной кислоты, окисляют 5—7 см3 азотной кислоты, добавляя ее по каплям, и выпаривают раствор досуха. К сухому остатку приливают 10 см3 соляной кислоты (Г.1), выпаривают досуха и выдерживают не менее 1 ч при 130 °С.

  1. После охлаждения к сухому остатку прибавляют 10 см3 соляной кислоты (1:1), нагре­вают до растворения солей, прибавляют 100—150 см3 горячей воды, нагревают до кипения и сразу фильтруют через фильтр «белая лента». Фильтр с осадком три раза промывают горячей соляной кислотой (1:10) и затем горячей соляной кислотой (1:1000) до полного удаления ионов железа (контроль проводят по реакции с роданистым аммонием). Полученный основной фильтрат сохра­няют для дальнейшего хода анализа.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и сжигают. К осадку' в тигле добавляют 2—5 см3 фтористоводородной кислоты и 0,5 см3 серной кислоты (1:1), упаривают до удаления паров серной кислоты, остаток сплавляют с 2—3 г пиросернокислого калия. Плав выщелачивают горячей водой в стакане, добавляют 5 см3 соляной кислоты (1:1) и раствор фильтруют через фильтр «белая лента». Осадок промывают 2—3 раза теплой водой. Фильтр отбрасывают, фильтрат присоединяют к основному фильтрату.