УДК 669.715.001.4:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР



Издание официальное



Перепечатка воспрещена


СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И
ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения редкоземельных элементов и иттрия ГОСТ

Aluminium casting and wrought alloys. 11739.22—90

Methods for determination of rare-earth
elements and yttrium

ОКСТУ 1(709

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3, раство­ры 1 : 1, 2 : 98 и 1:99.

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

Смесь кислот: 90 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1 помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 10 см3 раствора азотной кислоты їй перемешивают.

Натрий тетраборнокислый Ю водный по ГОСТ 4199, раствор 20 г/дм3.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180, раствор, насыщенный при комнатной температуре, и раствор 30 г/дм3.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 250 г/дм3.

Метиловый оранжевый, раствор 1 г/дм3.

Адсорбент (мацерированная бумага): 100 г измельченных фильтров («красная лента») помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 300 см3 горячей воды и перемешивают мешал­кой до получения однородной массы.

  1. Проведение анализа

    1. Навеску пробы массой 1 г помещают в стакан вместимо­стью 300 см3, приливают 40 см3 раствора гидроксида натрия 200 г/дм3 и растворяют сначала при комнатной температуре, а пос­ле прекращения бурной реакции — при нагревании.

К раствору приливают 200 см3 кипящей воды, перемешивают, дают отстояться в течение 30—40 мин и отфильтровывают выпав­ший осадок через два фильтра средней плотности («белая лента») с адсорбентом. Стакан и осадок промывают 5—6 раз раствором гидроксида натрия 20 г/дм3 порциями по 20 см3.

  1. Осадок на фильтре растворяют над стаканом, в котором проводили растворение пробы, в 40 см3 горячей смеси кислот, при­ливая сначала 20 см3 смеси и два раза по 10 см3, фильтр промыва­ют пять раз горячим раствором соляной кислоты: 2:98 порциями по 20 см3.

К охлажденному раствору приливают 50 см3 раствора хлори­стого аммония, добавляют 2 капли метилового оранжевого, амми­ак до перехода окраски в желтый цвет и 100 см3 раствора буры при перемешивании стеклянной палочкой. Раствору с осадком да­ют отстояться в течение 50 мин.

Осадок отфильтровывают через фильтр средней плотности («бе­лая лента») с адсорбентом, промывают 5—6 раз раствором буры и растворяют на фильтре в 30 см3 горячего раствора соляной кис­лоты 1 : 1 над стаканом, в котором проводили осаждение, фильтр промывают пять раз горячим раствором соляной кислоты (2:98) порциями по 20 см3.

Раствор выпаривают до влажных солей, приливают 50 см3 горячего раствора соляной кислоты (1:99) и растворяют

соли при нагревании. Затем к раствору приливают 30 см3 горячей воды и в несколько приемов-50 горячего насыщенного раство- J ра щавелевой кислоты, тщательно перемешивая раствор стеклян- / ной палочкой так, чтобы она касалась дна стакана. Раствору с 1 осадком дают отстояться в течение 12 ч и затем отфильтровывают -я через два фильтра средней плотности («белая лента») с адсорбен­том.

Осадок промывают 5—6 раз раствором щавелевой кислоты 30 г/дм3 порциями по 20 см3.

    1. Фильтр с осадком помещают в доведенный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, подсушивают, осторожно озоляют, не допуская воспламенения, прокаливают в муфельной пе­чи при температуре 900—1000 °С в течение 2 ч, охлаждают в экси­каторе и взвешивают.

  1. О б р а б от к а результатов

    1. Массовую долю суммы редкоземельных элментов (X) в процентах вычисляют по формуле

(1)

100,

где mi — масса тигля с осадком, г;

т2 масса тигля, г;

п — коэффициент пересчета оксида редкоземельного элемента

на элемент:

оксида иттрия на иттрий 0,7874;

оксида лантана на лантан 0,8527;

оксида неодима на неодим 0,8573;

оксида празеодима на празеодим 0,8544;

оксида церия на церий 0,8141;

т — масса навески пробы, г.

  1. Расхождения результатов не должны превышать значе­ний, приведенных в табл. 1.

Таблица I

Массовая доля редкоземельных элементов, . %

Абсолютное допускаемое расхождение, %

результатов парал­лельных определений

результатов анализа

От 0,20 до 0,30 включ.

Св. 0,30 » 0;50 »

» 0,50 » 1,00 »

» 1,00 » 2,00 »

0,03

0,05

0,08

0,10

0,04 0,06

0,10 0,15

3. АТОМНО АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИТТРИЯ

  1. Сущность мед од а ■.

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте в при­сутствии пероксида водорода и последующем измерении атомной абсорбции иттрия при длине волны 410,2 нм в пламени ацетилен- закись азота.

.. 3.2. Ап п а р ат у р а, р е а кт и в ы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излуче­ния для иттрия.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Закись азота медицинская.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3, раство­ры 1 : 1 и 1 :99.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Калий хлористый по ГОСТ 4234, раствор 20 г/дм3.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Никель хлористый по ГОСТ 4038,.раствор 1 г/дм3.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки-А999.

Раствор алюминия 20 г/дм3:-10,г алюминия помещают в стакан вместимостью 500 см3, добавляют 50 см3 воды, а затем небольши­ми порциями 300 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1) и растворя­ют при умеренном нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлористо­го никеля. Раствор охлаждают до комнатной температуры, перено­сят в мерную колбу, вместимостью ,500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Иттрий металлический высокой чистоты,

Стандартные растворы иттрия.

