Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 2 июня 1997 г. N 204

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

 

Zinc alloys. Methods for determination of aluminium

 

ГОСТ 25284.1-95

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Предисловие

 

1. Разработан Донецким государственным институтом цветных металлов (ДонИЦМ); Межгосударственным техническим комитетом МТК 107.

Внесен Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации.

2. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (Протокол N 7 МГС от 26 апреля 1995 г.).

За принятие проголосовали:

 

┌──────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐

│ Наименование государства │  Наименование национального органа  │

│                          │          по стандартизации          │

├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤

│Республика Белоруссия     │Госстандарт Белоруссии               │

│Республика Молдова        │Молдовастандарт                      │

│Российская Федерация      │Госстандарт России                   │

│Украина                   │Госстандарт Украины                  │

└──────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘

 

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1997 г. N 204 межгосударственный стандарт ГОСТ 25284.1-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.

4. Взамен ГОСТ 25284.1-82.

 

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает комплексонометрический, атомно-абсорбционный (при массовой доле алюминия от 3 до 13%) и фотометрический (при массовой доле алюминия от 3 до 12,5%) методы определения алюминия в пробах этих сплавов.

 

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61-75. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 199-78. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 859-78. Медь. Марки

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3640-94. Цинк. Технические условия

ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4233-77. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4234-77. Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4463-76. Натрий фтористый. Технические условия

ГОСТ 5456-79. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия

ГОСТ 5457-75. Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 10652-73. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)

ГОСТ 10929-76. Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 11069-74. Алюминий первичный. Марки

ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 25284.0-95. Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 27068-86. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия.

 

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25284.0.

 

4. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

4.1. Сущность метода

Метод основан на прибавлении избытка динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б) к солянокислому раствору пробы цинкового сплава при рН 5 - 5,5, связывании в комплекс избытка трилона Б стандартным раствором цинка, разрушении комплекса алюминий-трилон Б фторидом натрия и титровании освобожденного трилона Б стандартным раствором цинка.

4.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 200 г/дм3.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор: 65 г трилона Б растворяют в 750 см3 воды при нагревании, охлаждают и доводят до объема 1 дм3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрия фторид по ГОСТ 4463, насыщенный раствор: 60 г фторида натрия растворяют в 1 дм3 горячей воды и после охлаждения фильтруют.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Натрия ацетат по ГОСТ 199.

Буферный раствор, рН 5 - 5,5: 135 г ацетата натрия растворяют в 300 см3 воды, добавляют 15 см3 уксусной кислоты и разбавляют полученный раствор водой до 500 см3. Контроль рН проводят с помощью универсальной индикаторной бумаги или рН-метра.

Метиловый красный по нормативной документации, спиртовой раствор: 0,02 г метилового красного растворяют в 100 см3 этанола.

Этанол ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Цинк металлический по ГОСТ 3640.

Стандартный раствор цинка

3,269 г цинка растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты в стакане вместимостью 250 см3, накрыв стакан часовым стеклом. Стенки стакана и часовое стекло ополаскивают водой, раствор разбавляют водой до 100 см3. Добавляют две капли раствора метилового красного, нейтрализуют аммиаком до перехода окраски в желтую, затем добавляют по каплям раствор соляной кислоты до перехода окраски в красную. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 полученного раствора содержит 0,001349 г алюминия.

Ксиленоловый оранжевый по нормативной документации, раствор 10 г/дм3: 1 г индикатора растворяют в 100 см3 воды.

4.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, осторожно приливают 10 см3 раствора соляной кислоты. После прекращения реакции добавляют несколько капель пероксида водорода до полного растворения пробы. Для удаления избытка пероксида водорода добавляют 1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3.

 

Таблица 1

 

┌──────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐

│Массовая доля алюминия, % │Объем аликвотной части раствора, см3 │

├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤

│От  3 до 6 включ.         │25                                   │

│Св. 6 "  8 "              │20                                   │

│"   8 " 13 "              │10                                   │

└──────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘

 

К раствору прибавляют 100 см3 воды, 50 см3 раствора трилона Б, 5 капель раствора метилового красного и нейтрализуют аммиаком до перехода окраски в желтую. Затем добавляют 25 см3 буферного раствора, кипятят 2 - 3 мин, охлаждают, добавляют 2 - 3 капли раствора ксиленолового оранжевого и оттитровывают избыток раствора трилона Б стандартным раствором цинка до перехода окраски в красную. Добавляют 25 см3 раствора фторида натрия, кипятят 2 - 3 мин, охлаждают и титруют освобожденный трилон Б стандартным раствором цинка до перехода окраски в красную.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю алюминия X, %, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где  - объем аликвотной части раствора пробы, см3;

- объем стандартного раствора цинка, израсходованного на титрование освобожденного трилона Б, см3;

m - масса навески пробы, г;

0,001349 - массовая концентрация раствора цинка, выраженная в граммах алюминия на 1 см3 раствора, г/см3.

