УДК 669.715.001.4:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

ГОСТ
11739.2—90

ПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И
ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения бора

Aluminium casting and wrought alloys.
Methods for determination of boron

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07.91

до 01.07.96

Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения бора с 1,1'—диантримидом (при массовой доле бора от 0,001 до 0,5% и от 0,0001 до 0,001%).

  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. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

    1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе гидроокиси натрия, образовании голубого комплекса бора с 1,1' — диантрими­дом в концентрированной серной кислоте при температуре (100±2) °С и последующем измерении оптической плотности раст­вора при длине волны 630 нм.

  1. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Аппарат кварцевый для перегонки воды.

Пробирки кварцевые с притертыми пробками.

Вода, дважды перегнанная в кварцевом аппарате (тридистиллят для приготовления растворов и проведения анализа); хранят в по­лиэтиленовой посуде.



И

Перепечатка воспрещена

здание официальноеНатрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 250 г/дм3. Раствор готовят и сохраняют в полиэтиленовой посуде.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3, свобод­ная от следов азотной кислоты (проба кислоты в присутствии ди­фениламина не окрашивается в синий цвет) и раствор 0,5 моль/дм3.

Дифениламин по ГОСТ 5825.

1,1' — диантримид по ТУ 6—09—1508, раствор: 0,10 г 1,1' —диан- тримида растворяют в 200 см3 серной кислоты в сухой склянке с притертой пробкой. Склянку предварительно сушат в сушильном шкафу при температуре 100—110°С с последующим охлаждением.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Стандартные растворы бора.

Раствор А: 0,5715 г борной кислоты (х. ч. или ос. ч.) раство­ряют при нагревании в 500 см3 раствора серной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают тем же раствором серной кислоты до метки и перемеши­вают.

  1. см3 раствора А содержит 0,0001 г бора.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, доливают раствором серной кислоты до метки и перемешивают.

  1. см3 раствора Б содержит 0,00001 г бора.

Растворы хранят в полиэтиленовой посуде.

  1. Подготовка к анализу

Перед проведением анализа приблизительно 1 г стружки пробы промывают два раза этиловым спиртом порциями по 25 см3 и вы­сушивают в сушильном шкафу при температуре (105+5)°С в те­чение 15—20 мин.

  1. Проведениё анализа

    1. Навеску пробы массой согласно табл. 1 помещают в квар­цевую коническую колбу вместимостью 250 см3 или стакан из фторопласта вместимостью 200 см3, приливают раствор гидроксида натрия согласно табл. 1, 10 см3 тридистиллята и растворяют при умеренном нагревании.

Таблица 1

Массовая доля бора, %

Масса навески пробы, г

Объем раствора гидроксида натрия, см*

Объем серной кислоты для нейтрализа­ции, см8

Объем алик­вотной части раствора, см*

От

0,001 до 0,01 включ.

0,5

20

40

4

Св.

0,01 »0,1 »

0,25

10

20

2

>

0,1 » 0,5 »

0,1

10

20

2

После полного растворения пробы в колбу добавляют еще '10 см3 тридистиллята и осторожно нейтрализуют раствор серной кислотой согласно табл. 1, добавляя ее маленькими порциями из иипетки по стенкам колбы.

Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают тридистиллятом до метки и перемешивают.

  1. В сухую кварцевую пробирку с притертой пробкой вмес­тимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть раствора согласно табл. 1, приливают пипеткой 26—28 см3 серной кислоты до объе­ма 30 см3 и 10 см3 раствора 1,Г — диантримида. Закрывают про­бирку пробкой и, перемешав раствор, помещают ее в кипящую во­дяную баню, где нагревают в течение 1 ч.

  2. Оптическую плотность раствора пробы измеряют после охлаждения до комнатной температуры при длине волны 630 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм при массовой доле бора от 0,001 до 0,01% и 20 мм при массовой доле бора свыше 0,01%.

Раствором сравнения служит раствор серной кислоты.

