Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 26 мая 1982 г. N 2120

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА

 

Alloys and foundry alloys of rare metals

Methods for determination of titanium

 

ГОСТ 25278.9-82

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Срок действия установлен

с 1 июля 1983 года

до 1 июля 1993 года

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработан и внесен Министерством цветной металлургии СССР.

Исполнители: Ю.А. Карпов, Е.Г. Намарина, В.Г. Мискарьянц, Г.Н. Андрианова, Е.С. Данилин, М.А. Десяткова, Л.И. Кирсанова, Т.М. Малютина, Е.Ф. Маркова, В.М. Михайлов, Л.А. Никитина, Л.Г. Обручкова, Н.А. Разницина, Н.А. Суворова, Л.Н. Филимонов.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.05.1982 N 2120.

3. Срок проверки - 1993 г.

Периодичность проверки - 5 лет.

4. Введен впервые.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

 

───────────────────────────────────────────┬──────────────────────

  Обозначение НТД, на который дана ссылка  │     Номер пункта

───────────────────────────────────────────┼──────────────────────

ГОСТ 3118-77                               │2.1, 3.1

ГОСТ 4204-77                               │2.1, 3.1

ГОСТ 5817-77                               │2.1, 3.1

ГОСТ 7172-76                               │2.1

ГОСТ 26473.0-85                            │1.1

 

6. Срок действия продлен до 01.01.1993 Постановлением Госстандарта СССР от 29.10.1987 N 4096.

7. Переиздание (ноябрь 1988 г.) с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1987 г. (ИУС 1-88).

 

Настоящий стандарт устанавливает два метода определения титана:

фотометрический (от 1 до 20%) - для сплавов (лигатур) на основе циркония, содержащих не более 30% ниобия, и на основе ванадия, содержащих не более 10% хрома;

дифференциальный фотометрический (от 40 до 50%) - для бинарных сплавов ниобий-титан; (от 20 до 80%) - для бинарных сплавов галлий-титан.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 26473.0-85.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА

 

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения титана с диантипирилметаном в тартратно-солянокислом (1,2 моль/дм3 по соляной кислоте) растворе. Гидролиз ниобия предотвращают введением винной кислоты. Ванадий (IV), железо (II), цирконий определению не мешают.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000 °С.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Баня водяная.

Тигли кварцевые высокие вместимостью 40 см3.

Колбы мерные вместимостью 50, 100 и 1000 см3.

Пипетки без деления на 5, 10 и 15 см3.

Бюретка вместимостью 10 см3.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 500 см3.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 150 г/дм3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Кислота аскорбиновая.

Диантипирилметан, раствор 20 г/дм3: 20 г реагента растворяют в смеси, состоящей из 300 см3 воды, 60 см3 серной кислоты (1:1) и 2,0 г аскорбиновой кислоты, хорошо перемешивая до полного растворения реагента. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают. (Если при стоянии из раствора выделяются кристаллы реагента, то раствор слегка подогревают до их растворения).

Титан металлический, содержащий не менее 99,9% титана, в виде мелкой стружки.

Стандартный раствор титана (запасной), содержащий 1 мг/см3 титана: 0,1 г металлического титана помещают в кварцевый тигель и сплавляют с 2 - 4 г пиросульфата калия в муфеле при температуре 700 - 800 °С до получения прозрачного плава. Плав растворяют при нагревании в 20 см3 раствора винной кислоты, охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.

Раствор титана (рабочий), содержащий 100 мкг/см3 титана, готовят разбавлением стандартного раствора водой в 10 раз.

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевый тигель, добавляют 2 - 4 г пиросульфата калия, несколько капель концентрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при температуре 700 - 800 °С до получения однородного плава. Плав растворяют при нагревании в 20 см3 раствора винной кислоты, охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. При ожидаемом содержании титана более 10% полученный раствор разбавляют еще раз: отбирают 10 см3 раствора в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 винной кислоты и доводят до метки водой.

Для определения титана отбирают 5, 10 и 15 см3 раствора в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 10 см3 винной кислоты, помещают колбы в кипящую водяную баню на 5 мин, не охлаждая, тотчас же приливают 15 см3 раствора диантипирилметана, 10 см3 соляной кислоты. Растворы охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при  = 508 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к нулевому раствору.

Массу титана находят по градуировочному графику.

