Утвержден и введен в действие
Постановлением
Госстандарта СССР
от 25 августа 1988
г. N 3018
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ3А ССР
СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
Carbon
steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of aluminium
ГОСТ 22536.10-88
Группа В09
ОКСТУ 0809
Срок действия
с 1 января 1990
года
до 1 июля 1995 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. Разработан и
внесен Министерством черной металлургии СССР.
Исполнители: Д.К. Нестеров, канд. техн. наук; С.И. Рудюк, канд. техн. наук; С.В.
Спирина, канд. хим. наук (руководитель темы); В.Ф. Коваленко, канд. техн. наук; Н.Н. Гриценко, канд. хим. наук; А.М. Моисеева;
Л.И. Березовая.
2. Утвержден и
введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам
от 25.08.1988 N 3018.
3. Взамен ГОСТ
22536.10-77.
4. Ссылочные
нормативно-технические документы
───────────────────────────────────────┬──────────────────────────
Обозначение
НТД, на который дана ссылка│ Номер пункта, подпункта
───────────────────────────────────────┼──────────────────────────
ГОСТ
61-75
│2.2.1
ГОСТ
83-79
│2.2.1
ГОСТ
199-78
│2.2.1
ГОСТ
3117-78 │2.2.1
ГОСТ
3118-77
│2.2.1, 4.2
ГОСТ
3760-79
│2.2.1
ГОСТ
4204-77
│2.2.1, 4.2
ГОСТ
4328-77
│2.2.1, 2.3.1
ГОСТ
4332-76 │4.2
ГОСТ
4461-77
│2.2.1, 4.2
ГОСТ
4529-78
│2.2.1
ГОСТ
5457-75
│4.2
ГОСТ
5962-67
│2.2.1
ГОСТ
6691-77
│2.3.1
ГОСТ
9656-75
│2.2.1
ГОСТ
10484-78
│2.2.1, 4.2
ГОСТ
10652-78
│4.2
ГОСТ
10779-73
│2.3.1
ГОСТ
11069-74
│2.2.1, 4.2
ГОСТ
11125-84 │2.2.1
ГОСТ
11293-78
│2.2.1
ГОСТ
13610-79
│2.2.1
ГОСТ
14261-77
│2.2.1, 4.2
ГОСТ
14262-78
│2.2.1
ГОСТ
18270-72
│2.2.1
ГОСТ
18300-87
│2.2.1
ГОСТ
22536.0-87
│1.1
Настоящий
стандарт устанавливает фотометрические (при массовой доле алюминия 0,005 -
0,12%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле алюминия 0,05 - 0,12%) методы
определения алюминия в углеродистой стали и нелегированном чугуне.
1. ОБЩИЕ
ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие
требования к методам анализа - по ГОСТ 22536.0-87.
1.2. Погрешность
результата анализа (при доверительной вероятности Р =
0,95) не превышает предела
,
приведенного в табл. 1, при выполнении условий:
расхождение
результатов двух (трех) параллельных измерений не должно превышать (при
доверительной вероятности Р = 0,95) значения
(
),
приведенного в табл. 1;
воспроизведенное в
стандартном образце значение массовой доли алюминия не должно отличаться от
аттестованного более чем на допускаемое (при доверительной вероятности Р = 0,85) значение
,
приведенное в табл. 1.
Таблица 1
─────────────────────────┬───────┬───────────────────────┬────────
Массовая доля алюминия,
│Дельта,│ Допускаемые
│дельта,
% │ %
│ расхождения, % │
%
│
├───────┬───────┬───────┤
│ │
d │ d
│ d │
│ │ k
│ 2 │
3 │
─────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼────────
От 0,005 до 0,01 включ.
│0,003 │0,004 │0,003
│0,004 │0,002
Св.
0,01 " 0,02 " │0,004 │0,006
│0,004 │0,006 │0,003
" 0,02
" 0,05 " │0,007 │0,008
│0,007 │0,008 │0,004
" 0,05
" 0,12 " │0,014 │0,018
│0,015 │0,018 │0,009
При невыполнении
одного из вышеуказанных условий проводят повторные измерения массовой доли
алюминия. Если и при повторных измерениях требования к точности результатов не
выполняются, результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до
выявления и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.
Расхождение двух
средних результатов анализа, выполненных в различных условиях (например, при внутрилабораторном контроле воспроизводимости),
не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения
,
приведенного в табл. 1.