  1. Растворы контрольных опытов готовят по пп. 2.4.1, 2.4.2 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптичес­кую плотность растворов контрольных опытов вычитают из опти­ческой плотности раствора пробы.

Массовую долю бора вычисляют по градуировочному графику.

  1. Построение градуировочных графиков

    1. При массовой доле бора от 0,001 до 0,01 % в восемь кварцевых конических колб вместимостью по 250 см3 помещают навески алюминия массой 0,5 г, растворяют по п. 2.4.1 и в шесть колб отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раст­вора Б, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г бора.

    2. При массовой доле бора от 0,01 до 0,1% в восемь квар­цевых колб помещают навески алюминия массой 0,25 г, растворя­ют по п. 2.4.1 и в шесть колб отмеряют 0,25; 0,5; 1,0р 1,5; 2,0; 2,5 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,000025; 0,00005: 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г бора.

    3. При массовой доле бора от 0,1 до 0,5% в семь кварце­вых конических колб помещают навески алюминия массой 0,1 г, растворяют по п. 2.4.1 и в пять колб отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г бора.

Затем растворы переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см3, доливают тридистиллятом до метки, перемешивают и про­должают по пп. 2.4.2 и 2.4.3.

Растворы, в которые не введен бор, служат растворами конт­рольного опыта при построении градуировочных графиков.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам бора строят градуировочные графики.


  1. Обработка результатов

    1. М

      ассовую долю бора (X) в процентах вычисляют по фор­муле

Х= .100,
m,

где т — масса бора в растворе пробы, найденная по градуировоч­ному графику, г;

miмасса навески в аликвотной части раствора пробы, г.

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

Таблица 2

Абсолютное допускаемое расхождение.

От

0,00010 до 0,00030 включ.

0,00006

0,00007

Св.

0,0003 » 0,0006 »

0,0001

0,0002

»

0,0006 » 0,0010 »

0,0002

0,0003

»

0,0010 » 0,0030 »

0,0003

0,0004

»

0,0030 » 0,0050 »

0,0005

0,0007

»

0,005 » 0,010 »

0,002

0,003


0,010 » 0,030 »

0,003

0,004

»

0,030 » 0,060 »

0,004

0,005

»

0,06 » 0,20 »

0,02

0,03

»

0,20 » 0,50 »

0,05

0,06

Массовая доля бора, %


результатов парал­

лельных определений результатов анализа


3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА С ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ ОТДЕЛЕНИЕМ



  1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси серной, азотной, соляной кислот, разделении бора и алюминия на катионите, обра­зовании голубого комплекса бора с 1,1' — диантримидом в концен­трированной серной кислоте при температуре (100±2) °С и изме­рении оптической плотности раствора при длине волны 630 нм.

  1. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Аппарат кварцевый для перегонки воды.

Колбы кварцевые конические с кварцевыми воздушными холо­дильниками.

Колонки кварцевые хроматографические.

Стаканы кварцевые.

Пробирки кварцевые с притертыми пробками.

Вода, дважды перегнанная в кварцевом аппарате (тридистил­лят для приготовления растворов и проведения анализа); хранят в полиэтиленовой посуде.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3 и раствор 0,5 моль/дм3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3 и раст­воры 1:3, 1:1.

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

Смесь кислот: 2 части серной кислоты, 3 части соляной кисло­ты, 4 части азотной кислоты, 7,5 частей тридистиллята по объему.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, плотностью 0,91 г/см3

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

  1. ' •—диантримид по ТУ 6—09—1508, раствор готовят по п. 2.2. Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Катионит КУ-2 по ГОСТ 20298.

Аммоний роданистый по ГОСТ 37067, раствор 10 г/дм3.

Бумага универсальная индикаторная по ТУ 6—09—1181.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Стандартные растворы бора

Растворы А и Б — по п. 2.2.

Раствор В: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, доливают раствором серной кислоты 0,5 моль/дм3 до метки и перемешивают; готовят перед применением 1 см3 раствора В содержит 0,000001 г бора.

