СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ
РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
ГОСТ 25278.13-87-ГОСТ 25278.17-87
Издание официальное
Цена 15 коп.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
Редактор Р.С Федорова
Технический редактор М.И. Максимова
Корректор Е.И. Морозова
Сдано в наб. 19.11.87 Поди, в печ. 07.01.88 3,0 усл. п. л. 3,125 усл. кр.-отт. 3,19 уч.-изд. л.
Тир. 16 ООО ' Цена 15 коп.
Ордена „Знак Почета” Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП,
Новопресненский пер., 3 .
Набрано в Издательстве стандартов на НПУ
Тип. „Московский печатник”. Москва, Лялин пер., 6. Зак. ЬОЧЧ
A
Методы определения вольфрама I
СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ
УДК 669.85/.86.018:543.06:006.354
Группа В59
lloys and foundry alloys of rare metals. Methods forО
ГОСТ
25278.13-87
КСТУ 1709Срок действия с 01.07 Л8
до 01.07.93
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает три метода определения вольфрама: фотометрический (от 3 до 15 %) — для сплавов (лигатур) на основе ниобия (компоненты: молибдена не более 10 %, циркония не более 2 %, тантала не более 10 %) и (от 2 до 20 %) для сплавов на основе/тантала и гафния (компоненты: рения не более 1,5 %, ниобия не более 10 %);
дифференциальный фотометрический (от 30 до 60 %) — в бинарных сплавах ниобий-вольфрам;
визуально-колориметрический (от 5-Ю-3 до 2Ч0”1 %) - для сплавов на основе ниобия (компоненты: циркония не более 1,5 %, молибдена не более 0,5 %, тантала не более 0,5 %, титана не более 0,5 %).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа и требования безопасности — по ГОСТ 26473.0т85.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА В СПЛАВАХ
НА ОСНОВЕ НИОБИЯ
№ s
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения вольфрама (V) с роданид-ионами в оксалатно-солянокислом (4 моль/дм3 по НС1) растворе в присутствии восстановителя — треххлористого титана. Гидролиз ниобия предотвращают введением оксалатов; цирконий и молибден определению не мешают.
П
Издание официальное
ерепечатка воспрещена© Издательство стандартов, 1988
Массовую долю вольфрама устанавливают методом сравнения со стандартным образцом состава, который анализируют одновременно с анализируемой пробой.
Аппаратур а, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор. Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000°С.
Весы аналитические;
Весы технические.
Колбы мерные вместимостью 50 и 250 см3.
Микробюретка вместимостью 5 см3.
Пипетки с делениями на 5 см3.
Пипетки без деления на 5 и 10 см3.
Мензурки мерные вместимостью 50 и 100 см3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 2:1 и 1:1.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712—78, раствор 40 г/дм3.
Калий роданистый по ГОСТ 4139—75, раствор 500 г/дм3.
Титан треххлористый по ГОСТ 311—78, раствор 150 г/дм3.
Титан металлический, содержащий не менее 99,9 % титана, в виде мелкой стружки.
Образец стандартный отраслевой состава сплава 5ВМЦ ОСО № 1—78.
Раствор треххлористого титана 15 г/дм3; го.товят одним из двух способов.
Способ і: 1 см3 раствора треххлористого титана 150г/дм3 разбавляют 9 см3 концентрированной соляной кислоты.
Способ 2: 0,5 г порошка металлического титана растворяют при нагре
вании в соляной кислоте, разбавленной 1:1, полученный раствор доводят до 50 см3 соляной кислотой, разбавленной 1:1.
Раствор хранят в темной склянке; годен к употреблению 3—4 суток.
Проведениеанализа
Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевый тигель, добавляют 3—4 г пиросульфата калия, несколько капель концентрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при температуре 700—900° С до получения прозрачного плава (если сплавление проходит не полностью, плав охлаждают, добавляют несколько капель концентрированной серной кислоты и повторяют процедуру сплавления до получения прозрачного плава). Охлажденный плав растворяют при нагревании в 150 см3 раствора щавелевокислого аммония. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки раствором щавелевокислого аммония, охлаждают и перемешивают. Раствор может быть использован для определения молибдена по ГОСТ 25278.6—82.
Для определения вольфрама в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть раствора (2,5 или 10 см3), содержащую 50—250 мкг вольфрама, разбавляют (при необходимости) до 10 см123 раствором щавелевокислого аммония, приливают 2,5 см3 раствора роданистого калия, 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, и 0,5 см3 раствора треххлористого титана, перемешивая после добавления каждого реактива и вводя их в указанной последовательности с интервалом 2—3 мин, доводят до метки водой, перемешивают. Через 20 мин (окрашенные растворы устойчивы в течение 4 ч) измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре при Хщах “ 400 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм относительно нулевого раствора, содержащего все реактивы, кроме вольфрама.
Одновременно с серией проб анализируют стандартный образец состава. При этом соблюдают равенство массы анализируемой навески и стандартного образца, разбавление раствора. Аликвотные части раствора стандартного образца и анализируемой пробы должны быть отобраны так, чтобы массы вольфрама в них были примерно равны.
Обработкарезультатов
Массовую долю вольфрама (X) в процентах вычисляют по формуле
Де
где Xi — массовая доля вольфрама в стандартном образце состава ОСО № 1—78, равная 4,94 %;
Dx— оптическая плотность раствора анализируемой пробы;
- оптическая плотность раствора стандартного образца состава.
Расхождения между результатами двух параллельных определений и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля вольфрама, %
Допускаемые расхождения, %
0,25
0,4
0,5
0,6
0,8
0,9
1,1
1,3
по НС1} растворе в присутствии восстановителя — треххлористого титана. Оптическую плотность растворов измеряют по отношению к раствору сравнения, содержащему 2,0 мг вольфрама. Гидролиз ниобия предотвращают введением оксалатов.
