Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 5 мая 1991 г. N 626

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ ТИТАНОВЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

 

Titanium alloys.

Methods for the determination of copper

 

ГОСТ 19863.14-91

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Дата введения

1 июля 1992 года

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработан и внесен Министерством авиационной промышленности СССР.

Разработчики: В.Г. Давыдов, д-р техн. наук; В.А. Мошкин, канд. техн. наук; Г.И. Фридман, канд. техн. наук; Л.А. Тенякова; М.Н. Горлова, канд. хим. наук; Л.В. Антоненко; О.Л. Скорская, канд. хим. наук.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 05.05.1991 N 626.

3. Введен впервые.

4. Периодичность проверки - 5 лет.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

 

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

 Обозначение НТД, на который дана ссылка │      Номер пункта

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

ГОСТ 859-78                              │2.2; 3.2

ГОСТ 3118-77                             │2 2; 3.2

ГОСТ 4328-77                             │2.2

ГОСТ 4461-77                             │2.2; 3.2

ГОСТ 5457-75                             │3.2

ГОСТ 9656-75                             │2.2; 3.2

ГОСТ 10484-78                            │2.2; 3.2

ГОСТ 17746-79                            │3.2

ГОСТ 18300-87                            │2.2

ГОСТ 25086-87                            │1.1

ТУ 6-09-14-1380-77                       │2.2

ТУ 6-09-01-768-89                        │2.2

 

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле от 0,01 до 0,4%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,01 до 5,0%) методы определения меди.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением.

1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

 

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

 

2.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и борофтористоводородной кислот, образовании при рН 9 синего комплексного соединения меди с купризоном и измерении оптической плотности раствора при длине волны 595 нм.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3 и раствор 2:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 - 1,40 г/см3 и раствор 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Кислота борофтористоводородная: к 280 см3 фтористо-водородной кислоты при температуре (10 +/- 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 100 г/дм3 и 0,5 моль/дм3.

Аммоний лимоннокислый по ТУ 6-09-01-768, раствор 200 г/дм3.

Индикатор нейтральный красный, раствор 0,5 г/дм3.

Буферный раствор борнокислого натрия, рН 9; 13,45 г борной кислоты помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 350 см3 воды и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, приливают 65 см3 раствора гидроксида натрия 0,5 моль/дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300, раствор 1:1.

Бис-(циклогексанон)-оксалилдигидразон (купризон) по ТУ 6-09-14-1380, раствор 5 г/дм: 0,25 г купризона помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, растворяют в 40 см3 раствора этилового спирта, доливают раствором спирта до метки и перемешивают.

Медь по ГОСТ 859 марки М00.

Стандартные растворы меди

Раствор А: 0,5 г меди помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 25 см3 раствора азотной кислоты, растворяют сначала при комнатной температуре, затем нагревают до полного растворения навески и кипятят 2 - 3 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,0005 г меди.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.

1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г меди.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску пробы согласно табл. 1 помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 30 см3 раствора соляной кислоты, 1,5 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании.

 

Таблица 1

 

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

      Массовая доля меди, %     │      Масса навески пробы, г

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

От  0,01 до 0,10 включ.         │1

Св. 0,10 "  0,25 "              │0,5

"   0,25 "  0,40 "              │0,25

 

В раствор добавляют по каплям азотную кислоту до исчезновения фиолетовой окраски, затем в избыток 2 - 3 капли, кипятят 2 - 3 мин, охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

2.3.2. Аликвотную часть раствора 5 см3 переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 8 см3 раствора лимоннокислого аммония, добавляют одну каплю раствора нейтрального красного и из бюретки медленно, при перемешивании приливают раствор гидроксида натрия 100 г/дм3 до изменения окраски индикатора из красной в бледно-желтую и 1 см3 раствора гидроксида натрия в избыток. Приливают 5 см3 буферного раствора с рН 9, 1 см3 раствора купризона, доливают водой до метки и перемешивают.

2.3.3. Оптическую плотность раствора измеряют через 5 мин при длине волны 595 нм в кювете с толщиной фотометрируемого слоя 50 мм. Раствором сравнения служит вода.

Из оптической плотности раствора пробы вычитают оптическую плотность раствора контрольного опыта, который готовят по пп. 2.3.1 и 2.3.2 со всеми реактивами, используемыми в анализе.

Массовую долю меди рассчитывают по градуировочному графику.

2.3.4. Построение градуировочного графика

В семь из восьми мерных колб вместимостью по 50 см3 отмеряют 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000002; 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025; 0,00003 г меди, приливают по 8 - 10 см3 воды и продолжают по пп. 2.3.2 и 2.3.3. Раствором сравнения служит раствор, в который не введена медь.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам меди строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где m - масса меди в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

- масса пробы в аликвотной части раствора, г.

