Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 25 марта 1985 г. N 752

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ НА ОСНОВЕ ВАНАДИЯ

 

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИРКОНИЯ И АЛЮМИНИЯ

 

Vanadium base alloys and alloying elements.

Method for determination of zirconium and aluminium

 

ГОСТ 26473.11-85

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 марта 1985 г. N 752 срок действия установлен с 01.07.1986 до 01.07.1991.

 

Настоящий стандарт устанавливает комплексонометрический метод определения циркония (от 5 до 25%) и алюминия (от 5 до 30%) в сплавах и лигатурах на основе ванадия, содержание сопутствующих компонентов в которых приведено в табл. 1.

 

Таблица 1

 

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

    Сопутствующий компонент     │   Массовая доля, %, не более,

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

Железо                          │0,5

Кремний                         │0,5

Ниобий                          │25

Углерод                         │0,5

 

Метод основан на отделении циркония и алюминия от ванадия и ниобия осаждением аммиаком в присутствии перекиси водорода, последовательном определении циркония и алюминия в одном растворе путем прямого комплексонометрического титрования циркония в солянокислом растворе с индикатором ксиленоловым оранжевым и обратного титрования избытка трилона Б, добавленного для связывания алюминия, раствором соли цинка при рН 5,5 с индикатором ксиленоловым оранжевым.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

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

 

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

 

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1100 °С.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Чашки кварцевые.

Стаканы стеклянные химические вместимостью 200, 250 и 500 см3.

Колбы конические вместимостью 250 см3.

Колбы мерные вместимостью 1 дм3.

Пипетки вместимостью 10 и 20 см3 без делений.

Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" или "желтая лента".

Воронки стеклянные конические.

Тигли фарфоровые.

Эксикатор с хлористым кальцием.

Бюретки вместимостью 25 см3 с ценой деления 0,1 см3.

Мензурки мерные вместимостью 25, 100 и 1000 см3.

Бумага индикаторная "конго".

Бумага индикаторная универсальная.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:5 и 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, растворы концентрацией 100 и 20 г/дм3.

Абзац исключен с 1 января 1992 года. - Изменение N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 14.05.1991 N 677.

Промывной раствор: к 1000 см3 раствора хлористого аммония концентрацией 20 г/дм3, добавляют 2 - 3 см3 перекиси водорода и 2 см3 аммиака.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Ксиленоловый оранжевый, раствор концентрацией 1 г/дм3.

Циркония хлорокись.

Стандартный раствор циркония, содержащий около 5 мг/см3 циркония: 17,65 г хлорокиси циркония помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 100 см3 воды, 300 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения навески. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой.

Точную массовую концентрацию циркония устанавливают гравиметрическим методом. Для этого в стакан вместимостью 250 см3 отбирают пипеткой 20 см3 стандартного раствора циркония, добавляют 100 см3 воды, нагревают до 50 - 80 °С и осаждают гидроокись циркония раствором аммиака. Осадок отфильтровывают через фильтр "белая лента", промывают горячей водой, содержащей 10 см3 аммиака на 500 см3 воды. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель, предварительно прокаленный до постоянной массы, подсушивают, озоляют, прокаливают в муфельной печи в течение 30 мин при 1000 - 1100 °С, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до постоянной массы.

Массовую концентрацию ( ) стандартного раствора циркония, выраженную в мг/см3, вычисляют по формуле

 

,

 

где m - масса осадка двуокиси циркония, г;

0,7403 - коэффициент пересчета двуокиси циркония на цирконий.

Трилон Б (соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная) по ГОСТ 10652-73, раствор концентрацией 0,05 моль/дм3: 18,61 г трилона Б растворяют в воде при нагревании до 70 - 80 °С, раствор охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доводят до метки водой.

Трилон Б (соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная) по ГОСТ 10652-73, раствор концентрацией 0,025 моль/дм3: 9,3 г трилона Б растворяют в воде при нагревании до 70 - 80 °С, раствор охлаждают до комнатной температуры, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой.

Уротропин технический по ГОСТ 1381-73.

Цинк гранулированный.

Цинк хлористый, раствор концентрацией 0,05 моль/дм3: 3,2690 г металлического цинка помещают в стакан вместимостью 200 см3, смачивают 20 - 30 см3 воды и приливают небольшими порциями 25 см3 раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения цинка и упаривают до влажных солей. Соли растворяют при нагревании в воде, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой.

