Чугун легированный. Методы определения никеля

ГОСТ 2604.8-77
Группа В09

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     
     
ЧУГУН ЛЕГИРОВАННЫЙ

     
Методы определения никеля

     
Alloy cast iron. Methods for determination of nickel

MКC 77.080.10
ОКСТУ 0809

Дата введения 1978-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22 марта 1977 г. N 680 дата введения установлена 01.01.78

Ограничение срока действия снято по протоколу N 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

ВЗАМЕН ГОСТ 2604-44 в части разд.VII

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1982 г., апреле 1985 г. (ИУС 3-83, 7-85).


Настоящий стандарт распространяется на легированный чугун и устанавливает фотометрический метод определения никеля (от 0,1 до 1,0%), гравиметрический метод (от 0,1 до 25,0%) и атомно-абсорбционный метод (от 0,1 до 15,0%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473-90.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ С ДИМЕТИЛГЛИОКСИМОМ

2.1.Сущность метода


Метод основан на образовании окрашенного в коричнево-красный цвет комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом (=420-430 нм) в щелочной среде в присутствии окислителя - надсернокислого аммония. Оптимальный интервал рН 8-10. Мешающее влияние железа, хрома, меди и других элементов устраняют прибавлением калия-натрия виннокислого. При массовой доле меди свыше 2% определение следует вести гравиметрическим методом.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и 1:4.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845-79, 20%-ный раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 5%-ный раствор.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, 3%-ный свежеприготовленный раствор.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, 1%-ный раствор в 5%-ном растворе гидроокиси натрия, готовят следующим образом: 10 г диметилглиоксима растворяют в 1 дм 5%-ного раствора гидроокиси натрия.

Железо карбонильное по ГОСТ 13610-79, 0,2%-ный раствор; готовят следующим образом: в коническую колбу вместимостью 100 см помещают 0,5 г карбонильного железа, приливают 25 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и умеренно нагревают до полного растворения навески. Затем осторожно по каплям приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания и кипятят до удаления окислов азота. Содержимое колбы охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают.

Никель металлический по ГОСТ 849-97, марки Н-0, стандартные растворы.

Раствор А с массовой концентрацией 0,0001 г/см: 0,1 г металлического никеля растворяют при умеренном нагревании в 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:4, в присутствии нескольких капель азотной кислоты. После полного растворения навески раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор Б с массовой концентрацией 0,00001 г/см: 10 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и разбавляют до метки водой.

(Измененная редакция, Изм. N

2).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску чугуна массой 0,2 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см, приливают 25 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и умеренно нагревают до полного растворения навески. Затем, осторожно по каплям приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания и кипятят до удаления окислов азота.

Кремниевую кислоту и графит отфильтровывают на фильтр "белая лента" в мерную колбу вместимостью 100 см, промывают осадок на фильтре два-три раза водой, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Аликвотные части раствора по 5 см помещают в две мерные колбы вместимостью 100 см.

В каждую колбу приливают последовательно (при перемешивании) по 10 см 20%-ного раствора виннокислого калия-натрия, по 10 см 5%-ного раствора гидроокиси натрия и по 10 см 3%-ного раствора надсернокислого аммония.

В одну колбу приливают 10 см 1%-ного раствора диметилглиоксима. Раствор во второй колбе (без диметилглиоксима) служит раствором сравнения. Через 2-3 мин в обе колбы доливают воду до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют через 5-7 мин на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром при длине волны 420-430 нм.

Массовую долю никеля в процентах находят по градуировочному графи

2.3.2. Построение градуировочного графика

Аликвотные части раствора карбонильного железа по 5 см помещают в шесть мерных колб вместимостью по 100 см.

В десять мерных колб приливают последовательно 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100 мкг никеля по отношению к исходной навеске чугуна массой 0,2 г и аликвотной части раствора 5 см.

В каждую колбу приливают последовательно (при перемешивании) по 10 см 20%-ного раствора виннокислого калия-натрия, по 10 см 5%-ного раствора гидроокиси натрия и по 10 см 3%-ного раствора надсернокислого аммония.

Во все колбы приливают по 10 см 1%-ного раствора диметилглиоксима. Через 2-3 мин доливают воду до метки и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора через 5-7 мин на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром при длине волны 420-430 нм.

