---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ И ПОРОШКИ ЖАРОПРОЧНЫЕ,
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ, ПРЕЦИЗИОННЫЕ
НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

ГОСТ 29095-91

Издание официальное

БЗ 7—91/697

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР
Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ И ПОРОШКИ ЖАРОПРОЧНЫЕ,

КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ, ПРЕЦИЗИОННЫЕ

Н

ГОСТ
29095—91

А ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Методы определения железа

Nickel-based precision, corrosion-resistant,
heat-resistant alloys and powders.
Methods of iron determination

ОКСТУ 0809

ата введения

01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при мас­совой доле железа от 0,05 до 3%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле железа от 0,05 до 20%) методы определения же­леза.

L ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — ГОСТ 28473.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного комплексного сое­динения железа (II) с 1,Г0-фенантролином или с 2,2-дипиридилом при рН = 3—3,5. Масса железа составляет 40—150 мкг в 100 см³ раствора.

Для восстановления железа применяют гидроксиламина гид­рохлорид.

Железо от хрома, меди, никеля, кобальта отделяют осажде­нием аммиаком после окисления хрома и кобальта надсернокис­лым аммонием. Вольфрам отделяют в виде вольфрамовой кис­лоты.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1, 1 :20.

Кислота азотная по ГОСТ 11125.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Смесь кислот (I): 8 частей соляной кислоты смешивают с 1 ча­стью азотной кислоты.

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,

тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССРСмесь кислот (II): 3 части соляной кислоты смешивают с I частью азотной кислоты.

Аммоний-алюминий сернокислый (алюмоаммонийные квасцы) по ГОСТ 4238, раствор 50 г/дм³:50 г квасцов растворяют в 150— 200 см³ воды с добавлением 25 см³ серной кислоты (1:1) и доли­вают водой до 1 дм³.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 2,5 г/дм³.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 250 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1 :20.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 50 г/дм³.

Бумага индикаторная универсальная.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм³ свежеприготовленный.

Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199, раствор 500 г/дм³.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 100 г/дм³.

1,10-фенантролин, раствор 5 г/дм³ в растворе соляной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм³.

2

г/дм³.

стакан и

,2-дипиридил (альфа, альфа-дипиридил), раствор 5

Железо карбонильное особо чистое.

Стандартные растворы железа.

Раствор А: 1 г карбонильного железа помещают в

растворяют при слабом нагревании в 30 см³ соляной кислоты.

После полного растворения навески прибавляют по каплям азот­ную кислоту до прекращения вспенивания и избыток 2—3 капли. Раствор нагревают до удаления окислов азота, охлаждают, пере­водят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливаюі водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г железа.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 1 дм³, прибавляют 50 см³ соляной кислоты (1:1), до­ливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г железа.

Таблица 1

Навеску сплава (табл. 1) помещают в стакан и растворяют при умеренном нагревании в 20—40 см³ смеси кислот (I или II). Раствор охлаждают, приливают 15—20 см³ серной кислоты (1:1) и выпаривают до паров серной кислоты. Содержимое стакана ох­лаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Соли растворяют в 50—60 см³ воды при нагревании и при массовой доле железа до 0,2% прибавляют 3 см³ алюмоаммонийных квасцов, раствор разбавляют горячей водой д,о 200—250 см³.

К раствору пробы, содержащей хром, прибавляют 10 см³ раст­вора азотнокислого серебра и нагревают почти до кипения. К го­рячему раствору осторожно приливают 15—45 см³ расвора над­сернокислого аммония, нагревают до полного окисления хрома и марганца, кипятят 3—5 мин до разрушения избытка надсерно­кислого аммония. К кипящему раствору прибавляют 5—10 см³ раствора хлористого натрия и кипятят до полного восстановления марганцевой кислоты.

К раствору приливают раствор аммиака до выпадения осадка гидроокисей и избыток 5—10 см³. Раствор с осадком осторожно доводят до кипения и выдерживают в теплом месте 5—10 мин до коагуляции ссадка.

Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, ста­кан и осадок на фильтре промывают пять-восемь раз горячим раствором аммиака (1:20). Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют в 30—50 см³ горячей соляной кислоты (1:1) в стакане, в котором проводилось осаждение гидроокисей. Фильтр тщательно промывают горячей водой и отбрасывают.

В случае недостаточно полного отделения хрома и никеля от железа, к раствору приливают 20—25 см³ серной кислоты (1:1), выпаривают до паров серной кислоты и проводят повторное окис­ление хрома, осаждение и растворение гидроокисей, как указано выше.

Полученный раствор упаривают до 50—60 см³, охлаждают, пе­реводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до мет­ки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора (табл. Ґ) помещают в стакан, при­ливают 3 см³ раствора винной кислоты, 10 см³ раствора гидрок­силамина гидрохлорида. Раствор перемешивают, нейтрализуют ра­створом уксуснокислого натрия до рН = 3—3,5 (по универсальной индикаторной бумаге) и прибавляют 2 см³ его в избыток. Затем прибавляют 10 см³ раствора 1,10-фенантролина или 10 см³ раст­вора 2,2-дипиридила, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают. Оптическую плотнс-сть раствора измеряют через 1 ч при длине волны 510— 520 нм относительно раствора сравнения. В качестве раствора сравнения используют аликвотную часть анализируемого раство­ра, в которую прибавляют все реактивы, за исключением 1,10-фе- нантролина или 2,2-дипиридила.