  1. Подготов ка к анализу

    1. Перед проведением анализа приблизительно 2 г стружки пробы промывают 2 раза этиловым спиртом порциями по 30 см3 и высушивают при температуре (105+5)°С в сушильном шкафу в течение 15—20 мин.

    2. ’ Катионит КУ-2 для перевода в Н-форму заливают соля­ной кислотой и оставляют на сутки. Затем загружают в кварцевую хроматографическую колонку высотой 30—40 см, диаметром 2 см (высота слоя 25 см) и промывают раствором соляной кислоты (1:1) до отрицательной реакции на ион трехвалентного железа (проба вытекающего из колонки раствора с роданистым аммо­нием).

По достижении отрицательной реакции на ион железа (проба раствора с роданистым аммонием не окрашивается в красный цвет) катионит промывают тридистиллятом до нейтральной реак­ции вытекающего из колонки раствора (pH 7, проба по универ­сальной индикаторной бумаге).

    1. Для регенерации катионита КУ-2 после разделения бора, алюминия и других элементов через хроматографическую колонку пропускают 300—350 см3 раствора соляной кислоты (1:3) и 150—200 см3 тридистиллята до нейтральной реакции вытекающего из колонки раствора. Полноту элюирования алюминия и других элементов с катионита соляной кислотой проверяют нейтрализа­цией порции раствора, вытекающего из колонки, аммиаком — от­сутствие помутнения раствора.

  1. Проведение анализа

    1. Навеску пробы массой 1 г при массовой доле бора от 0,0001 до 0,0005% и 0,5 г при массовой доле бора от 0,0006 до 0,001% помещают в кварцевую колбу вместимостью 250 см3 с при­тертым воздушным холодильником и растворяют в 10—20 см3 сме­си кислот при комнатной температуре или при очень слабом наг­ревании.

    2. По растворении пробы воздушный холодильник обмывают 10 см3 тридистиллята и разбавляют раствор до 30—40 см3. От­фильтровывают кремниевую кислоту через фильтр средней плот­ности («белая лента»), вставленный в кварцевую или полиэтиле­новую воронку, промывают осадок кремниевой кислоты 10—15 см3 горячего тридистиллята, прибавляя его небольшими порциями. Каждую следующую порцию добавляют после того, как полностью стечет предыдущая. Профильтрованный раствор разбавляют до объема 60 см3 тридистиллятом и пропускают через колонку с ка­тионитом КУ-2 в Н-форме со скоростью 1 см3/мин.

    3. Раствор из колонки собирают в кварцевый стакан вмес­тимостью 250 см3, добавляют 10 см3 серной кислоты и 5 см3 пе­роксида водорода. Колонку промывают 100—150 см3 тридистилля­та со скоростью 10 см3/мин и собирают промывные воды в тот же стакан. Раствор в стакане выпаривают до появления белых паров. Стенки стакана обмывают 5—10 см3 тридистиллята из пипетки и снова выпаривают до белых паров.

    4. Раствор из стакана переносят в мерную колбу вмести­мостью 25 см3, стакан обмывают небольшим количеством серной кислоты и сливают кислоту в колбу, разбавляют раствор в колбе той же кислотой до метки и переносят его в сухую кварцевую про­бирку с притертой пробкой вместимостью 50 см3. Колбу обмывают из пипетки 5 см3 серной кислоты и сливают кислоту в основной раствор. Добавляют пипеткой 10 см3 раствора 1,1' — диантрими- да, закрывают пробирку пробкой, раствор перемешивают и наг­ревают в течение 1 ч в кипящей водяной бане.

    5. Оптическую плотность раствора измеряют после охлаж­дения до комнатной температуры при длине волны 630 нм в кю­вете с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор серной кислоты.

    6. Растворы двух контрольных опытов готовят по пп. 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, 3.4.4 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптическую плотность растворов двух контрольных опы­тов вычитают из оптической плотности раствора пробы.