В качестве раствора сравнения служит раствор в одиннадцатой колбе, содержащий карбонильное железо, проведенный через весь ход анализа, к которому прибавляют те же реактивы, что и к анализируемой пробе, но не содержащий никеля.

По найденным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массовым долям никеля строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 2

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю никеля в процентах находят по градуировочному графику.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности =0,95 не должны превышать значений, указанных в п.3.4.2.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ ОСАЖДЕНИЕМ ДИМЕТИЛГЛИОКСИМОМ

3.1.Сущность метода

Метод основан на осаждении никеля диметилглиоксимом в слабоаммиачном растворе (рН 8-10). Мешающее влияние железа, хрома, марганца и других элементов устраняют прибавлением винной кислоты. Осадок диметилглиоксимата никеля высушивают и взвешивают.

3.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1 и 1:100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 10%-ный раствор.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, 50%-ный раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, 1%-ный спиртовой раствор; готовят следующим образом: 10 г диметилглиоксима растворяют в 750 см спирта, приливают 250 см горячей воды и перемешивают.

Индикатор универсальный, бумага.

3.3. Проведение анализа

Массу навески чугуна в зависимости от массовой доли никеля определяют по табл.1.

Таблица 1

Навеску помещают в стакан вместимостью 500 см, накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании в 30 см соляной кислоты, прибавляя по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 10 см соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Затем приливают 10-20 см соляной кислоты и содержимое стакана нагревают до растворения солей. К раствору приливают 80-100 см горячей воды нагревают до 80-90 °С, обмывают часовое стекло водой, отфильтровывают выпавший осадок кремниевой кислоты и графит на фильтр "белая лента" с добавлением бумажной массы. Осадок на фильтре промывают несколько раз соляной кислотой, разбавленной 1:100. Фильтрат и промывные воды сохраняют (основной раствор). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 1000-1100 °С. Затем тигель с осадком охлаждают. Осадок смачивают 2-3 каплями воды, добавляют 3-4 капли серной кислоты, 3-4 см фтористоводородной кислоты и осторожно выпаривают содержимое тигля до удаления паров серной кислоты. Остаток в тигле сплавляют с 2-3 г калия пиросернокислого, выщелачивают водой при нагревании и присоединяют к основному раствору.

К полученному раствору приливают 5 см 10%-ного раствора хлористого аммония, 20-40 см 50%-ного раствора винной кислоты и добавляют раствор аммиака до рН 8-10 по универсальному индикатору, затем соляную кислоту до рН 2-3 по универсальному индикатору, разбавляют горячей водой до 350-400 см, нагревают до 50-70 °С, приливают 1%-ный спиртовой раствор диметилглиоксима в количестве, соответствующем 10 см на каждые 0,01 г никеля, после чего приливают раствор аммиака до рН 8-10 по универсальному индикатору.

Раствор с выпавшим осадком диметилглиоксимата никеля оставляют при 50-70 °С на 1 ч. Осадок отфильтровывают на фильтр "белая лента", промывают 5-6 раз теплой водой.

После этого осадок растворяют на фильтре 50 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1. Фильтр промывают 5-7 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан, в котором проводилось осаждение. К раствору приливают 5 см 50%-ного раствора винной кислоты, раствор аммиака до рН 8-10 по универсальному индикатору, соляную кислоту до рН 2-3 по универсальному индикатору и разбавляют горячей водой до 350-400 см. Затем раствор нагревают до 50-70 °С, приливают 10-15 см 1%-ного спиртового раствора диметилглиоксима, после чего приливают раствор аммиака до рН 8-10 по универсальному индикатору. Раствор с выпавшим осадком оставляют при 50-70 °С на 1 ч.

Осадок количественно переносят в стеклянный фильтрующий тигель N 4, предварительно высушенный до постоянной массы при 110 °С и взвешенный. Осадок промывают 7-8 раз теплой водой. Тигель с осадком высушивают до постоянной массы при 110-120 °С, охлаждают в эксикаторе и взв

ешивают.

3.4. Обработка результатов

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

,

где - масса осадка диметилглиоксимата никеля в анализируемой пробе, г;

- масса осадка диметилглиоксимата никеля в контрольном опыте, г;

- масса навески чугуна, г;

0,2032 - коэффициент пересчета диметилглиоксимата никеля на никель.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

3.3-3.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ

4.1. Атомно-абсорбционный метод определения никеля - по ГОСТ 12352-81.

Разд.4. (Введен дополнительно, Изм. N 1).