2.2.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 50 см3 вводят из микробюретки от 1,0 до 6,0 см3 рабочего раствора титана с интервалом в 1,0 см3. Добавляют 10 см3 винной кислоты, помещают колбы в кипящую водяную баню на 5 мин и, не охлаждая, тотчас же приливают 15 см3 раствора диантипирилметана и 10 см3 соляной кислоты. Растворы охлаждают (сначала при комнатной температуре в течение 10 - 15 мин, по истечении этого времени можно охлаждать растворы в холодной воде, но нельзя допускать резкого охлаждения растворов), доводят до метки водой и перемешивают. В одну из колб приливают все реактивы за исключением титана (нулевой раствор). Измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при  = 508 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм по отношению к нулевому раствору. По полученным данным строят градуировочный график в координатах: значение оптической плотности - масса титана. Отдельные точки графика проверяют одновременно с проведением анализа проб.

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовую долю титана ( ) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где  - масса титана, найденная по градуировочному графику, мг;

- вместимость мерной колбы при первом разбавлении, см3;

- вместимость мерной колбы при втором разбавлении, см3;

- объем аликвотной части раствора, взятый для разбавления, см3;

- объем аликвотной части раствора, взятый для определения, см3;

- масса навески анализируемой пробы, г.

2.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений, и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.

 

Таблица 1

 

─────────────────────────────┬────────────────────────────────────

   Массовая доля титана, %   │     Допускаемые расхождения, %

─────────────────────────────┼────────────────────────────────────

1,0                          │0,1

5,0                          │0,4

10,0                         │0,8

15,0                         │1,3

20,0                         │1,7

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА В СПЛАВАХ НИОБИЙ-ТИТАН

 

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения титана с диантипирилметаном в тартратно-солянокислом (1,2 моль/дм3 по соляной кислоте) растворе. Измерение оптической плотности растворов производят по отношению к раствору сравнения, содержащему 2,0 мг титана. Гидролиз ниобия предотвращают введением винной кислоты.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр СФ-4А или аналогичный прибор.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000 °С.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Баня водяная.

Тигли кварцевые высокие вместимостью 40 см3.

Колбы мерные вместимостью 50, 100 и 1000 см3.

Пипетки без деления на 5 см3.

Бюретка вместимостью 10 см3.

Мензурки мерные вместимостью 25 и 500 см3.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 150 г/дм3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Кислота аскорбиновая.

Диантипирилметан, раствор 20 г/дм3: 20 г реагента растворяют в смеси, состоящей из 300 см3 воды, 60 см3 серной кислоты (1:1) и 2,0 г аскорбиновой кислоты, хорошо перемешивая до полного растворения реагента. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают. (Если при стоянии из раствора выделяются кристаллы реагента, то раствор слегка подогревают до их растворения).

Титан металлический, содержащий не менее 99,9% титана, в виде мелкой стружки.

Стандартный раствор титана (запасной), содержащий 1 мг/см3 титана: 0,1 г металлического титана помещают в кварцевый тигель и сплавляют с 2 - 4 г пиросульфата калия в муфеле при температуре 700 - 800 °С до получения прозрачного плава. Плав растворяют при нагревании в 20 см3 раствора винной кислоты, охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.

Раствор титана (рабочий), содержащий 200 мкг/см3 титана, готовят разбавлением стандартного раствора водой в пять раз.

3.2. Проведение анализа

3.2.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевый тигель, добавляют 2 - 4 г пиросульфата калия, несколько капель концентрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при температуре 700 - 800 °С до получения однородного плава. Плав растворяют при нагревании в 20 см3 раствора винной кислоты, охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

Для определения титана в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают 5 см3 раствора, содержащие 2,1 - 2,5 мг титана, добавляют 10 см3 винной кислоты, помещают колбу в кипящую водяную баню на 5 мин, не охлаждая, тотчас же приливают 15 см3 раствора диантипирилметана, 10 см3 соляной кислоты. Раствор охлаждают (сначала при комнатной температуре в течение 10 - 15 мин, по истечении этого времени можно охлаждать раствор в холодной воде, так как нельзя допускать резкого охлаждения растворов), доводят до метки водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при  = 480 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, содержащему 2,0 мг титана. Массу титана находят по градуировочному графику.