4.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

 

Таблица 2

 

                                                       В процентах

┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────┐

│  Массовая доля   │      Абсолютное допускаемое расхождение     │

│     алюминия     ├─────────────────────────┬───────────────────┤

│                  │результатов параллельных │результатов анализа│

│                  │  определений алюминия   │      алюминия     │

├──────────────────┼─────────────────────────┼───────────────────┤

│От  3 до 5 включ. │0,13                     │0,26               │

│Св. 5 "  7 "      │0,17                     │0,3                │

│"   7 "  9 "      │0,21                     │0,4                │

│"   9 " 11 "      │0,3                      │0,6                │

│"  11 " 13 "      │0,4                      │0,7                │

└──────────────────┴─────────────────────────┴───────────────────┘

 

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции алюминия в пламени ацетилен-диоксид азота при длине волны 309,3 нм.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Диоксид азота медицинский.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:1 и 2 моль/дм3.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Калия хлорид по ГОСТ 4234 или натрия хлорид по ГОСТ 4233, раствор 10 г/дм3.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069.

Стандартный раствор алюминия

0,5 г алюминия растворяют в 20 см3 соляной кислоты с добавлением 2 - 3 см3 раствора пероксида водорода, затем раствор кипятят 5 мин для разрушения избытка пероксида водорода, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г алюминия.

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1).

Для полного растворения пробы добавляют 1 см3 раствора пероксида водорода, кипятят 5 мин, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. В мерную колбу вместимостью 250 см3 помещают 25 см3 раствора пробы, добавляют 25 см3 раствора хлорида калия или натрия, доливают водой до метки и перемешивают.

5.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести мерных колб вместимостью 100 см3 каждая вводят 2,0; 5,0; 8,0; 11,0 и 14,0 см3 стандартного раствора алюминия. В каждую колбу добавляют по 10 см3 раствора соляной кислоты (2 моль/дм3), 1 см3 раствора хлорида калия или натрия, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор без алюминия служит раствором контрольного опыта.

5.3.3. Растворы пробы и контрольного опыта, а также растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-диоксид азота и измеряют атомную абсорбцию алюминия при длине волны 309,3 нм.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им значениям содержания алюминия строят градуировочный график в координатах: значение атомной абсорбции - массовая концентрация алюминия, г/см3.

Массовую концентрацию алюминия в растворах пробы и контрольного опыта находят по градуировочному графику.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю алюминия X, %, вычисляют по формуле

 

, (2)

 

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

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

V = 250 - объем раствора пробы, подготовленной для измерения атомной абсорбции, см3;

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

5.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

 

6. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

6.1. Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности раствора комплексного соединения алюминия с алюминоном в ацетатном буферном растворе.

Влияние железа устраняют аскорбиновой кислотой, меди - тиосульфатом натрия.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота аскорбиновая медицинская, раствор 10 г/дм3.

Натрия тиосульфат 5-водный по ГОСТ 27068, раствор 100 г/дм3.

Натрия ацетат 3-водный по ГОСТ 199.

Алюминон по нормативной документации.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Ацетатный раствор алюминона: 15 г ацетата натрия и 0,1 г алюминона растворяют в воде, добавляют 3 см3 уксусной кислоты, доводят водой до 1 дм3 и выдерживают 24 ч.

Алюминий по ГОСТ 11069.

Стандартные растворы алюминия

Раствор А: 0,1 г алюминия растворяют в 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,0002 г алюминия.

Раствор Б: 50 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г алюминия.

Медь металлическая по ГОСТ 859.

Стандартные растворы меди

Раствор А: 0,5 г металлической меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления оксидов азота, охлаждают, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,0005 г меди.

Раствор Б: 0,1 г металлической меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления оксидов азота, охлаждают, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г меди.

6.3. Проведение анализа

6.3.1. Навеску сплава массой 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 - 150 см3 и растворяют в 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, сначала на холоде, затем при нагревании. После растворения пробы удаляют оксиды азота при нагревании, не давая раствору упариваться. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

2 см3 раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают 3 см3 воды, 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 0,3 см3 раствора тиосульфата натрия, тщательно перемешивая раствор после добавления каждого реактива, доводят до метки ацетатным раствором алюминона и перемешивают.

6.3.2. Для приготовления раствора сравнения в мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 0,3 см3 раствора тиосульфата натрия, перемешивают, доводят до метки ацетатным раствором алюминона и перемешивают.

6.3.3. Для построения градуировочного графика в шесть мерных колб вместимостью 100 см3 каждая помещают 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 раствора алюминия (раствор Б), добавляют воды до 5 см3, по 1 капле азотной кислоты, разбавленной 1:1, по 0,1 см3 раствора меди (для сплавов с массовой долей меди не более 2% добавляют раствор Б, для сплавов с массовой долей меди более 2% - раствор А). Добавляют по 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты и далее ведут анализ в соответствии с 6.3.1. Раствор без алюминия служит раствором контрольного опыта.

6.3.4. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора пробы и растворов для построения градуировочного графика при длине волны 540 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам алюминия строят градуировочный график в координатах: значение оптической плотности - масса алюминия, г.

Содержание алюминия в пробе находят по градуировочному графику.

6.4. Обработка результатов

6.4.1. Массовую долю алюминия X, %, находят по формуле

 

, (3)

 

где  - масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески в аликвотной части раствора, г.

6.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.