2.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО АЛЮМИНИЯ
2.1.
Сущность метода
Метод основан на
образовании окрашенного комплексного соединения алюминия с алюминоном (
= 530 нм) при рН 4,7 - 5,1 или с хромазуролом С (
= 620 нм) в присутствии поливинилового спирта при рН 5,8 - 6,7.
Мешающее влияние
железа устраняется добавлением аскорбиновой и тиогликолевой кислот.
Ванадий не мешает
определению алюминия, если его массовая доля не превышает массовую долю
алюминия в три раза. В другом случае влияние ванадия учитывают введением его в
растворы для построения градуировочного графика.
Титан не влияет на
определение алюминия, если его массовая доля в три раза меньше, чем массовая
доля алюминия. В другом случае его отделяют вместе с железом, марганцем, медью
и хромом гидроксидом натрия в присутствии хлористого цинка и борной кислоты.
2.2.
Определение алюминия с алюминоном
2.2.1.
Аппаратура и реактивы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр.
рН-метр.
Кислота соляная по
ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1, 1:6, 1:20.
Кислота азотная по
ГОСТ 4461-77 или ГОСТ 11125-84.
Кислота серная по
ГОСТ 4204-77 или по ГОСТ 14262-78, разбавленная 1:1 и 1:20.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Кислота
аскорбиновая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3, годен в течение одних
суток.
Кислота
тиогликолевая, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Смесь кислот:
смешивают равные объемы растворов аскорбиновой и тиогликолевой кислот.
Аммиак водный по
ГОСТ 3760-79 и разбавленная 1:1 и 1:20.
Кислота бензойная, спиртовый раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Кислота борная по
ГОСТ 9656-75.
Железо карбонильное
марки ПС по ГОСТ 13610-79, с массовой долей алюминия не более 0,001% или марки
ОСЧ.
Желатин пищевой по
ГОСТ 11293-78. Раствор готовят следующим образом: 5 г желатина растворяют в 500
- 600 см3 теплой воды, охлаждают, доводят объем до 1 дм3 водой и перемешивают.
Спирт этиловый
ректификованный по ГОСТ 5962-67 или ГОСТ 18300-87.
Натрий углекислый
по ГОСТ 83-79.
Натрия гидроксид по
ГОСТ 4328-77, раствор с массовой концентрацией 200 г/дм3, хранят в посуде из
полиэтилена.
Цинк хлористый по
ГОСТ 4529-78 раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3; 100 г хлористого цинка
растворяют в воде, содержащей 10 см3 соляной кислоты, переносят в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Алюминон, составной
раствор с массовой концентрацией 0,33 г/дм3 500 г уксуснокислого аммония
растворяют в 1 дм3 теплой воды и приливают 80 см3 уксусной кислоты; 1 г
алюминона растворяют в 50 см3 воды, содержащей 2 - 3 капли аммиака (1:20),
приливают 20 см3 спиртового раствора бензойной кислоты; все растворы сливают и
доводят водой объем до 3 дм3, перемешивают и фильтруют. Раствором можно
пользоваться через 2 - 3 дня после приготовления в течение 3 месяцев.
Натрий
уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199-78.
Аммоний
уксуснокислый по ГОСТ 3117-78.
Кислота уксусная по
ГОСТ 18270-72 или по ГОСТ 61-75.
Буферный раствор рН
5: 13,6 г уксуснокислого натрия растворяют в 200 см3 воды. Раствор фильтруют,
добавляют 2 см3 уксусной кислоты, доливают водой до 1 дм3 и перемешивают.
Алюминий по ГОСТ
11069-74, марки А999, А995 или А97.
Стандартный раствор
алюминия: 0,1000 г алюминия помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3,
приливают 30 см3 соляной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. Прибавляют
несколько капель азотной кислоты (3 - 4) до прекращения вспенивания и кипятят
до удаления окислов азота. Прибавляют 100 - 150 см3 горячей воды и нагревают до
растворения солей. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1
дм3, добавляют 30 см3 соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора
содержит 0,0001 г алюминия.
Ванадия пятиокись, ос. ч.