Раствор А: 1 г металлического иттрия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 25 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и растворяют при слабом нагревании. После раст­ворения иттрия раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 200 ем3, доливают водой до метки и перемешивают.

■ 1 см3 раствора А содержит 0,005 г иттрия.

Раствор Б: 20 см3 раствора А переносят в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доливают водой до метки и перемешивают.

  1. см3 раствора Б содержит 0,001 г иттрия.

Раствор В: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора соляной кислоты /1 : 1), доливают водой до метки и перемешивают.

  1. см3 раствора .В содержит 0,0005 г иттрия.Проведеніие анализа

    1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую кол­бу вместимостью 250 см3, приливают приблизительно 10 см3 воды и затем небольшими порциями 25 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Колбу накрывают часовым стеклом и осторожно нагревают до полного растворения навески. Добавляют 3—5 капель перокси­да водорода и кипятят раствор в течение 3 міин.

Часовое стекло и стенки колбы ополаскивают водой. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную кол­бу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора соляной кис­лоты (1:1), 20 см3 раствора хлористого калия, доливают водой до метки и перемешивают.

  1. При массовой доле кремния менее 1% раствор, если он не прозрачен, фильтруют через сухой фильтр средней плотности («белая лента») в стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

  2. При массовой доле кремния свыше 1% после окончания растворения по п. 3.3.1 раствор фильтруют через фильтр средней плотности («белая лента») в мерную колбу вместимостью 100 см3.

Осадок на фильтре промывают 2—3 раза горячим раствором соляной кислоты (1 : 99) порциями по 10 см3 (основной фильтрат).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушива­ют, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при тем­пературе 500—600°С в течение 3 мин. После охлаждения к содер­жимому тигля добавляют 4 капли серной кислоты, 5 см3 фтори­стоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту до получе­ния прозрачного раствора. Далее раствор упаривают досуха, после охлаждения остаток смачивают 2—3 см3 воды и растворяют в 2— 3 см3 раствора соляной кислоты (1:1) при нагревании.

Раствор присоединяют к основному фильтрату в мерной колбе вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

  1. Раствор контрольного опыта готовят согласно пп. 3.3.1, 3.3.2 и 3.3.3, используя вместо навески пробы навеску алюминия.

  2. Построение градуировочных графиков

    1. При массовой доле иттрия от 0,1 до 1,0% в семь мер­ных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,0005; 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005 г иттрия.

    2. При массовой доле иттрия свыше 1,0 до 2,0 % в семь мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раст­вора алюминия, в шесть из них отмеряют 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,005; 0,006; 0,007; 0,008; 0,009; 0,01 г иттрия.

    3. В растворы в колбах по пп. 3.3.5.1 и 3.3.5.2 добавляют по 5 см3 раствора соляной кислоты (1:1). по 20 см3 раствора хло­ристого калия, доливают водой до метки и перемешивают.

  3. Раствор пробы, раствор контрольного опыта и раство­ры для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-закись азота и измеряют атомную абсорбцию иттрия при длине волны 410,2 нм.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствую­щим им массовым концентрациям иттрия строят градуировочный график.

Массовую концентрацию иттрия в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю иттрия (А/) в процентах вычисляют по формуле

х .100, (2)

где Ci массовая концентрация иттрия в растворе пробы, найден­ная по градуировочному графику, г/см3;

С2 массовая концентрация иттрия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V—объем раствора пробы, см3;

т — масса навески пробы, г.

  1. Расхождения результатов не должны превышать значе­ний, приведенных в табл. 2.

(Габлица 2

Массовая доля иттрия, %

Абсолютное допускаемое расхождение, %

результатов парал­лельных определений

результатов анализа

От 0,100' до 0,250 включ.

0,015

0,020

Ов. 0,25 » 0,50' »

0,03

0,05

» 0,50 » 1,00 »

0,05

0,08

» 1,00 » 2,00 »

0,10

0,15

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

  1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной про­мышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В. Г. Давыдов, д-р техн. наўкі/В'ГА. Мошкин, канд. техн, наук; Г. И. Фридман, канд. техн, наук; Л. А. Тенякова, М. Н. Горло­ва, канд, хим, наук; О, Л. Ско.рская, канд. хим. наук; Л. В. Ан­тоненко

  1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Го­сударственного комитета СССР по управлению качеством про­дукции и стандартам от 28.06.90 № 1962

  2. Периодичность проверки — 5 лет

  3. ВЗАМЕН ГОСТ 11739.22—78 >

  4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУ­МЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дайа ссылка

Номер пункта

'» Обозначена?'НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 311'8—77

■ 2.2; 3.2

ГОСТ 4461 -77

2.2; 3.2

ГОСТ 3760—79

2.2

ГОСТ 5457-75

3.2

ГОСТ 4038—79

3.2

ГОСТ 10929—76

3.2

ГОСТ 3773—72

2.2'

ГОСТ 10484—78

3.2

ГОСТ 4199—76

2.2

ГОСТ 11069—74

3.2

ГОСТ 4204—77

3.27

ГОСТ 22180—76

2.2

ГОСТ 4234—77

3.2

ГОСТ 25086—87

1.1

ГОСТ 4328—77

2.2



Срок действия с 01.07.91

до 01.07.96

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод определения редкоземельных элементов при массовой доле от 0,2 до 2,0% и атомно-абсорбционный метод определения иттрия при массовой доле иттрия от 0,1 до 2,0%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе гидроокиси натрия, отделении алюминия, цинка, меди, никеля, кадмия, осаж­дении редкоземельных элементов щавелевой кислотой, прокалива­нии осадка при температуре 900—1000 °С до оксидов и их взвеши­вании.