3.2.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 50 см3 вводят по 10 см3 рабочего раствора титана, содержащего 200 мкг/см3 титана, а затем 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 рабочего раствора титана, содержащего 100 мкг/см3 титана (в одну из колб не приливают дополнительно рабочего раствора титана, содержащего 100 мкг/см3 титана), что соответствует 2,0; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4 и 2,5 мг титана. Добавляют 10 см3 винной кислоты, помещают колбы в кипящую водяную баню на 5 мин, не охлаждая, тотчас же приливают 15 см3 раствора диантипирилметана, 10 см3 соляной кислоты. Раствор охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность растворов, содержащих от 2,1 до 2,5 мг титана, по отношению к раствору, содержащему 2,0 мг титана на спектрофотометре при  = 480 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм. По полученным данным строят градуировочный график в координатах: значение оптической плотности - масса титана. Отдельные точки графика проверяют одновременно с проведением анализа проб.

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю титана ( ) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где  - масса титана, найденная по градуировочному графику, мг;

- вместимость мерной колбы, см3;

- объем аликвотной части раствора, взятой для определения, см3;

- масса навески анализируемой пробы, г.

3.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.

 

Таблица 2

 

─────────────────────────────────┬────────────────────────────────

     Массовая доля титана, %     │   Допускаемые расхождения, %

─────────────────────────────────┼────────────────────────────────

40,0                             │1,1

45,0                             │1,3

50,0                             │1,5

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА В СПЛАВАХ ГАЛЛИЙ - ТИТАН

 

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения титана с перекисью водорода в сернокислом растворе. Измерение оптической плотности растворов производят по отношению к раствору сравнения, содержащему 5,0 мг титана. Галлий определению не мешает.

4.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр СФ-26 или аналогичный прибор.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Колбы конические вместимостью 100 см3.

Колбы мерные вместимостью 50, 100 и 200 см3.

Пипетки с делениями на 5 и 10 см3.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Титан металлический по ГОСТ 19807-91 марки ВТ1-00.

Стандартный раствор титана, содержащий 1 мг/см3 титана: 0,1 г металлического титана помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до полного растворения навески, затем добавляют несколько капель концентрированной азотной кислоты (до обесцвечивания раствора титана) и продолжают нагревание до появления паров серной кислоты. В охлажденную колбу добавляют 20 - 30 см3 воды, нагревают до растворения солей; полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доводят водой до метки и перемешивают.

4.2. Проведение анализа

4.2.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, 10 - 15 капель концентрированной азотной кислоты и нагревают до полного растворения навески и далее до появления паров серной кислоты. В охлажденную колбу добавляют 20 - 30 см3 воды, нагревают до растворения солей; полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доводят водой до метки и перемешивают.

Для определения титана в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть полученного раствора, содержащую 5 - 8 мг титана, приливают 2 см3 ортофосфорной кислоты, разбавленной 1:1, 5 см3 перекиси водорода, перемешивая после добавления каждого реактива, доводят водой до метки. Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при  = 410 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, содержащему 5,0 мг титана.

Массу титана находят по градуировочному графику или пользуясь градуировочным фактором.

4.2.2. Построение градуировочного графика

В четыре мерные колбы вместимостью 50 см3 каждая пипеткой вводят 5,0; 6,0; 7,0 и 8,0 см3 раствора титана, что соответствует 5,0; 6,0; 7,0 и 8,0 г титана, приливают 2 см3 ортофосфорной кислоты и далее поступают, как описано в п. 4.2.1.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам титана строят градуировочный график или вычисляют градуировочный фактор по ГОСТ 26473.0-85, п. 16.

4.3. Обработка результатов

4.3.1. Массовую долю титана ( ) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где  - масса титана в растворе сравнения, мг;

- оптическая плотность анализируемого раствора по отношению к раствору сравнения;

- градуировочный фактор;

- вместимость мерной колбы, см3;

- масса навески анализируемой пробы, г;

- объем аликвотной части раствора, см3.

4.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений и результатами двух анализов не должны превышать допускаемые расхождения, приведенные в табл. 3.

 

Таблица 3

 

────────────────────────────────┬─────────────────────────────────

     Массовая доля титана, %    │   Допускаемые расхождения, %

────────────────────────────────┼─────────────────────────────────

20,0                            │0,4

50,0                            │1,1

80,0                            │1,8