Раствор ванадия с
массовой концентрацией 0,0001 г/дм3: 1,7851 г пятиокиси
ванадия помещают в стакан, приливают 50 см3 серной кислоты, нагревают до
растворения навески, осторожно прибавляют 5 см3 азотной кислоты, выпаривают до
появления паров серной кислоты. Раствор охлаждают, добавляют 200 - 250 см3
воды, перемешивают, фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, фильтр промывают теплой водой, собирая промывную жидкость в
ту же колбу. К раствору приливают 100 см3 серной кислоты (1:1). Раствор
охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
Фенолфталеин по
НТД, раствор в этиловом спирте с массовой концентрацией 10 г/дм3.
2.2.2.
Проведение анализа
2.2.2.1.
Навеску пробы массой в зависимости от массовой доли алюминия в стали или чугуне
в соответствии с табл. 2 помещают в стакан вместимостью 200 см3, приливают 20 -
30 см3 соляной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. После растворения
навески прибавляют по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания и 3 - 5
капель в избыток. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 10 см3
соляной кислоты и вновь выпаривают досуха.
Таблица 2
───────────────────────────┬──────────────────┬───────────────────
Массовая доля алюминия, % │ Масса
навески, г │ Аликвотная часть
│ │ раствора, см3
───────────────────────────┼──────────────────┼───────────────────
От 0,005 до 0,010 включ. │1,0 │20
Св.
0,010 " 0,02 "
│1,0 │10
" 0,02
" 0,06 "
│0,5 │10
" 0,06
" 0,12 "
│0,25 │10
Обработку сухого
остатка соляной кислотой повторяют.
После охлаждения
прибавляют 10 см3 соляной кислоты и нагревают до растворения солей. К раствору
прибавляют 30 - 40 см3 горячей воды и отфильтровывают нерастворимый осадок на
фильтр средней плотности, содержащий немного фильтробумажной
массы. Осадок промывают 2 - 3 раза горячей соляной кислотой (1:20) и 2 - 3 раза
горячей водой. Фильтрат сохраняют.
Фильтр с осадком
помещают в платиновый тигель, высушивают и озоляют
при 600 °С. Осадок в тигле смачивают 2 - 3 каплями воды, прибавляют 2 - 3 капли
серной кислоты (1:1), 3 - 5 см3 фтористоводородной кислоты и осторожно
выпаривают до удаления паров серной кислоты. К сухому остатку в тигле
прибавляют 1 г безводного углекислого натрия и сплавляют при температуре 1000 °С в течение 10 - 15 мин.
Плав выщелачивают в 20 - 30 см3 соляной кислоты (1:20). Полученный раствор
фильтруют и присоединяют к основному фильтрату. Объединенный раствор упаривают
до 50 - 60 см3 и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Раствор доливают
до метки водой и перемешивают.
Если в
анализируемой пробе присутствует титан, то его отделяют гидроксидом натрия. Для
этого объединенный раствор упаривают до объема 15 - 20 см3, прибавляют 5 см3
раствора хлористого цинка и 0,7 г борной кислоты. Содержимое стакана нагревают.
Горячий раствор
осторожно, небольшими порциями при тщательном перемешивании вливают в мерную
колбу вместимостью 100 см3, содержащую горячий раствор гидроксида натрия с
массовой концентрацией 200 г/дм3 в количестве 30 - 40 см3, охлаждают, доливают
до метки водой и перемешивают. После отстаивания раствор фильтруют через сухой
фильтр средней плотности в сухой кварцевый или фторопластовый стакан,
отбрасывая первые порции фильтрата.
2.2.2.2. В мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть
раствора в зависимости от массовой доли алюминия в пробе в соответствии с табл.
1, приливают по 2 - 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты или смеси аскорбиновой
и тиогликолевой кислот, перемешивают и оставляют на 3 - 5 мин. Затем приливают
10 см3 буферного раствора, перемешивают, добавляют 8 см3 составного раствора
алюминона, 3 см3 раствора желатина, доливают до метки буферным раствором
и перемешивают.
В случае
отделения алюминия от титана, аликвотную часть щелочного раствора в соответствии
с табл. 2 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 1 - 2 капли
фенолфталеина, нейтрализуют 12 - 15 каплями соляной кислоты (1:1) до изменения
окраски индикатора и добавляют в избыток 1 см3 соляной кислоты (1:6),
прибавляют 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты или смеси аскорбиновой и
тиогликолевой кислот,
перемешивают и оставляют на 3 - 5 мин. Затем приливают 10 см3 буферного
раствора, перемешивают, добавляют 8 см3 составного раствора алюминона, 3 см3
раствора желатина, доливают до метки буферным раствором и перемешивают.