Одновременно с анализируемой пробой проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Массу железа находят по градуировочному графику с учетом контрольного опыта.

После растворения навески, как указано в п. 2.3.2, раствор нагревают до выпадения осадка вольфрамовой кислоты. Добав­ляют 5—10 см³ азотной кислоты и снова нагревают раствор до­получения осадка вольфрамовой кислоты желтого цвета.

Раствор выпаривают до влажных солей, приливают 10 см³ со­ляной кислоты, нагревают до растворения солей, приливают 100—120 см³ горячей воды и оставляют на теплой плите в тече­ние часа.

Осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на двойной плотный фильтр, содержащий фильтробумажную массу и тща­тельно промывают восемь-десять раз горячей соляной кислотой (1 :20). Фильтр с осадком вольфрамовой кислоты отбрасывают. Фильтрат и промывные воды сохраняют.

К полученному раствору приливают 15—20 см³ серной кисло­ты (1 : 1) и выпаривают до паров серной кислоты. Стакан охлаж­дают, обмывают стенки водой и вновь выпаривают до паров сер­ной кислоты. Соли растворяют в 50—60 см³ воды при нагревании, и при массовой доле железа до 0,2% прибавляют 3 см³ алюмоам- монийных квасцов. Раствор разбавляют горячей водой до 200— 250 см³ и далее поступают, как указано в п. 2.3.2.

В стаканы помещают 3; 5; 10; 15; 20 см³ стандартного раство­ра железа с концентрацией 0,00001 г/см³, прибавляют 3 см³ вин­ной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.3.2. В качестве раствора сравнения используют раствор, содержащий все реакти­вы, кроме стандартного раствора железа.

100

где mi — масса железа, найденная по градуировочному графику, г;

2. т—масса навески пробы, соответствующая аликвотной ча­сти раствора, г.АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

   1. Сущность метода

Метод основан на измерении при длине волны 248,3 нм степе­ни поглощения резонансного излучения свободными атомами же­леза, образующимися при распылении анализируемого раствора в пламени воздух-ацетилен.

Атомно-абсорбционный пламенный спектрофотометр.

Лампа с полым катодом для определения железа.

Баллон с ацетиленом.

Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха или баллон со сжатым воздухом.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1 :4.

Железо карбонильное, особо чистое.

Стандартные растворы железа.

Раствор А: 1 г карбонильного железа, взвешенного с точностью 0,0002 г, растворяют в 20—30 см³ соляной кислоты и осторожно по каплям прибавляют 5—7 см³ азотной кислоты. Раствор охлаж­дают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см^?; доливают до метки водой и перемешивают.

1. см³ стандартного раствора А содержит 2 мг железа.

Раствор Б: 10 см³ стандартного раствора А помешают в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и пе­ремешивают. Готовят перед применением.

1 см³ стандартного раствора Б содержит 0,2 мг железа.

Таблица 2

Массовая доля
железа, %

Масса
навески, г

Вместимость
мерной
колбы, см⁸

Объем
аликвотной
части, см⁸

Вместимость
мерной
колбы, см⁸

От 0,05 до 0,3 включ.

Св. 0,3 »1,0 »

» 1,0 > 3,0 »

> 3,0 » 5,0 »

» 5,0 » 10,0 »

»10,0 > 20,0 »

0,5 0,2 0,1 0,1 0.1 0,2

100

100

200

250

500

200

100

Д

обеспечивающее

опускается другое разбавление растворов, нормируемую в стандарте точность.

Навеску сплава помещают в стакан или колбу вместимостью 150—300 см³ и растворяют при умеренном нагревании в 15— 30 см³ соляной и 5—10 см³ азотной кислот. Раствор осторожно упаривают до влажных солей, прибавляют 5 см³ соляной кислоты и растворяют соли.

Допускаются другие способы растворения, обеспечивающие полное разложение навески и не требующие изменений в даль­нейших операциях анализа.

При наличии в пробе титана и ниобия раствор после растворе­ния навески охлаждают, добавляют серную кислоту (1 : 4) из рас­чета 10 см³ на каждые 100 см³ конечного объема и упаривают до паров серной кислоты. Приливают 50—60 см³ воды и растворяют соли при нагревании.

Полученный раствор переносят в мерную колбу (табл. 2), до­ливают до метки водой и перемешивают. Часть раствора фильт­руют через два сухих фильтра, отбрасывая первые порции фильт­рата.

Одновременно с анализируемой пробой проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

В пять мерных колб вместимостью 100 см³ последовательно приливают 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10 см³ стандартного раствора Б. Шес­тую колбу используют для проведения контрольного опыта/

В семь мерных колб вместимостью 100 см³ последовательно приливают 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 см³ стандартного раст­вора Б. Восьмую колбу используют для проведения контрольного

опыта.

Прибор готовят к работе в соответствии с прилагаемой инст­рукцией. Настраивают спектрофотометр на резонансную линию 248,Знм. После-включения системы подачи газов и зажигания го­релки распыляют воду в пламя и устанавливают нуль прибора. Распыляют в пламя раствор контрольного опыта, затем растворы для градуировочного графика и испытуемые растворы в порядке увеличения концентрации железа. Проводят измерение до полу­чения стабильных показаний для каждого раствора. Перед введе­нием в пламя каждого анализируемого раствора распыляют в пла­мя воду и проверяют нуль прибора. Из среднего значения абсорб­ции каждого из анализируемых растворов вычитают среднее зна­чение абсорбции контрольного опыта и массовую концентрацию железа находят по градуировочному графику.