Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения сурьмы

ГОСТ 11739.19-90
Группа В59

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения сурьмы

Aluminium casting and wrought alloys.
Methods for determination of antimony

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07.91
до 01.07.96*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11/12, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.

     
     
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; В.И.Клитина, канд. хим. наук; М.Н.Горлова, канд. хим. наук; О.Л.Скорская, канд. хим. наук; Л.Н.Виксне

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 28.06.90 N 1962

3. Периодичность проверки - 5 лет

4. ВЗАМЕН ГОСТ 11739.19-78

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле сурьмы от 0,0002 до 0,01%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле сурьмы от 0,01 до 0,3%) методы определения сурьмы в сплавах с массовой долей кремния не более 1%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

1.1.1. 3a результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ

2.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси соляной, азотной и серной кислот, образовании комплекса сурьмы в виде хлорантимоната с бриллиантовым зеленым, экстракции комплекса толуолом и измерении оптической плотности окрашенного в голубовато-зеленый цвет экстракта при длине волны 670 нм.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

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

Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35-1,40 г/см.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см и растворы 1:4, 1:10.

Смесь соляной и азотной кислот в соотношении (3:1). Смесь, разбавленную (1:1), готовят непосредственно перед использованием.

Олово двухлористое, раствор 250 г/дм: 25 г двухлористого олова растворяют в 20 см раствора соляной кислоты (1:1), доливают водой до 100 см и перемешивают.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 100 г/дм.

Мочевина по ГОСТ 6691, насыщенный раствор: 100 г мочевины растворяют в 100 см горячей воды и охлаждают.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Бриллиантовый зеленый по ТУ 6-09-3057, раствор 5 г/дм: 0,5 г бриллиантового зеленого растворяют в 25 см этилового спирта, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.

Толуол по ГОСТ 5789.

Алюминий по ГОСТ 11069* марки А999.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 11069-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Сурьма по ГОСТ 1089.

Стандартные растворы сурьмы.

Раствор А: 0,1 г металлической сурьмы растворяют в 30 см серной кислоты при нагревании, охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, содержащую 400 см раствора серной кислоты (1:4). Раствор охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.

Раствор Б: 10 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают раствором серной кислоты (1:10) до метки и перемешивают; готовят непосредственно перед применением.

1 см раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.

Раствор В: 20 см раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают раствором серной кислоты (1:10) до метки и перемешивают; готовят непосредственно перед применением.

1 см раствора В содержит 0,0

00002 г сурьмы.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250-300 см, приливают 30 см смеси соляной и азотной кислот и 10 см серной кислоты. Стакан накрывают стеклом и растворяют пробу при умеренном нагревании. Не снимая стекла, раствор выпаривают до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают до комнатной температуры.

2.3.2. При массовой доле сурьмы от 0,0002 до 0,002% к содержимому стакана добавляют 15 см раствора соляной кислоты, обмывая стекло и стенки стакана; нагревают до растворения солей, охлаждают до комнатной температуры и приливают 1-2 см раствора двухлористого олова до восстановления железа (обесцвечивания раствора). Затем добавляют в стакан 4-7 см раствора азотистокислого натрия до установления неизменяющейся желтой окраски раствора и, периодически помешивая раствор, дают ему стоять в течение 3 мин. К раствору приливают 1 см насыщенного раствора мочевины, перемешивают и переливают его в делительную воронку вместимостью 250 см. Добавляют в воронку 50-60 см воды, 0,5 см раствора бриллиантового зеленого, 10 см толуола и энергично встряхивают воронку в течение 1 мин. Дают фазам отстояться 0,5 мин, водную фазу сливают, а органическую (экстракт) фильтруют через вату в сухую колбу вместимостью 25 см с пробкой или в кюве

2.3.3. При массовой доле сурьмы от 0,002 до 0,01% к содержимому стакана добавляют 15 см раствора соляной кислоты, обмывая стекло и стенки стакана; осторожно нагревают до растворения солей и охлаждают до комнатной температуры. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, добавляют раствор соляной кислоты до метки и перемешивают. Отбирают пипеткой 10 см полученного раствора, помещают в стакан вместимостью 250-300 см, добавляют 4 см серной кислоты, 1-2 см раствора двухлористого олова до обесцвечивания раствора, 4 см раствора азотистокислого натрия и продолжают по п.2.3.2

2.3.4. Оптическую плотность экстракта измеряют сразу после экстракции при длине волны 670 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

Раствором сравнения служит толуол.

