Алюминий. Методы определения ванадия

ГОСТ 12697.1-77

Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АЛЮМИНИЙ

Методы определения ванадия

Methods for determination of vanadium*

________________
* В бумажном оригинале в наименовании стандарта отсутствует слово "Aluminium". - Примечание изготовителя базы данных.

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

Дата введения 1979-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.09.77 N 2315 дата введения установлена 01.01.79

Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)

ВЗАМЕН ГОСТ 12697-67 в части разд.2

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в ноябре 1981 г., ноябре 1985 г., мае 1988 г. (ИУС 1-82, 2-86, 8-88).


Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения ванадия в алюминии:

- метод с применением N-бензоил-N'-фенилгидроксиламина (при массовой доле ванадия от 0,0005 до 0,01%);

- метод с применением фосфорно-вольфрамовой кислоты (при массовой доле ванадия от 0,002 до 0,03%).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086-87.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.2. Для анализа алюминия высокой чистоты марок А995 и А99 пробу алюминия изготовляют в виде стержней размером 5х20х130 мм и в виде стержней с размерами мм, мм.

В верхней части стержень затачивают по размеру держателя образца (см. чертеж).

1.3. Массовую долю компонентов в алюминии определяют по трем навескам.

1.4. Определение массовой доли компонентов в алюминии высокой чистоты должно быть выполнено в двух сериях из двух параллельных навесок в каждой серии. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух серий.

1.2-1.4. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

1.5. Допускается применение другой аппаратуры, материалов и реактивов при условии получения метрологических характеристик, не уступающих указанным в соответствующих стандартах на методы анализа.

1.6. Допускается применение других методик, аттестованных по ГОСТ 8.010-90*, если их метрологические характеристики не уступают характеристикам методик, включенных в настоящие стандарты.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 8.563-96**.

** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 8.563-2009. - Примечание изготовителя базы данных.

1.7. Числовое значение результата анализа должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и нормируемый показатель марочного состава.

1.8. Для анализа алюминия высокой чистоты применяют посуду из кварцевого стекла по ГОСТ 19908-90.

1.9. По истечении гарантийного срока действия реактивов допускается производить проверку годности реактивов путем анализа стандартных образцов алюминия не реже одного раза в квартал.

1.5-1.9. (Введены дополнительно, Изм. N 3).

А. Фотометрический метод определения ванадия с N-бензоил-N'-фенилгидроксиламином

Метод основан на образовании в сернокислом растворе 2,25 моль/дм окрашенного в фиолетовый цвет комплексного соединения пятивалентного ванадия с N-бензоил-N'-фенилгидроксиламином. Это соединение экстрагируется хлороформом после создания кислотности раствора 3,5 моль/дм по соляной кислоте.

Влияние титана устраняют добавлением фтористого натрия.

Окрашенный раствор фотометрируют при нм.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.

Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88* 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
________________
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001** (здесь и далее).

** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1 и раствор 4 моль/дм.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328-77, растворы с массовой долей 5 и 20%. Хранят в полиэтиленовой посуде.

Хлороформ (трихлорметан) по ГОСТ 20015-88.

N-бензоил-N'-фенилгидроксиламин (N-фенилбензогидроксимовая кислота), раствор с массовой долей 0,1% в хлороформе.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор с массовой долей 0,6%.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76.

Ванадия пятиокись.

Растворы ванадия стандартные.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.

Ванадий металлический.

Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166-76.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1785 г пятиокиси ванадия, предварительно высушенной при 250 °С и охлажденной в эксикаторе, растворяют в 8 см раствора гидроксида натрия 50 г/дм, затем раствор подкисляют 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают или 0,1000 г ванадия растворяют в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,1 мг ванадия (V).

Раствор Б; готовят следующим образом: пипеткой отбирают 25 см раствора А в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.

1 см раствора Б содержит 0,005 мг ванадия (V).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску алюминия массой 2 г помещают в стакан вместимостью 400 см или в никелевую чашку с крышкой вместимостью 250 см, приливают 50 см раствора гидрооксида натрия 200 г/дм накрывают стакан часовым стеклом. После окончания бурной реакции обмывают стекло и стенки стакана водой и нагревают до растворения навески. К охлажденному раствору приливают 50 см воды, а затем раствор 4 моль/дм серной кислоты в количестве, необходимом для перевода 2 г алюминия в сернокислый (27,8 см) и для нейтрализации гидроксида натрия. Расход кислоты на нейтрализацию гидроксида натрия устанавливают титрованием раствора гидроксида натрия раствором 4 моль/дм серной кислоты в присутствии метилового оранжевого.

Серную кислоту следует прибавлять осторожно, чтобы избежать разбрызгивания раствора. Раствор нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см и разбавляют водой до метки.

