---

УДК 669.018.44 : 546.86.06 : 006.354

Группа В39

СПЛАВЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

Методы определения сурьмы

гост

24018.2—80

Nickel — based fireresist ant alloys. Methods for the
determination of antimony

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2

8раля 198

г. № 958 срок действия установлен

с 01.07. 1981 г.

до 01.07. 1986 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометри­ческий метод определения сурьмы (при массовых долях от 0,0002 до 0,010%) и экстракционно-фотометрический метод определения сурьмы (при массовых долях от 0,0005 до 0,010%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 24018.0—80.

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
   СУРЬМЫ В СПЛАВАХ С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ НЕ БОЛЕЕ
   3% ВОЛЬФРАМА И НЕ БОЛЕЕ 3% ТИТАНА

   1. Сущность метода

Метод основан на реакции взаимодействия аниона сурьмы (5ЬС1б)“ с бриллиантовым зеленым в среде 1 М соляной и 1 М серной кислот с образованием комплексного соединения, окра­шенного в сине-зеленый цвет, экстрагируемого толуолом. Изме­рение СВЄТОПОГЛОЩЄНИЯ экстракта Производят При Хтах = 640 нм.

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектро­колориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1:1, 1:5.

Перепечатка воспрещена

Издание официальное

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78 и разбавленная 1: 1.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78 и разбавленная 1:4, 1:10.

Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см³ соляной кислоты приливают 50 см³ азотной кислоты и перемешивают, и смесь раз­бавленная 1:1, готовят непосредственно перед использованием.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, 10%-ный раствор.

Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор:

Олово хлористое по ГОСТ 36—78, 25%-ный раствор в соля­ной кислоте (1 :5).

Спирт этиловый по ГОСТ 5962—67 или ГОСТ 18300—72.

Бриллиантовый зеленый, 0,5%-ный раствор: 0,5 г бриллиан­тового зеленого растворяют в 25 см³ этилового спирта, перено­сят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Толуол по ГОСТ 5789—78.

Сурьма марок СуОО, СуООО, СуОООО, СуООООО по ГОСТ 1089—73.

Стандартные растворы сурьмы.

Раствор А:0,10 г металлической сурьмы растворяют в 30 см³ серной кислоты при нагревании, охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, содержащую 400 см³ серной кислоты (1:4). Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

I см³ стандартного раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.

Раствор Б: 10 см³ стандартного раствора А переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают серной кислотой (1 : 10) до метки и перемешивают.

Раствор готовят непосредственно перед использованием.

1 см³ стандартного раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.

Раствор В: 10 см³ стандартного раствора Б переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают серной кислотой (1:10) до метки и перемешивают, готовят непосредственно пе­ред использованием.

1 см³ стандартного раствора В содержит 0,000001 г сурьмы.

Никель металлический по ГОСТ 849—70.

При массовой доле сурьмы от 0,0002 до 0,0025% к содержим©-

Таблица 1

му стакана добавляют 15 см³ соляной кислоты (1:1), осторожно нагревают до растворения солей и охлаждают. Затем приливают порциями 1—3 см³ раствора хлористого юлова (до полного вое- становления железа, исчезновения бурого оттенка раствора), 2—4 см³ раствора азотистокислого натрия (до установления не- изменяющейся окраски раствора) и, периодически перемешивая раствор, дают ему стоять в течение 3 мин. К раствору прилива­ют 1 см³ насыщенного раствора мочевины, перемешивают и пере­ливают его в делительную воронку вместимостью 250 см³. Затем добавляют 50—60 см³ воды (до объема водной фазы 80—90 см³), 15 капель (0,5 см³) раствора бриллиантового зеленого, 10 см³ толуола, после чего воронку с содержимым энергично встряхива­ют 1 мин. Толуольному и водному слоям дают отстояться в тече­ние 0,5 мин, водный слой сливают, а толуольный — отфильтровы­вают через вату в кювету с толщиной слоя 10 мм, закрывают кювету крышкой и через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при Хтах = 640 нм или на фото­электроколориметре со светофильтром, имеющим область пропус­кания в интервале длин волн от 610 до 700 нм. В качестве рас­твора сравнения используют толуол. Содержание сурьмы нахо­дят по градуировочному графику с учетом поправки контроль­ного опыта.

При массовой доле сурьмы от 0,0025 до 0,01 % ^к содержимо­му стакана добавляют 15 см³ соляной кислоты (1:1), осторожно нагревают до растворения солей и охлаждают. Раствор перено­сят в мерную колбу вместимостью 50 см³, добавляют соляной кислоты (1:1) до метки и перемешивают. Аликвотную часть раствора (табл. 1) помещают в стакан, добавляют 4 см³ серной кислоты, 1—3 см³ раствора хлористого олова и далее анализ про­водят как указано выше.

В шесть стаканов (или колб) вместимостью 250—300 см³ по­мещают по 0,5 г металлического никеля. В пять стаканов (или колб) приливают последовательно 1, 2, 3, 5, 7 см³ стандартного раствора В сурьмы. Шестой стакан (или колба) служит для про

­

ведения контрольного опыта. Во все стаканы (или колбы) добав­ляют по 15 см¹²³ смеси соляной и азотной кислот, по 5 см³ серной кислоты, закрывают стеклами, нагревают до полного растворения навески, выпаривают до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Далее поступают как указано в п. 2.3.1.

