Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 2 июня 1997 г. N 204

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИЯ

 

Zinc alloys. Methods for determination of magnesium

 

ГОСТ 25284.3-95

 

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 25284.3-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.

4. Взамен ГОСТ 25284.3-82.

 

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает атомно-абсорбционный (при массовой доле магния от 0,005 до 0,1%) и комплексонометрические (при массовой доле магния от 0,01 до 0,1% и от 0,03 до 0,06%) методы определения магния в пробах этих сплавов.

 

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 804-93. Магний первичный в чушках. Технические условия

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3773-72. Аммоний хлористый. Технические условия

ГОСТ 4147-74. Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4217-77. Калий азотнокислый. Технические условия

ГОСТ 4233-77. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4328-77. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 8465-79. Калий цианистый технический. Технические условия

ГОСТ 8864-71. Натрия N,N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. 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 25284.0-95. Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа.

 

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25284.0.

 

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

 

4.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции магния в пламени ацетилен-воздух или ацетилен-диоксид азота при длине волны 285,21 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

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

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Лантана оксид или лантана нитрат по нормативной документации.

Лантан, раствор 60 г/дм3.

Навеску оксида лантана массой 7 г или нитрата лантана массой 18,7 г растворяют в воде с добавлением 5 см3 азотной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Магний металлический по ГОСТ 804.

Вода бидистиллированная.

Стандартные растворы магния

Раствор А: 0,5 г магния помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 30 см3 воды и 25 см3 раствора соляной кислоты (1:1), полученный раствор магния охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,0005 г магния.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора (2 моль/дм3) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,00005 г магния.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1). По окончании бурной реакции растворения добавляют 5 см3 пероксида водорода и кипятят 5 мин. Раствор охлаждают.

4.3.2. При массовой доле магния менее 0,02% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 раствора лантана, доливают до метки водой и перемешивают.

4.3.3. При массовой доле магния свыше 0,02% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

20 см3 полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 раствора лантана и 10 см3 раствора (2 моль/дм3) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

4.3.4. Для построения градуировочного графика в пять из шести мерных колб вместимостью 100 см3 каждая помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б. В каждую колбу добавляют по 10 см3 раствора (2 моль/дм3) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор, в который не введен магний, служит раствором контрольного опыта.

4.3.5. Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух или ацетилен-диоксид азота и измеряют атомную абсорбцию магния при длине волны 285,21 нм.

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

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

4.4. Обработка результатов

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

 

, (1)

 

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

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

V = 100 - объем раствора пробы, см3;

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

4.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.

 

Таблица 1

 

                                                       В процентах

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

│  Массовая доля магния  │  Абсолютное допускаемое расхождение   │

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

│                        │результатов параллельных│ результатов  │

│                        │   определений магния   │анализа магния│

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

│От  0,005 до 0,01 включ.│0,0006                  │0,0012        │

│Св. 0,01  "  0,02 "     │0,0013                  │0,0026        │

│"   0,02  "  0,05 "     │0,0025                  │0,005         │

│"   0,05  "  0,1  "     │0,004                   │0,008         │

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

 

5. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С КОМПЛЕКСОНОМ IV

(при массовой доле магния от 0,01 до 0,1%)

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, отделении магния с применением гидроксида железа (III) и комплексонометрическом титровании раствором циклогексано-1,2-диаминотетрауксусной кислоты (комплексоном IV).

5.2. Реактивы и растворы

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

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, растворы 400 г/дм3 и 40 г/дм3, свежеприготовленные.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929, разбавленный 1:10.

Калия цианид по ГОСТ 8465, раствор 250 г/дм3, свежеприготовленный, или тетраэтиленпентамин (тетрен) по нормативной документации, разбавленный 1:3.

Железа (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147, раствор: 35 г реактива растворяют в 25 см3 соляной кислоты и доливают водой до 1 дм3.

Калия нитрат по ГОСТ 4217.

Метиловый синий, твердая смесь: 0,1 г метилового синего тщательно растирают с 10 г нитрата калия.

Магний металлический по ГОСТ 804.

Стандартные растворы магния

Раствор А: 1 г магния помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 30 см3 воды и 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,001 г магния.

Раствор Б: 25 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г магния.

Кислота циклогексано-1,2-диаминотетрауксусная (комплексон IV), раствор 0,01 моль/дм3: 3,64 г комплексона IV растворяют в 100 см3 воды, содержащей 20 см3 раствора (40 г/дм3) гидроксида натрия. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовую концентрацию комплексона IV устанавливают следующим образом: 20 см3 стандартного раствора Б помещают в стакан вместимостью 600 см3, добавляют 10 см3 соляной кислоты, 250 см3 воды, 100 см3 аммиака, твердую смесь индикатора на кончике шпателя (около 0,1 г) и титруют раствором комплексона IV до исчезновения синей окраски.

Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт без использования стандартного раствора магния.

Массовую концентрацию (T, г/см3) раствора комплексона IV, выраженную в граммах магния на 1 см3 раствора, рассчитывают по формуле

 

, (2)

 

где 0,002 - масса магния, содержащаяся в 20 см3 стандартного раствора Б, г;

- объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование стандартного раствора магния, см3;

- объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см3.

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Навеску сплава массой 5 г помещают в стакан вместимостью 600 см3, добавляют 20 см3 соляной кислоты. После прекращения реакции растворения добавляют 5 см3 азотной кислоты и кипятят 10 мин.

5.3.2. К раствору прибавляют 2 см3 раствора хлорида железа малыми порциями, 100 см3 раствора (400 г/дм3) гидроксида натрия, тщательно перемешивая. Продолжая перемешивать, добавляют 5 см3 раствора цианида калия или 20 см3 раствора тетрена и 150 см3 воды. Доводят раствор до кипения и оставляют в горячем состоянии в течение 30 мин для коагуляции гидроксидов железа и магния.