Отбирают пипеткой 25-50 см раствора в зависимости от предполагаемой массовой доли ванадия в делительную воронку вместимостью 200 см. Разбавляют водой до 50 см. Приливают 17,5 см серной кислоты, разбавленной 1:1, окисляют ванадий до пятивалентного, прибавляя по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски. Через 5 мин в делительную воронку прибавляют 10 см раствора N-бензоил-N'-фенилгидроксиламина, затем 32 см соляной кислоты. Соляную кислоту добавляют непосредственно перед экстракцией цветного комплекса. Раствор встряхивают в течение 1 мин и после разделения фаз хлороформную фазу переводят в сухую мерную колбу вместимостью 50 см, не допуская попадания водной фазы.

Экстрагирование повторяют с 10 см хлороформа, сливая хлороформную фазу в ту же мерную колбу. Экстракт в мерной колбе доливают до метки хлороформом и перемешивают. В мерную колбу для получения прозрачного раствора можно добавить 1 г сернокислого натрия и встряхнуть.

Если в пробе массовая доля титана больше массовой доли ванадия в 10 раз, что заметно по коричневой окраске хлороформных экстрактов, то перед окислением ванадия марганцевокислым калием добавляют 0,3 г фтористого натрия.

Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 385 нм.

Раствором сравнения служит хлороформ.

Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого в мерную колбу вместимостью 200 см помещают раствор 4 моль/дм серной кислоты в количестве на 27,8 см меньше, чем для испытуемого раствора, осторожно вливают 50 см раствора гидроксида натрия 200 г/дм, доливают до метки водой и перемешивают. Отбирают аликвотную часть раствора, соответствующую аликвотной части испытуемого раствора, в делительную воронку вместимостью 200 см и анализ проводят, как указано выше.

Массу ванадия определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.

(Измененная редакц

ия, Изм. N 1, 3).

3.2. Построение градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью по 200 см из микробюретки приливают 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10 см стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050 мг ванадия.

В каждую делительную воронку приливают 17,5 см серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до 70 см и далее анализ проводят, как указано в п.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, в который ванадий не добавлялся. По полученным значениям оптической плотности растворов и известным массам ванадия строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю ванадия () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса ванадия, найденная по градуировочному графику, мг;

- общий объем раствора, см;

- объем аликвотной части раствора, см;

- масса навески алюминия, г.

4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.1.

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

Б. Фотометрический метод определения ванадия с применением фосфорно-вольфрамовой кислоты

Метод основан на образовании желтого комплексного соединения с фосфорно-вольфрамовой кислотой. Окрашенный раствор фотометрируют при нм.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

5. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.

Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой долей 25%.

Натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289-78, раствор 0,5 моль/дм.

Ванадия пятиокись.

Ванадий металлический.

Растворы ванадия стандартные.

Раствор А; 0,1785 г пятиокиси ванадия, предварительно высушенной при 250 °С и охлажденной в эксикаторе, растворяют в смеси из 50 см воды и 10 см раствора гидроксида натрия, подкисляют 20 см концентрированной азотной кислоты, затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают; или 0,1000 г ванадия растворяют в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,1 мг ванадия.

Раствор Б; пипеткой отбирают 10 см раствора А в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.

1 см раствора Б содержит 0,01 мг ванадия.

Разд.5. (Измененная редакция, Изм. N 3).

6. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

6.1. 1 г пробы при массовой доле ванадия до 0,015% или 0,5 г при массовой доле ванадия более 0,015% растворяют в 10 см раствора гидроксида натрия в никелевой чашке с крышкой вместимостью 250 см или в стакане вместимостью 400 см, накрывая стакан часовым стеклом.

После растворения подкисляют 20 см азотной кислоты и кипятят до просветления. Раствор разбавляют горячей водой до объема приблизительно 40 см, добавляют 1,0 см ортофосфорной кислоты и 1,5 см раствора вольфрамовокислого натрия и перемешивают. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует 430 нм.

Раствором сравнения служит вода. Одновременно проводят контрольный опыт.

Массу ванадия определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.

(Измененная редакция, Изм. N 3

6.2. Построение градуировочного графика

В шесть стаканов вместимостью по 250 см из бюретки приливают 0; 2; 5; 8; 10 и 15 см стандартного раствора Б, что соответствует содержанию 0; 0,02; 0,05; 0,08; 0,10 и 0,15 мг ванадия.

Раствор разбавляют горячей водой до объема приблизительно 40 см и далее анализ проводят, как указано в п.3.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, в который ванадий не добавляется. По полученным значениям оптической плотности растворов и известным массам ванадия строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

7.1. Массовую долю ванадия () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса ванадия, найденная по градуировочному графику, мг;

- масса навески алюминия, г.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

7.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).