Оптическую
плотность растворов измеряют через 30 мин на спектрофотометре при длине волны
= 530 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром, имеющим
область пропускания 530 - 540 нм. Раствором сравнения
служит раствор контрольного опыта. Для приготовления раствора контрольного
опыта в стакан помещают навеску карбонильного железа, соответствующую навеске
пробы и далее ведут анализ как приведено в пп.
2.2.2.1 и 2.2.2.2.
Результаты анализа
вычисляют по градуировочному графику или методом
сравнения со стандартным образцом, близким по составу к анализируемой пробе и
проведенным через все стадии анализа.
2.3.
Определение алюминия с хромазуролом
С
2.3.1.
Аппаратура и реактивы
Аппаратура и
реактивы по п. 2.2.1 с дополнениями:
Натрия гидроксид по
ГОСТ 4328-77, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3, хранят в
полиэтиленовой посуде.
Спирт поливиниловый
по ГОСТ 10779-78, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм3.
Буферный раствор с
рН (7,1 +/- 0,1): 274 г аммония уксуснокислого и 109 г натрия уксуснокислого
3-водного растворяют в 600 см3 воды, фильтруют, доливают водой до 1 дм3 и
перемешивают.
Раствор хранят в
полиэтиленовой посуде.
Мочевина по ГОСТ
6691-77, раствор с массовой концентрацией 15 г/дм3; готовят перед применением.
Хромазурол С, раствор с
массовой концентрацией 1 г/дм3: 1 г хромазурола
помещают в стакан, смачивают водой и растворяют в 6 см3 азотной кислоты (1:1).
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, содержащую 500 см3
этилового спирта и 200 см3 воды, добавляют 50 см3 раствора мочевины и доливают
водой до метки. Раствор годен к применению в течение двух недель.
2.3.2.
Проведение анализа
2.3.2.1.
Растворение пробы и подготовку раствора к анализу выполняют
как приведено в п. 2.2.2.1.
2.3.2.2.
Аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1 помещают в стакан
вместимостью 100 см3, содержащий 3 - 6 см3 соляной кислоты (1:1) и 10 см3 воды. рН раствора должно быть не более
1,0 (контроль по рН-метру). Затем прибавляют 2 - 5 см3 раствора аскорбиновой
кислоты и устанавливают рН (1,5 +/- 0,1), прибавляя небольшими порциями при
перемешивании раствор гидроксида натрия с массовой концентрацией 50 г/дм3.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют при
перемешивании 10 см3 раствора хромазурола С, 5 см3 раствора поливинилового спирта и 20 см3 буферного
раствора. Разбавляют водой до метки и перемешивают.
Оптическую
плотность растворов измеряют через 30 мин на спектрофотометре при длине волны
620 нм или на фотоэлектроколориметре
с сине-зеленым светофильтром, имеющим область пропускания 590 - 625 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор
контрольного опыта.
Для приготовления
раствора контрольного опыта в стакан помещают навеску карбонильного железа,
соответствующую навеске пробы и далее анализ выполняют, как указано выше по пп. 2.2.2.1 и 2.3.2.2.
Результаты анализа
вычисляют по градуировочному графику или методом
сравнения со стандартным образцом, близким по составу к анализируемой пробе и
проведенным через все стадии анализа.
2.4.
Построение градуировочного графика
В восемь стаканов
вместимостью 200 см3 помещают навески карбонильного железа, соответствующие
навеске анализируемой пробы в соответствии с табл. 2. В семь из них добавляют
последовательно 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 см3 стандартного раствора
хлористого алюминия, что соответствует 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00020;
0,00025; 0,00030; 0,00035 г алюминия.
В случае
присутствия в анализируемой пробе ванадия в стаканы добавляют раствор ванадия в
количестве, соответствующем содержанию его в навеске анализируемой пробы.
Восьмой стакан
служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы приливают по 20 - 30
см3 соляной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. Далее анализ выполняют как указано в п. 2.2.2 при применении алюминона
или в п. 2.3.2 при выполнении анализа с хромазуролом
С.
По найденным
величинам оптической плотности и соответствующим значениям массы алюминия
строят градуировочный график. Допускается построение градуировочного графика в координатах: оптическая плотность
- массовая доля алюминия.
2.5.
Обработка результатов
2.5.1. Массовую
долю алюминия (
) в
процентах вычисляют по формуле
,
где
- масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески пробы,
г.