2.1. Установка массовой концентрации (0,025 моль/дм3) раствора трилона Б по цирконию

В коническую колбу вместимостью 250 см3 отбирают пипеткой 10 см3 стандартного раствора циркония, добавляют 30 см3 раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, 60 см3 воды, нагревают до 60 - 70 °С, добавляют 2 - 3 капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски раствора из малиновой в желтую. Раствор нагревают до кипения, добавляют еще 1 каплю раствора ксиленолового оранжевого и при появлении малиновой окраски раствора прибавляют еще по каплям раствор трилона Б до перехода окраски в желтую.

Массовую концентрацию раствора трилона Б ( ), выраженную в г/см3 циркония, вычисляют по формуле

 

,

 

где  - массовая концентрация стандартного раствора циркония, выраженная в г/см3 циркония;

10 - объем стандартного раствора циркония, взятый для титрования, см3;

V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.

2.2. Установка соотношения между растворами трилона Б (0,05 моль/дм3) и хлористого цинка: в коническую колбу вместимостью 250 см3 отбирают пипеткой 20 см3 раствора хлористого цинка, приливают 80 см3 воды, нейтрализуют аммиаком до рН 3,5 - 4,0 по универсальной индикаторной бумаге, добавляют 1,5 - 2 г уротропина, 2 - 3 капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из малиновой в желтую.

Соотношение (K) объемов растворов трилона Б и хлористого цинка вычисляют по формуле

 

,

 

где 20 - объем раствора хлористого цинка, взятый для титрования, см3;

V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.

 

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевую чашку, добавляют 3 - 4 г пиросульфата калия, несколько капель концентрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при 800 - 900 °С до получения прозрачного плава. Плав растворяют при нагревании в смеси 20 - 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:5, с 10 - 15 см3 перекиси водорода. Полученный раствор переводят в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 20 - 25 см3 раствора хлористого аммония концентрацией 100 г/дм3, нагревают до кипения и осторожно прибавляют аммиак, разбавленный 1:1, до слабого избытка его по запаху (рН раствора около 7 по универсальной индикаторной бумаге) и продолжают кипячение несколько минут.

Дают осадку скоагулировать, быстро фильтруют раствор с осадком через бумажный фильтр средней плотности "белая лента" и осадок на фильтре промывают 6 - 7 раз горячим промывным раствором.

Фильтр с осадком помещают в колбу, в которой велось осаждение, приливают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения осадка, добавляют 3 - 5 капель раствора ксиленолового оранжевого и титруют цирконий раствором трилона Б (0,025 моль/дм3) до перехода окраски раствора из малиновой в желтую. Раствор нагревают до кипения, добавляют еще 1 каплю раствора ксиленолового оранжевого и при появлении малиновой окраски раствора прибавляют еще по каплям раствор трилона Б до перехода окраски в желтую ( ).

К раствору после определения в нем циркония добавляют из бюретки 25 - 30 см3 раствора трилона Б (0,05 моль/дм3), нейтрализуют аммиаком (около 20 см3 аммиака) по индикаторной бумаге "конго" до перехода окраски из синей в сиренево-розовую. Раствор нагревают и кипятят 10 - 15 мин. По охлаждении до комнатной температуры добавляют 1 - 1,5 г уротропина, 3 - 4 капли раствора ксиленолового оранжевого и титруют избыток трилона Б раствором цинка до перехода окраски раствора из розовой в малиновую ( ).

 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

4.1. Массовую долю циркония (X) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где V - объем раствора трилона Б (0,025 моль/дм3), израсходованный на титрование, см3;

- массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 циркония;

m - масса навески анализируемой пробы, г.

4.2. Массовую долю алюминия ( ) в процентах исчисляют по формуле

 

,

 

где  - объем раствора трилона Б (0,05 моль/дм3), добавленный к анализируемому раствору, см3;

- объем раствора цинка, израсходованный на титрование избытка трилона Б, см3;

0,001349 - массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г/см3 алюминия;

K - соотношение объемов растворов трилона Б и хлористого цинка;

m - масса навески анализируемой пробы, г.

4.3. Значения допускаемых расхождений указаны в табл. 2.

 

Таблица 2

 

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

        Массовая доля, %        │   Допускаемое расхождение, %

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

Цирконий   5,0                  │0,5

           15,0                 │0,6

           25,0                 │0,7

Алюминий   5,0                  │0,2

           15,0                 │0,4

           20,0                 │0,5

           30,0                 │0,7

────────────────────────────────┴─────────────────────────────────