Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 29 октября 1987 г. N 4091

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

 

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАНТАЛА

 

Alloys and foundry alloys оf rare metals.

Method for determination of tantalum

 

ГОСТ 25278.14-87

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Срок действия

с 1 июля 1988 года

до 1 июля 1993 года

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработан и внесен Министерством цветной металлургии СССР.

Исполнители: Е.С. Данилин, Т.М. Малютина.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 окября 1987 г. N 4091.

3. Срок проверки - 1993 г.

Периодичность проверки - 5 лет.

4. Введен впервые.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

 

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

 Обозначение НТД, на который дана ссылка │ Номер раздела, пункта

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

ГОСТ 2603-79                             │2

ГОСТ 4204-77                             │2

ГОСТ 4951-79                             │2

ГОСТ 5712-78                             │2

ГОСТ 5789-78                             │2

ГОСТ 10484-78                            │2

ГОСТ 18344-78                            │2

ГОСТ 26473.0-85                          │1.1

 

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения тантала (от 4 до 35%) в сплавах на основе ниобия и гафния.

Метод основан на извлечении тантала из тартратно-сульфатной среды смесью толуола и ацетона (9:1) в виде фторотанталата бриллиантового зеленого и фотометрировании окраски экстракта.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

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

 

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

 

Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор.

Плитка электрическая.

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

Весы аналитические.

Весы технические.

Колбы мерные вместимостью 100, 250 и 500 см3.

Пипетки с делениями вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3.

Пипетки с поршнем с делениями вместимостью 10 см3.

Пробирки стеклянные вместимостью 20 см3.

Штатив для пробирок, оклеенный черной бумагой.

Цилиндры кварцевые с притертыми пробками вместимостью 50 см3.

Секундомер или песочные часы на 1 и 3 мин.

Тигли кварцевые высокие вместимостью 40 см3.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и раствор 9 моль/дм3.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78 и раствор 2 моль/дм3.

Натрий сернокислый пиро по ГОСТ 18344-78, предварительно прокаленный при 200 - 250 °С в течение 5 - 10 мин. Плав охлаждают, разбивают на куски, помещают в банку с притертой пробкой.

Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79, раствор 50 г/дм3 (отфильтрованный через фильтр средней плотности "белая лента"); готовят в день употребления.

Раствор для разбавления, готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 250 см3 приливают 200 см3 раствора виннокислого аммония 50 г/дм3, добавляют 20 см3 раствора серной кислоты 9 моль/дм3 и доводят до метки водой. Раствор готовят в день употребления.

Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712-78, раствор 50 г/дм3.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Толуол по ГОСТ 5789-78.

Смесь толуола с ацетоном с соотношением объемов 9:1, готовят в день употребления.

Бриллиантовый зеленый, раствор 15 г/дм3, готовят следующим образом: 7,5 г красителя растворяют в 500 см3 воды при нагревании не выше 60 °С, оставляют стоять в затемненном месте в течение 2 - 3 дней, затем отфильтровывают через 2 плотных фильтра ("синяя лента"); раствор хранят в темных склянках.

Тантала (V) окись, содержащая не менее 99,9% основного вещества.

Тантал металлический, содержащий не менее 99,9% тантала, в виде мелкой стружки.

Стандартный раствор тантала (запасной), содержащий 0,5 мг/см3 тантала: 0,1 г металлического тантала или 0,1221 г окиси тантала помещают в кварцевый тигель, добавляют 3 - 4 г пиросульфата натрия и сплавляют в муфеле при 800 - 900 °С до получения прозрачного плава. Если сплавление происходит неполностью, плав охлаждают, добавляют 3 - 5 капель концентрированной серной кислоты и вновь сплавляют до получения жидкого прозрачного плава. При необходимости процедуру доплавления повторяют 2 - 3 раза с добавлением концентрированной серной кислоты. Плав растворяют при кипячении в 50 см3 горячего раствора щавелевокислого аммония, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 200 см3, охлаждают, доводят до метки раствором щавелевокислого аммония и перемешивают.

