МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.78

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический метод определения циркония (при массовой доле циркония от 0,05 до 1,5 %) и фотометрический метод определения циркония (при массовой доле циркония от 0,00005 до 0,01 %).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 3240.0.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ЦИРКОНИЯ

2.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и титровании циркония раствором динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты.

2.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:6, 2 М раствор.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, 10 %-ный раствор.

Натрий пиросернокислый по ТУ 6-09-5404.

Ксиленоловый оранжевый, 0,1 %-ный раствор; готовят и хранят по ГОСТ 4919.1.

Кислота фениларсоновая, 1 %-ный раствор.

Циркония (IV) хлорокись, 8-водная (цирконил хлористый).

Стандартный раствор циркония: 0,353 г хлористого цирконила растворяют в 2 М растворе соляной кислоты и доливают объем раствора этой же кислотой до 100 см³.

1 см³ раствора содержит 1 мг циркония.

Для установки титра раствора циркония отбирают пипеткой 10 см³ раствора в стакан вместимостью 250 см³, прибавляют 20 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 100 см³ воды. Раствор нагревают до кипения и добавляют 15 см³ фениларсоновой кислоты. Раствор с выпавшим осадком кипятят 10 мин, избегая бурного кипения. Фильтруют через два фильтра средней плотности и промывают 5 - 6 раз горячей водой. Фильтр с осадком сушат, сжигают и прокаливают при 1050 °С в течение 3 ч.

Титр раствора циркония (Т), выраженный в г/см³ циркония, вычисляют по формуле

где m - масса двуокиси циркония, г;

0,7403 - коэффициент пересчета двуокиси циркония на цирконий;

V - аликвотная часть раствора хлористого цирконила, см³.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N¢, N¢-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,0125 М раствор; готовят следующим образом: 4,6531 г трилона Б растворяют в 1000 см³ воды. Титр раствора трилона Б устанавливают по раствору хлористого циркония следующим образом: 5 см³ стандартного раствора циркония отбирают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 70 см³ воды, подогретой до 80 - 90 °С, 30 см³ раствора солянокислого гидроксиламина и шесть капель ксиленолового оранжевого. Титруют раствором трилона Б до изменения цвета раствора из розового в желтый.

Титр раствора трилона Б (Т₁), выраженный в г/см³ циркония, вычисляют по формуле

где m - количество циркония, содержащееся в аликвотной части раствора циркония, г;

V₁ - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см³.

2.3. Проведение анализа

Массу навески сплава определяют в зависимости от содержания циркония, как указано в табл. 1.

Навеску сплава помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³ и растворяют при нагревании в 30 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1.

Таблица 1

К горячему раствору приливают 70 см³ воды, подогретой до 80 - 90 °С, 30 см³ раствора солянокислого гидроксиламина, шесть капель ксиленолового оранжевого и горячий раствор титруют раствором трилона Б до изменения цвета от розового до устойчивого желтого.

Если при растворении сплава остается черный осадок нерастворившегося элементарного циркония, его отфильтровывают через фильтр средней плотности и осадок промывают 6 - 8 раз горячим раствором соляной кислоты, разбавленной 1:6. Фильтр с осадком сжигают, прокаливают в течение 30 мин при 800 °С и сплавляют при 500 - 600 °С с пятикратным количеством пиросернокислого натрия. Плав растворяют в 100 см³ воды и 10 см³ соляной кислоты при нагревании. Соединяют фильтрат с полученным после сплавления раствором и определяют цирконий, как указано выше.

2.1 - 2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю циркония (X) в процентах вычисляют по формуле

где V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см³;

Т₁ - титр раствора трилона Б, выраженный в г/см³ циркония;

m - масса навески сплава, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

2.4.1; 2.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.5. Контроль точности измерений

Для контроля точности измерений массовой доли циркония от 0,05 до 1,5 % используют государственные стандартные образцы, отраслевые стандартные образцы и стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315. Контроль точности измерения производят в соответствии с ГОСТ 25086.

Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли циркония, используя метод добавок.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ЦИРКОНИЯ

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного соединения циркония с арсеназо III в среде 9 М соляной кислоты. Оптическая плотность растворов пропорциональна концентрации циркония в интервале 0,5 - 5 мкг в 25 см³ раствора. Чувствительность реакции 0,15 мкг в 25 см³. Оптическую плотность измеряют при 670 нм. Измерению мешают уран и торий.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр СФ-46, СФ-26 или колориметр КФК-2.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, 0,2 М и 9 М растворы.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Кислота фениларсоновая, 0,1 %-ный раствор.

Арсеназо III, 0,1 %-ный водный раствор.

Цирконий металлический или циркония (IV) хлорокись, 8-водная.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Стандартные растворы циркония.

Раствор А с концентрацией 1 мг/см³ готовят из хлористого цирконила согласно п. 2.2 или из металлического циркония:

1 г циркония металлического помещают в стакан вместимостью 200 см³, приливают 50 см³ серной кислоты и добавляют 10 г сернокислого калия. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до появления густых паров серной кислоты. После полного растворения навески циркония содержимое стакана разбавляют водой, нагревают до кипения и осаждают цирконий аммиаком. Осадку дают скоагулировать, отфильтровывают, промывают водой с несколькими каплями аммиака.

Затем осадок на фильтре растворяют в соляной кислоте, разбавленной 1:1, и снова осаждают гидрооксид циркония аммиаком. Отфильтровывают и промывают как и в первом случае.

Осадок на фильтре растворяют в 34 см³ горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1 в стакан, где проводилось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, по охлаждении раствор доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 1 мг циркония.

Раствор Б: готовят разбавлением раствора А в 20 раз 0,2 М раствором соляной кислоты.

1 см³ раствора В содержит 5 мкг циркония.

Раствор В: готовят перед употреблением разбавлением раствора Б в 10 раз 0,2 М раствором соляной кислоты.

1 см³ раствора В содержит 5 мкг циркония.

Титр стандартного раствора А устанавливают в соответствии с п. 2.2.

3.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 1 г (при массовой доле циркония до 0,0005 %) и 0,1 г (при массовой доле циркония от 0,0005 до 0,2 %) помещают в стакан вместимостью 100 - 150 см³ и растворяют в 15 см³ 9 М раствора соляной кислоты. После растворения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см³, добавляют в колбу 0,5 см³ раствора арсеназо III и доливают до метки 9 М раствором соляной кислоты.

При массовой доле циркония в сплаве от 0,005 до 0,02 % колбу доливают до метки без добавления арсеназо III 9 М раствором соляной кислоты, аликвотную часть 5 см³ переносят в другую колбу вместимостью 25 см³, добавляют 0,5 см³ раствора арсеназо III и доливают до метки той же кислотой.

Измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 670 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см по отношению к воде.

Из полученных значений вычитают оптическую плотность контрольного раствора. Массовую долю циркония вычисляют по градуировочному графику.

3.3.1. Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью 100 - 150 см³ вводят 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 и 1,0 см³ раствора В, что соответствует 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 мкг циркония, добавляют 15 см³ 9 М раствора соляной кислоты и кипятят 5 - 10 мин для разрушения полимеров циркония. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 25 см³, добавляют 0,5 см³ раствора арсеназо III и доливают до метки той же кислотой. Измеряют оптическую плотность растворов при 670 нм по отношению к воде, вычитая значение оптической плотности контрольного раствора. По полученным значениям строят градуировочный график.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю циркония (X₁) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса циркония, найденная по градуировочному графику, мкг;

т - масса навески сплава, г.

При определении 0,005 - 0,02 % циркония с использованием разбавления, полученный результат умножают на 5.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

3.5. Контроль точности измерений

3.5.1. Контроль точности измерений проводят по п. 2.5.

Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.12.76 № 2889

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 2-92 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

6. ИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 11-87).

СОДЕРЖАНИЕ