2.3.5. Раствор контрольного опыта готовят по пп.2.3.1, 2.3.2, 2.3.3, используя вместо навески пробы навеску алюминия. Оптическую плотность экстракта контрольного опыта вычитают из оптической плотности экстракта пробы. Массовую долю сурьмы рассчитывают по градуировочному графику.

2.3.6. Построение градуировочного графика

В семь стаканов вместимостью по 250-300 см помещают навески алюминия массой 0,5 г, приливают по 30 см смеси соляной и азотной кислот и 10 см серной кислоты и в шесть стаканов отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 7,0 см стандартного раствора В, что соответствует 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,00001; 0,000014 г сурьмы. Стаканы накрывают часовыми стеклами и растворяют навески при умеренном нагревании. Растворы выпаривают до первого появления паров серной кислоты и охлаждают до комнатной температуры. Затем приливают по 15 см раствора соляной кислоты, нагревают до растворения солей, охлаждают до комнатной температуры и далее в соответствии с п.2.3.2. Раствор, не содержащий сурьмы, служит раствором контрольного опыта при построении градуировочного графика.

По полученным значениям оптической плотности экстрактов и соответствующим им массам сурьмы строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю сурьмы () в процентах вычисляют по формуле

, (1)

где - масса сурьмы в аликвотной части раствора или во всей пробе, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески пробы в аликвотной части раствора или во всей пробе, г.

2.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

Таблица 1

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ

3.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси соляной, азотной и серной кислот и последующем измерении атомной абсорбции сурьмы при длине волны 217,6 нм в окислительном пламени ацетилен-воздух.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для сурьмы.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

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

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

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см и раствор 1:4.

Смесь кислот, состоящая из растворов соляной (1:1), азотной и серной кислот в равных объемах.

Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор 1 г/дм.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Раствор алюминия 20 г/дм: 10 г алюминия помещают в стакан вместимостью 500 см, добавляют 50 см воды и небольшими порциями 300 см раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при умеренном нагревании, добавляя 1 см раствора хлористого никеля. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают водой до метки и перемешивают.

Сурьма по ГОСТ 1089 (массовая доля сурьмы должна быть не менее 99,9%).

Стандартный раствор сурьмы: 0,1 г металлической сурьмы растворяют в 20 см серной кислоты при умеренном нагревании.

Раствор охлаждают до комнатной температуры и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, содержащую 400 см раствора серной кислоты. Раствор доливают водой до метки и перемешивают.

1 см стандартного раствора содержит 0,0001 г

сурьмы.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 10 см воды и затем небольшими порциями 25 см смеси кислот. Колбу накрывают часовым стеклом и нагревают до полного растворения навески.

Часовое стекло и стенки колбы ополаскивают водой. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают раствором соляной кислоты (1:19) до метки и перемешивают.

3.3.2. Раствор, если он не прозрачен, фильтруют через сухой фильтр средней плотности ("белая лента") в стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

3.3.3. Раствор контрольного опыта готовят согласно пп.3.3.1, 3.3.2, используя вместо навески пробы навеску алюминия.

3.3.4. Построение градуировочных графиков

3.3.4.1. При массовой доле сурьмы от 0,01 до 0,1% в семь мерных колб вместимостью по 100 см приливают по 25 см раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного раствора сурьмы, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г сурьмы.

3.3.4.2. При массовой доле сурьмы свыше 0,10 до 0,30% в семь мерных колб вместимостью по 100 см приливают по 25 см раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 5,0; 7,0; 9,0; 11,0; 13,0; 15,0 см стандартного раствора сурьмы, что соответствует 0,0005; 0,0007; 0,0009; 0,0011; 0,0013; 0,0015 г сурьмы.

3.3.4.3. В растворы в колбах по пп.3.3.4.1 и 3.3.4.2 добавляют по 10 см смеси кислот, доливают раствором соляной кислоты (1:19) до метки перемешивают.

3.3.5. Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию сурьмы при длине волны 217,6 нм.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям сурьмы строят градуировочный график.

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

3.4. Обработка результатов

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

, (2)

где - массовая концентрация сурьмы в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см;

- массовая концентрация сурьмы в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см;

- объем раствора пробы, см;

- масса навески пробы, г

3.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл.2.

Таблица 2