Раствор тантала (рабочий), содержащий 10 мкг/см3 тантала, готовят в день употребления следующим образом: в мерную колбу вместимостью 50 см3 переносят пипеткой 1 см3 стандартного запасного раствора тантала, добавляют 4 см3 раствора серной кислоты концентрацией 9 моль/дм3 и доводят до метки раствором виннокислого аммония.

 

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

3.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварцевый тигель, добавляют 3 - 4 г пиросульфата натрия, несколько капель концентрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при температуре 700 - 800 °С до получения прозрачного плава. Если сплавление происходит неполностью, плав охлаждают, добавляют 3 - 5 капель концентрированной серной кислоты и вновь сплавляют до получения жидкого прозрачного плава. При необходимости процедуру доплавления повторяют 2 - 3 раза с добавлением концентрированной серной кислоты; затем серную кислоту полностью удаляют нагреванием до прекращения выделения паров серной кислоты.

Плав растворяют при кипячении в 30 см3 раствора виннокислого аммония, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, охлаждают, доводят до метки раствором виннокислого аммония, перемешивают. Отбирают пипеткой 1 см3 раствора в мерную колбу вместимостью 25 см3, добавляют 2 см3 раствора серной кислоты 9 моль/дм3, доводят до метки раствором виннокислого аммония и перемешивают.

3.2. Для определения тантала в кварцевый цилиндр отбирают 2 см3 полученного раствора, разбавляют до 10 см3 раствором для разбавления, добавляют 10 см3 смеси толуола с ацетоном, 2 см3 раствора фтористо-водородной кислоты 2 моль/дм3, 1 см3 раствора бриллиантового зеленого. Энергично встряхивают цилиндр в течение 1 мин. Через 3 мин отбирают сухой пипеткой с поршнем 7 см3 экстракта, который переносят в пробирку, содержащую 3 см3 ацетона. Измеряют оптическую плотность экстракта на фотоэлектроколориметре при  = 640 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к воде.

3.3. Контрольный опыт проводят через все стадии анализа одновременно с анализом серии проб. Оптическая плотность раствора контрольного опыта по отношению к воде не должна превышать 0,02 - 0,03, в противном случае меняют реактивы.

Массу тантала находят по градуировочному графику.

3.2. Построение градуировочного графика

В кварцевые цилиндры с притертыми пробками приливают 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 и 4,0 см3 рабочего раствора тантала, что соответствует 1, 2, 4, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40 мкг тантала, разбавляют до 10 см3 раствором для разбавления, добавляют 10 см3 смеси толуола с ацетоном, 2 см3 раствора фтористо-водородной кислоты 2 моль/дм3; 1 см3 раствора бриллиантового зеленого. Энергично встряхивают цилиндры в течение 1 мин. Через 3 мин отбирают сухой пипеткой с поршнем 7 см3 экстракта, который переносят в пробирку, содержащую 3 см3 ацетона. Измеряют оптические плотности экстрактов на фотоэлектроколориметре ФЭК-56 при  = 640 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к воде.

По полученным данным строят градуировочный график в координатах оптическая плотность - масса тантала. Отдельные точки графика проверяют одновременно с проведением анализа проб.

 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

4.1. Массовую долю тантала ( ) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где  - масса тантала, найденная по градуировочному графику, мкг;

- 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.

4.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в таблице.

 

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

 Массовая доля тантала, % │    Допускаемые расхождения, %

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

           4,0            │                  0,3

           6,0            │                  0,4

           8,0            │                  0,5

           10,0           │                  0,7

           12,0           │                  0,8

           14,0           │                  0,9

           16,0           │                  1,0

           18,0           │                  1,2

           20,0           │                  1,4

           22,0           │                  1,5

           24,0           │                  1,6

           26,0           │                  1,7

           28,0           │                  1,8

           30,0           │                  1,9

           35,0           │                  2,2