Раствор с осадком фильтруют через плотный фильтр "синяя лента", осадок на фильтре и стенки стакана, в котором вели осаждение, промывают горячим раствором (40 г/см3) гидроксида натрия, а затем дважды - горячей водой.

Осадок на фильтре растворяют в 40 см3 горячего раствора соляной кислоты (1:5). Промывают фильтр 100 см3 горячей воды, собирая раствор и промывные воды в стакан, в котором проводили осаждение.

К раствору добавляют 1 см3 пероксида водорода и аммиак по каплям до тех пор, пока не начнется осаждение гидроксида железа, и еще 4 - 5 капель в избыток.

Раствор нагревают до кипения и продолжают нагревание еще 5 мин. Осадок отфильтровывают, собирая фильтрат в стакан вместимостью 600 см3, и промывают 5 раз горячей водой.

Фильтрат охлаждают, добавляют 100 см3 аммиака, 4 см3 раствора цианида калия или 15 см3 раствора тетрена, твердой смеси индикатора на кончике шпателя и титруют раствором комплексона IV до исчезновения голубой окраски.

5.3.3. Одновременно с анализом пробы проводят контрольный опыт. Для этого в стакан вместимостью 400 см3, накрытый часовым стеклом, помещают 20 см3 соляной кислоты и 5 см3 азотной кислоты. Кипятят 10 мин и поступают далее, как указано в 5.3.2.

5.4. Обработка результатов

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

 

, (3)

 

где V - объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора пробы, см3;

- объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см3;

T - массовая концентрация комплексона IV, выраженная в граммах магния на 1 см3 раствора, г/см3;

m - масса навески 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 1.

 

6. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМАТОМ

НАТРИЯ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ МАГНИЯ ОТ 0,03 ДО 0,06%)

 

6.1. Сущность метода

Метод основан на комплексонометрическом титровании магния трилоном Б в щелочной среде с предварительным отделением мешающих компонентов.

6.2. Реактивы и растворы

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:4.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, растворы 300 г/дм3 и 20 г/дм3, свежеприготовленные.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:50.

Железа (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147, раствор: 25 г реактива растворяют в 25 см3 соляной кислоты и доливают водой до 1 дм3.

Аммония хлорид по ГОСТ 3773, раствор 100 г/дм3.

Натрия хлорид по ГОСТ 4233.

Эриохром черный Т.

Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома черного Т тщательно растирают с 10 г хлорида натрия.

Буферный раствор с рН 10: 70 г хлорида аммония растворяют примерно в 150 см3 воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают 750 см3 аммиака, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрия диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864, раствор 100 г/дм3.

Бумага индикаторная универсальная.

Магний металлический, чистотой не менее 99,99% по ГОСТ 804.

Стандартный раствор магния: 1 г магния помещают в высокий стакан вместимостью 400 см3, добавляют примерно 200 см3 воды и 30 см3 раствора соляной кислоты (1:1), накрывают стакан часовым стеклом. После растворения раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. 50 см3 раствора переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 6 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,0001 г магния.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,01 М раствор: 3,723 г трилона Б растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Для установления массовой концентрации раствора трилона Б 25 см3 стандартного раствора магния помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3. Добавляют примерно 110 см3 воды, 10 см3 раствора хлорида аммония и устанавливают рН раствора 8 - 9, добавляя аммиак. Раствор нагревают до температуры 40 - 60 °С, добавляют 10 см3 буферного раствора и 0,2 - 0,3 г индикаторной смеси. Затем раствор титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски в синюю.

Массовую концентрацию (T, г/дм3) раствора трилона Б, выраженную в граммах магния в 1 см3, вычисляют по формуле

 

, (4)

 

где m - масса магния в титруемом стандартном растворе, г;

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

6.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 2 г растворяют в 50 см3 раствора серной кислоты (1:9), отфильтровывают нерастворившуюся медь и промывают ее на фильтре 3 раза горячей водой. К холодному фильтрату приливают 1 см3 раствора хлорида железа и при постоянном перемешивании постепенно вносят 60 см3 раствора (300 г/дм3) гидроксида натрия.

Через 10 мин отделяют смесь гидроксидов железа и магния фильтрованием через неплотный фильтр, в который помещено небольшое количество бумажной массы, приготовленной из беззольного фильтра. Колбу и осадок на фильтре промывают 2 раза холодным раствором (20 г/дм3) гидроксида натрия. Фильтр с осадком переносят в колбу, в которой проводилось осаждение, и растворяют осадок в 20 - 25 см3 горячей соляной кислоты (1:4), разрывая фильтр стеклянной палочкой. Затем прибавляют аммиак до полного осаждения железа, нагревают до выделения осадка и фильтруют через фильтр средней плотности, промывают осадок 5 раз водой, содержащей небольшое количество аммиака. В фильтрате устанавливают рН 4, добавляют 25 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия, смесь оставляют на 10 - 15 мин для коагуляции, затем отфильтровывают осадок через двойной фильтр с небольшим количеством фильтробумажной массы. Осадок промывают 4 раза водой, собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 100 см3 воды, 20 см3 буферного раствора, 10 см3 аммиака, 0,05 - 0,1 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода фиолетовой окраски в синюю. Титрование ведут сразу же после добавления индикатора, чтобы избежать частичного разложения. Одновременно проводят анализ раствора контрольного опыта.

6.4. Обработка результатов

6.4.1. Массовую долю магния X, %, вычисляют по формуле

 

, (5)

 

где T - массовая концентрация трилона Б, выраженная в граммах магния на 1 см3 раствора, г/см3;

- объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование раствора пробы, см3;

- объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см3;

m - масса навески пробы, г.

6.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.