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности растворов и соответ­ствующим им значениям концентраций сурьмы строят градуиро­вочный график.

100,

где т — масса сурьмы, найденная по градуировочному гра­фику, г;

mi — масса навески сплава, г.

Таблица 2

А

Массовая доля сурьмы, %

0,0002 0,0003 0,0005 0,001 0,002

бсолютные допускаемые расхождения, %ГОСТ 14018.2—80 Стр. 5

_ л - , * -• Л --

соответственно. Сурьму предварительно отделяют от мешающих элементов осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в 0,5 н солянокислом растворе в присутствии винной кислоты с использо­ванием в качестве коллектора сульфида ртути.

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроко­лориметр.

Термометр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77 и раз­бавленная 1 : 5.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78 и раз­бавленная 1 : 15.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78 и раз­бавленная 1 : 4, 1 : 10.

Смесь азотной и соляной кислот: к 150 см³ соляной кислоты приливают 50 см³ азотной кислоты и перемешивают; и разбавлен­ная 1:1, готовят непосредственно перед использованием.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—68.

Кислота винная по ГОСТ 5817—77, 50%-ный раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Аммоний роданистый по ГОСТ 19522—74, 5%-ный раствор.

Тиоацетамид, 2%-ный раствор.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—75, 10%-ный раствор.

Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор.

Олово двухлористое по ГОСТ 36—78, 25%-ный раствор в со­ляной кислоте, разбавленный 1 : 5.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79.

Метиленовый голубой, 0,1%-ный водный раствор.

Бриллиантовый зеленый, 0,5%-ный раствор: 0,5 г бриллианто­вого зеленого растворяют в 25 см³ этилового спирта, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Хлороформ по ГОСТ 20015—74.

Универсальная индикаторная бумага, pH— 1 —10.

Ртуть (II) азотнокислая по ГОСТ 4520—78, 1%-ный раствор: 1 г азотнокислой ртути растворяют в 80 см³ азотной кислоты (1 : 15). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Сурьма марок СуОО, СуООО, СуОООО, Су00000 по ГОСТ 1089—73.

Стандартные растворы сурьмы.

1. Раствор А: 0,10 г металлической сурьмы растворяют в 30 см³ серной кислоты при нагревании и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, содержащую 400 см³ сер­ной кислоты (1 :4). Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.см³ стандартного раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.

Раствор Б: 10 см³ стандартного раствора А переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают серной кислотой (1 : 10) до метки и перемешивают, готовят непосредственно перед использованием.

2. см³ стандартного раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.

Раствор В: 10 см³ стандартного раствора Б помещают в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают серной кислотой (1 : 10) до метки и перемешивают, готовят непосредственно перед использованием.

3. см³ стандартного раствора В содержит 0,000001 г сурьмы.

Таблица 3

М

0,5

0,25

0,20

Масса сплава, г

ассовая доля сурьмы, %

От 0,0005 до 0,004 „ 0,004 . 0,008

„ 0,008 . 0,01

Осторожно добавляют 1—2 г солянокислого гидроксиламина и кипятят раствор до полного восстановления железа (по реакции с роданистым аммонием).

Прибавляют 10 см³ раствора тиоацетамида, выдерживают рас­твор при температуре 90—95 °С в течение 10- мин, затем добавля­ют 1 см³ раствора азотнокислой ртути и еще 10 см³ раствора тио- ацетамида. Раствор с выпавшим осадком сульфидов выдержива­ют 30—40 мин при температуре 85—90 °С и оставляют при ком­натной температуре. Через 2 ч осадок сульфидов отфильтровыва­ют на 2 фильтра средней плотности (белая лента) и промывают 206

ильтре рас-

—7 раз водой. Фильтрат отбрасывают. Осадок на творяют тремя порциями (по 10—15 см³) горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1), собирая раствор в стакан или колбу, в которых проводилось осаждение сульфидов. Фильтр промывают 3—4 раза горячей водой, присоединяя промывную жидкость к основному фильтрату. Далее поступают, как указано в пп. 3.3.2 или 3.3.4. ч

К фильтрату приливают 6 см³ серной кислоты, накрывают стакан (или колбу) часовым стеклом, выпаривают раствор до по­явления паров серной кислоты и охлаждают.

К содержимому стакана (или колбы) приливают 6 см³ воды, нагревают до растворения солей и приливают 3 см³ соляной кис­лоты. Раствор охлаждают, приливают 1 см³ раствора хлористого олова, перемешивают. Затем прибавляют 3 см³ раствора азоти­стокислого натрия и, периодически перемешивая раствор, дают раствору стоять в течение 3 мин. Приливают 1 см³ раствора мо­чевины, 1 см³ ортофосфорной кислоты, перемешивают раствор и переносят его в делительную воронку вместимостью 250 см³. К раствору приливают воды до объема 30 см³, 0,5 см³ раствора метиленового голубого, 30 см³ хлороформа, после чего воронку энергично встряхивают 1 мин. Хлороформному и водному слоям дают отстояться в течение 30 с. Хлороформный слой отфильтро­вывают через вату, переносят в кювету с толщиной слоя 10 мм и измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при Zmax —655 нм или на фотоэлектроколориметре со светофиль тром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 610 до 700 нм. В качестве раствора сравнения применяют хлоро­форм. Содержание сурьмы находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.