2.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

 

Таблица 2

 

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

  Массовая доля меди, %   │ Абсолютное допускаемое расхождение, %

                          ├────────────────────────┬──────────────

                          │результатов параллельных│ результатов

                          │       определений      │   анализа

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

От  0,010 до 0,030 включ. │0,005                   │0,007

Св. 0,030 "  0,100 "      │0,007                   │0,012

"   0,100 "  0,250 "      │0,015                   │0,025

"   0,250 "  0,400 "      │0,025                   │0,035

 

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

 

3.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной и борофтористо-водородной кислотах и измерении атомной абсорбции меди при длине волны 324,8 нм в пламени ацетилен-воздух.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для меди.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 2:1 и 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 - 1,40 г/см3 и раствор 1:1.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Кислота борофтористо-водородная: к 280 см3 фтористо-водородной кислоты при температуре (10 +/- 2) °С добавляют порциями 130 г борной кислоты и перемешивают. Раствор готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Титан губчатый по ГОСТ 17746 марки ТГ-100.

Растворы титана

Раствор А, 20 г/дм3: 4 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 160 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 8 см3 борофтористо-водородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески добавляют 2 см3 азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор Б, 10 г/дм3: 1 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 80 см3 раствора соляной кислоты 2:1, 4 см3 борофтористо-водородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После растворения навески добавляют двадцать капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Медь по ГОСТ 859 марки М0.

Стандартные растворы меди

Раствор А: 1 г меди растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты при умеренном нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,001 г меди.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г меди.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску пробы массой согласно табл. 3 помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 раствора соляной кислоты 2: 1, 1 см3 борофтористоводородной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После растворения пробы добавляют 5 - 10 капель азотной кислоты и кипятят раствор в течение 1 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью согласно табл. 3, добавляют раствор соляной кислоты 1:1 согласно табл. 3, доливают водой до метки и перемешивают.

 

Таблица 3

 

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

 Массовая доля меди, % │  Масса   │Вместимость │Объем добавляемого

                       │ навески  │   мерной   │ раствора соляной

                       │ пробы, г │ колбы, см3 │ кислоты 1:1, см3

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

От  0,01 до 0,1 включ. │0,5       │100         │2

Св. 0,1  "  5,0 "      │0,25      │250         │5

 

3.3.2. При массовой доле меди свыше 1,0 до 5,0% аликвотную часть раствора, равную 20 см3, отбирают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

3.3.3. Раствор контрольного опыта готовят по пп. 3.3.1, 3.3.2.

3.3.4. Построение градуировочного графика

3.3.4.1. При массовой доле меди от 0,01 до 0,1%

В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора титана А, в пять из них отмеряют 0,5; 1,5; 3,0; 4,5; 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,00015; 0,0003; 0,00045; 0,0006 г меди.

3.3.4.2. При массовой доле меди свыше 0,1 до 1,0%

В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 10 см3 раствора титана Б, в пять из них отмеряют 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0001; 0,00025; 0,0005; 0,00075; 0,001 г меди.

3.3.4.3. При массовой доле меди свыше 1,0 до 5,0%

В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 2 см3 раствора титана Б, в пять из них отмеряют 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,001 г меди.

3.3.4.4. К растворам в колбах, приготовленным по пп. 3.3.4.1, 3.3.4.2, 3.3.4.3, добавляют по 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

3.3.5. Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух (окислительное) и измеряют атомную абсорбцию меди при длине волны 324,8 нм.

По полученным значениям атомных абсорбций и соответствующим им массовым концентрациям меди строят градуировочный график в координатах "Значение атомного поглощения - Массовая концентрация меди, г/см3".

Массовую концентрацию меди в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю меди ( ) в процентах вычисляют по формуле

 

, (2)

 

где  - массовая концентрация меди в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;

- массовая концентрация меди в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V - объем раствора пробы, см3;

m - масса навески в растворе пробы или в соответствующей аликвотной части раствора пробы, г.

3.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

 

Таблица 4

 

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

  Массовая доля меди, %   │ Абсолютное допускаемое расхождение, %

                          ├────────────────────────┬──────────────

                          │результатов параллельных│ результатов

                          │       определений      │   анализа

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

От  0,010 до 0,025 включ. │0,003                   │0,005

Св. 0,025 "  0,050 "      │0,005                   │0,007

"   0,050 "  0,100 "      │0,010                   │0,015

"   0,100 "  0,250 "      │0,015                   │0,020

"   0,250 "  0,500 "      │0,025                   │0,030

"   0,50  "  1,00  "      │0,05                    │0,07

"   1,00  "  2,50  "      │0,10                    │0,15

"   2,50  "  5,00  "      │0,15                    │0,20