Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Метод определения свинца и висмута

УДК 669.018.44 : 543.06 : 006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА С С 9

СПЛАВЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

Метод определения свинца и висмута
Nickel — based fireresistant alloys. Method for the
determination of lead and bismuth
Постановлением Государственного комитета, СССР по стандартам от 28 раля 1980 г. № 958 срок действия установлен
с 01.07. 1981 г до 01.07. 1986 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает инверсионно-вольтамперо­метрический метод определения содержания свинца и висмута (при массовых долях свинца и висмута от 0,0001 до 0,005%).
Метод основан на предварительном концентрировании свинца и висмута на стационарном ртутном капельном электроде при по­тенциале минус 0,85 В в растворе 20%-ной лимонной кислоты и 6 %-ного хлористого аммония с последующей регистрацией тока анодного растворения свинца и висмута при потенциале соответ­ственно минус 0,55 В и минус 0,18 В по отношению к хлорсереб­ряному электроду в присутствии основных компонентов сплава (вариант 1).
При массовой доле меди свыше 0,03% определение висмута производят после предварительного его отделения от основных компонентов аммиаком соосаждением на гидроокиси железа (ва­риант 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1J. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 24018.0—80.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Полярограф переменного тока ППТ-1 или полярограф ПО-5122.
Ячейка с выносным анодом (ртуть в насыщенном растворе хлористого калия), хлорсеребряным электродом сравнения и ста-

Издание официальное
ционарным ртутным капельным электродом, прилагаемая к по­лярографу ППТ-1.
Ртуть марки Р0 по ГОСТ 4658—73, не содержащая влаги.
Азот газообразный по ГОСТ 9293—74 или аргон по ГОСТ 10157—73.
Кислота соляная по ГОСТ 14261—77 и разбавленная (1:1).
Кислота азотная по ГОСТ 11125—78.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69 (СТ СЭВ 394—76).
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72.
Фон для полярографирования, содержащий 20% лимонной кис­лоты їй 6% аммония хлористого.
Кислота аскорбиновая пищевая по ГОСТ 4815—76.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, насыщенный раствор.
Кислота хлорная, 57%-ный раствор.
Железо азотнокислое по ГОСТ 4111—74, 1%-ный раствор в азотной кислоте, разбавленной 1 : 100.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Висмут марок ВиО; ВиОО; ВиООО; ВиОООО по ГОСТ 10928—75.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А: 0,1 г висмута растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты, кипятят раствор до удаления окислов азота, ох­лаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3; долива­ют до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, добавляют 2 см3 соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г висмута.
Раствор В: 5 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вме­стимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора содержит 0,000001 г висмута.
Растворы Б и В готовят непосредственно перед использова­нием.
Свинец марок СО; С00; С000; С0000 по ГОСТ 3778—77Е (СТ СЭВ 142—75).
Стандартные растворы свинца.
Раствор А: 0,1 г свинца растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, добавляют 2 см3 соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г свинца.

Раствор В: 5 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вме­стимостью 50 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора В содержит 0,000001 г свинца.
Растворы Б и В готовят непосредственно перед использованием.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Вариант 1
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан (или колбу) вместимостью 250—300 см3, прибавляют 15 см3 соляной кислоты, 5 см3 азотной кислоты и растворяют навеску при нагревании. Рас­твор выпаривают до влажных солей, приливают 5 см3 соляной кислоты и снова выпаривают до влажных солей. Эту операцию повторяют дважды.
Соли растворяют в 5 см3 соляной кислоты, количественно пе­реносят в платиновую чашку или фторопластовый стакан, добав­ляют 3 см3 фтористоводородной кислоты и нагревают до полного растворения осадка вольфрамовой и молибденовой кислот^ а так­же продуктов гидролиза титана и ниобия. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до метки, перемешивают и тотчас же помещают в полиэтиленовый или фторопластовый сосуд с крышкой.
Для определения содержания свинца и висмута в полярографи­ческую ячейку заливают 20 см3 фонового электролита, предвари­тельно продутого азотом или аргоном в течение 5 мин, добавляют в соответствии с табл. 1 аликвотную часть исследуемого раствора в зависимости от массовой доли свинца и висмута в сплаве, 0,005—0,01 г аскорбиновой кислоты и перемешивают.
Таблица I