2.5.2. Нормы
точности и нормативы контроля точности определения массовой
доли алюминия приведены в табл. 1.
3.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
КИСЛОТОРАСТВОРИМОГО
3.1.
Сущность метода
Метод основан на
разложении навески стали в разбавленной серной кислоте при слабом нагревании
для наиболее полного разделения кислоторастворимого
алюминия и алюминия, входящего в состав включений, растворимость которых
зависит от концентрации кислоты и температуры растворения.
Алюминий кислоторастворимый определяют фотометрическим методом с
алюминоном или с хромазуролом С.
3.2.
Аппаратура и реактивы
Аппаратура,
реактивы и растворы по пп. 2.2.1 и 2.3.1.
3.3. Проведение анализа
Навеску стали массой
1 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 30 см3 серной
кислоты (1:20) и, накрыв колбу часовым стеклом, растворяют на водяной бане при
температуре 50 - 60 °С.
После полного
разложения навески прибавляют немного беззольной фильтробумажной
массы, разбавляют раствор водой до 50 см3 и фильтруют через фильтр средней
плотности в мерную колбу вместимостью 100 см3. Осадок и фильтр промывают 8 - 10
раз горячей водой. Фильтр с осадком отбрасывают. Фильтрат охлаждают, доливают
водой до метки и перемешивают.
Если в
анализируемой пробе присутствует титан, то его отделяют гидроксидом натрия. Для
этого раствор после растворения навески фильтруют в стакан вместимостью 200 -
300 см3 через фильтр средней плотности. Осадок и фильтр промывают 8 - 10 раз горячей
водой. Фильтр с осадком отбрасывают. Содержимое стакана нагревают, окисляют
железо, прибавляя 2 - 3 см3 азотной кислоты, раствор упаривают до объема 15 -
20 см3, прибавляют 5 см3 раствора хлористого цинка и 0,7 г борной кислоты.
Горячий раствор осторожно,
небольшими порциями, при тщательном перемешивании вливают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, содержащую горячий раствор гидроксида натрия с массовой
концентрацией 200 г/дм3 в количестве 30 - 50 см3, охлаждают, доливают до метки
водой и перемешивают. После отстаивания раствор фильтруют через сухой фильтр
средней плотности в сухой кварцевый стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.
Далее анализ
выполняют в соответствии с п. 2.2.2.2 при использовании алюминона или с п.
2.3.2.2 при использовании хромазурола С.
3.4.
Построение градуировочного графика
В восемь конических
колб вместимостью 100 см3 помещают по 1 г карбонильного железа. В семь из них
последовательно добавляют 0,3; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного
раствора хлористого алюминия, что соответствует 0,00003; 0,00005; 0,00010;
0,00015; 0,00020; 0,00025; 0,00030 г алюминия. Восьмая колба служит для
проведения контрольного опыта.
В случае
присутствия в анализируемой пробе ванадия в колбы добавляют раствор ванадия в
количестве, соответствующем содержанию его в навеске анализируемой пробы.
Во все колбы
приливают 30 см3 серной кислоты (1:20) и, накрыв колбы часовым стеклом,
растворяют на водяной бане при температуре 50 - 60 °С. Далее анализ выполняют как указано выше в п. 3.3. Допускается построение градуировочного графика в координатах: оптическая плотность
- массовая доля.
3.5.
Обработка результатов
3.5.1. Массовую
долю кислоторастворимого алюминия (
) в
процентах вычисляют по формуле
,
где m - масса
алюминия, найденная по градуировочному графику, г;
- масса
навески пробы, г.
3.5.2. Нормы
точности и нормативы контроля точности определения массовой
доли алюминия приведены в табл. 1.
4.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
4.1.
Сущность метода
Метод основан на
измерении при
= 309,3 нм степени
поглощения резонансного излучения свободными атомами алюминия, образующимися в
результате распыления анализируемого раствора в пламени закись азота-ацетилен.
4.2. Аппаратура и реактивы
Атомно-абсорбционный
спектрофотометр с пламенным атомизатором.
Лампа с полым
катодом для определения алюминия.
Баллон с ацетиленом
по ГОСТ 5457-75.
Баллон с закисью
азота.
Кислота соляная по
ГОСТ 3118-77 или по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота серная по
ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:4.
Кислота азотная по
ГОСТ 4461-77.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Калий-натрий
углекислый по ГОСТ 4332-76.
Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты,
2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, раствор с
массовой концентрацией 50 г/дм3.
Алюминий
металлический по ГОСТ 11069-74, марки А999, А995, А99, А97.
Стандартные
растворы алюминия.
Раствор А: 0,5 г металлического алюминия помещают в стакан
вместимостью 250 - 300 см3 и растворяют при умеренном нагревании в 40 - 50 см3
соляной кислоты (1:1). Осторожно по каплям прибавляют 5 - 7 см3 азотной кислоты
и кипятят до удаления окислов азота. Затем приливают 100 - 150 см3 горячей
воды, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г алюминия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью
100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного
раствора Б содержит 0,0001 г алюминия.
4.3.
Подготовка прибора
Прибор готовят в
соответствии с прилагаемой инструкцией. Настраивают спектрофотометр на
резонансную линию 309,3 нм. После включения системы
подачи газов и зажигания горелки в пламя распыляют воду и устанавливают нулевое
показание прибора.
4.4.
Проведение анализа
4.4.1.
Навеску стали или чугуна массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 - 300
см3 и растворяют при нагревании в 20 - 50 см3 соляной кислоты. Затем осторожно,
по каплям, прибавляют 5 - 10 см3 азотной кислоты. Раствор выпаривают досуха.
Соли растворяют в 5 см3 соляной кислоты при слабом нагревании, добавляют 40 -
50 см3 горячей воды и фильтруют раствор через два фильтра "белая
лента" с добавлением фильтробумажной массы.
Фильтр с осадком промывают несколько раз горячей соляной кислотой (1:100) и
два-три раза горячей водой. Фильтрат сохраняют.
Фильтр с осадком
помещают в платиновой тигель, высушивают, озоляют и прокаливают в течение 7 - 10 мин при 800 - 900
°С.
Тигель охлаждают,
прибавляют несколько капель воды, 3 - 4 капли серной кислоты, 4 - 5 см3
фтористоводородной кислоты и выпаривают до удаления паров серной кислоты.
Затем тигель
прокаливают в течение 5 - 7 мин при 800 - 900 °С,
охлаждают, добавляют 1 - 1,5 г углекислого калия-натрия и сплавляют содержимое
тигля при 1000 - 1100 °С. После охлаждения плав
выщелачивают горячей водой, добавляют 10 см3 соляной кислоты и растворяют при
нагревании.
Раствор
присоединяют к первоначальному фильтрату, упаривают до 20 - 30 см3, добавляют
10 см3 раствора трилона Б,
охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3.
Допускается другое
разбавление раствора таким образом, чтобы окончательная концентрация алюминия
находилась в диапазоне, соответствующем прямолинейному участку градуировочного графика.
Раствор фильтруют
через сухой фильтр "белая лента", отбрасывая первые две порции
фильтрата.
Одновременно с
выполнением анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Распыляют контрольный и испытуемые растворы в порядке увеличения
абсорбции до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед
введением в пламя каждого анализируемого раствора распыляют воду для промывания
системы и проверки нулевого показания прибора.
Из среднего
значения абсорбции каждого из анализируемых растворов вычитают среднее значение
абсорбции контрольного опыта.
Результаты анализа
вычисляют по градуировочному графику.
4.4.2. Построение градуировочного графика
В шесть стаканов
вместимостью 250 - 300 см3 помещают по 1 г карбонильного железа. В пять из них
добавляют 5; 7; 9; 10; 12 см3 стандартного раствора Б,
что соответствует 0,0005; 0,0007; 0,0009; 0,0010; 0,0012 г алюминия. Далее поступают как приведено в п. 4.4.1.
Шестой стакан
служит для проведения контрольного опыта.
Растворы распыляют
в порядке увеличения абсорбции, начиная с контрольного раствора. Перед
распылением каждого раствора распыляют воду. Из среднего значения абсорбции
каждого раствора вычитают среднее значение абсорбции контрольного раствора. По
найденным величинам абсорбции растворов и соответствующим им значениям массы
алюминия строят градуировочный график.
4.5.
Обработка результатов
4.5.1. Массовую
долю алюминия (
) в
процентах вычисляют по формуле
,
где m - масса
алюминия, найденная по градуировочному графику, г;
- масса
навески пробы, г.
4.5.2. Нормы
точности и нормативы контроля точности определения массовой
доли алюминия приведены в табл. 1.