3.1. Аппаратур а, реактивы и растворы
Спектрофотометр типа СФ-26 или Спекол-10 (ГДР) с измерительной приставкой ЕК-1 или аналогичного типа.
Плитка электрическая. ’
Весы аналитические.
Весы технические.
Стаканы кварцевые вместимостью 30—40 см3 (диаметром не более 30 мм).
Стаканы химические стеклянные вместимостью 50 см3.
Стекла часовые диаметром 40 мм.
Пипетки с делениями на 5 и 10 см3.
Колбы мерные вместимостью 50, 100 и 500 см3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 2:1.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769—78.
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712—78, раствор 20 г/дм3.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067—86, раствор 500 г/дм3.
Титан металлический, содержащий не менее 99,9 % титана, в виде мелкой стружки.
Раствор треххлористого титана 150 г/дм3 (запасной), готовят следующим образом: 0,5 г металлического титана помещают в стеклянный стакан вместимостью 50 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 концентрированной соляной кислоты, накрыв стакан часовым стеклом. Первоначальный объем (10 см3) постоянно поддерживают добавлением концентрированной соляной кислоты. Полученный раствор хранят в темной склянке с притертой пробкой не более 3 сут.
Раствор треххлсристого титана 15 г/дм3 (рабочий); готовят в день употребления разбавлением в 10 раз запасного раствора предварительно прокипяченной и охлажденной соляной кислотой.
Вольфрам металлический, содержащий не менее 99,9 % вольфрама, в виде мелкой стружки.
Стандартный раствор вольфрама, содержащий 0,5 мг/см3 вольфрама: 0,1 г металлического вольфрама помещают в кварцевый стакан вместимостью 30—40 см3 и растворяют при сильном нагревании в 4 см3 концентрированной серной кислоты с добавлением 1 г сернокислого аммония, накрыв стакан часовым стеклом. После полного растворения вольфрама плав охлаждают, добавляют 4 г щавелевокислого аммония. Часовое стекло обмывают 15—20 см3 воды, собирая смыв в тот же стакан. Содержимое стакана перемешивают и нагревают до полного растворения солей. Прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, охлаждают, доводят до метки водой.
, 3.2.Проведение анализа
Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевый стакан вместимостью 30—40 см3 и растворяют при сильном нагревании в 2 см3 концентрированной серной кислоты с добавлением 0,5 г сернокислого аммония, накрыв стакан часовым скеклом. После полного растворения навески плав охлаждают, добавляют 2 г щавелевокислого аммония. Часовое стекло обмывают 15—20 см3 воды, собирая смыв в тот же стакан. Содержимое стакана перемешивают и нагревают до полного растворения солей. Прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доводят до метки водой.
Для определения вольфрама в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть (4—8 см3), содержащую 2,1—2,5 мг вольфрама, разбавляют (при необходимости) до 8 см3 раствором щавелевокислого аммония 20 г/дм3, приливают 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, 2,5 см3 раствора роданистого аммония, 1 см3 рабочего раствора треххлористого титана (добавляя его по каплям при перемешивании), доводят до метки водой. Через 25—30 мин (окрашенные растворы устойчивы в течение 4 ч) измеряют оптическую плотность растворов на спектрофотометре при X = 410 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, содержащему 2,0 мг вольфрама*, в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают 4 см3 стандартного раствора вольфрама, приливают 4 см3 раствора щавелевокислого аммония концентрацией 20 г/дм3, 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, 2,5 см3 раствора роданистого аммония, 1 см3 рабочего раствора треххлористого титана (добавляя его по каплям при перемешивании), доводят до метки водой. Через 25—30 мин раствор используют в качестве раствора сравнения.
Массу вольфрама находят по градуировочному графику.
Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 50 см3 вводят из микробюретки 4,0; 4,2; 4,4; 4,6; 4,8 и 5,0 см3 стандартного раствора вольфрама, что соответствует 2,0; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4 и 2,5 мг вольфрама. Приливают до 8 см3 раствора щавелевокислого аммония, 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, 2,5 см3 раствора роданистого аммония, 1 см3 рабочего раствора треххлористого титана (добавляя его по каплям при перемешивании) , доводят до метки водой. Через 25—30 мин измеряют оптическую плотность растворов, содержащих от 2,1 до 2,5 мг вольфрама, по отношению к раствору, содержащему 2,0 мг вольфрама, на спектрофотометре при X = 410 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм.
По полученным данным строят градуировочный график в координатах: оптическая плотность — масса вольфрама. Отдельные точки графика проверяют одновременно с проведением анализа проб.
3.3. Обработка резул ьтатов
Массовую долю вольфрама (Д') в процентах вычисляют по формул
е
где т — масса вольфрама, найденная по градуировочному графику, мг;
V — вместимость мерной колбы, см3;
Ki — объем аликвотной части раствора, взятый для определения, см3;
т і — масса навески анализируемой пробы, г.
Расхождения между результатами двух параллельных определений и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля вольфрама» %
Допускаемые расхождения, %
3
0,7
0,9
1,1
1,3
0,040,0
50,0
60,0
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА В СПЛАВАХ
НА ОСНОВЕ ТАНТАЛА И ГАФНИЯ
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения вольфрама (V) с роданид-ионами в оксалатно-солянокислом (4 моль/дм3 по соляной кислоте) растворе. Гидролиз тантала и ниобия предотвращают введением оксалатов; гафний определению не мешает.
Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр ФЭК-50 или аналогичный прибор.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру До 1000°С.
Весы аналитические.
Весы технические.