От 0,0001 до 0,0005 Св. 0,0005 „ 0,001 „ 0,001 „ 0,0025
„ 0,0025 „ 0,005
Устанавливают на полярографе потенциал минус 0,85 В и про­водят концентрирование свинца и висмута на стационарном ртут­ном капельном электроде в непрерывно перемешиваемом растворе в течение 2—3 мин. По окончании времени накопления прекра­щают перемешивание и дают раствору успокоиться 15 с, после чего снимают анодную поляризационную кривую при линейно из­меняющемся потенциале электрода от минус 0,85 до минус 0,05 В; регистрируя пик растворения свинца и висмута при потенциале соответственно минус 0,55 В и минус 0,18 В. При содержаниях меди в растворе больших, чем 60-кратные по отношению к вис­муту, определение проводят с остановкой развертки напряжения при потенциале минус 0,25 В, во время которой раствор переме­шивают в течение 15 с, после чего дают раствору успокоиться 15 с, включают развертку напряжения и регистрируют пик растворения висмута. Чувствительность прибора при регистрации полярограм­мы выбирается таким образом, чтобы высота регистрируемого пика была не менее 10 мм. Для каждого измерения получают новую каплю ртути.
3.2. Вариант 2
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см3, приливают 15 см3 соляной кислоты, 5 см3 азотной кислоты, 8 см3 хлорной кислоты и растворяют на­веску при нагревании. Раствор выпаривают до выделения паров хлорной кислоты для окисления хрома. Соли растворяют при на­гревании в 50 см3 воды,- приливают 1 см3 раствора азотнокислого железа (III) и добавляют раствор аммиака до выпадания осадка гидроокиси железа и избыток 1—2 см3 аммиака. Раствор с осад­ком кипятят 1—2 мин и фильтруют через фильтр средней плот­ности (белая лента). Осадок промывают 5—6 раз горячей водой, растворяют на фильтре в 10 см3 горячей соляной кислоты (1:1) и промывают 2—3 раза горячей водой, собирая фильтрат и про­мывные воды в стакан, в котором проводилось осаждение. Опера­цию осаждения и растворения осадка повторяют.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, до­ливают водой до метки и перемешивают.
Если сплав содержит титан и ниобий, раствор переносят в платиновую чашку или во фторопластовый стакан, добавляют 3 см3 фтористоводородной кислоты и нагревают до полного рас­творения осадка титана и ниобия.
Раствор охлаждают, разбавляют водой приблизительно до 25 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до метки, перемешивают и тотчас же переносят в поли­этиленовый или фторопластовый сосуд с крышкой.
Аликвотные части раствора согласно табл. 1 используют для определения содержания висмута по п. 3.1.
3.3. Содержание свинца и висмута находят методом стандарт­ных добавок. Аликвотную часть стандартного раствора В (см. п. 3.1) добавляют в полярографируемый раствор, перемешивают 1 мин и далее анализ ведут, как при определении содержания свинца и висмута в испытуемом растворе.
Величину стандартной добавки выбирают таким образом, что­бы высота пика свинца и висмута после введения добавки уве­личилась в 1,5—2 раза.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

F
4.1. Массовую долю свинца и висмута (X) в процентах вычис­ляют по формуле
(Л2—hi)*m
где h —высота пика свинца или висмута при полярографирова- нии испытуемого раствора, мм;
h\ ■—высота пика свинца или висмута при полярографирова- нии раствора холостого опыта, мм;
/z2 —высота пика свинца или висмута после введения в ячей­ку стандартной добавки, мм;
V —объем стандартной добавки, см3;
С — концентрация стандартного раствора, г/см3;
т — масса навески сплава, соответствующая аликвотной ча­сти раствора, г.
4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в табл. 2.
Таблица 2

Массовая доля свинца, или висмута, %
Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,0001 до 0,00025
Св. 0,00025 „ 0,0005
, 0,0005 . 0,001
. 0,001 . 0,0025
. 0,0025 . 0,005
Изменение № 1 ГОСТ 24018.5—80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе.
Метод определения свинца и висмута
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам № 4653 срок введения установлен
Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 0809.
По всему тексту стандарта заменить слова: «%-ный раствор» на «раствор <с массовой концентрацией, г/см3 (г/дм3)».
Вводная часть. Второй абзац. Заменить слова: «30%-ной» и «6%-ного» на 1 моль/дм3.
Раздел 2. Исключить обозначение: ППТ-1 (2 раза);
заменить обозначение: ПО-5122 на «осциллографический»;
десятый абзац. Заменить значения: 20 % и 6 % на 1 моль/дм3;
заменить ссылки: ГОСТ 10157—73 на ГОСТ 10157—79, ГОСТ 3760—79 на ГОСТ 24147—80;
исключить ссылку: ГОСТ 4815—76.
Пункты 3.1 (второй абзац), 3.2 (третий абзац) после слов «в платиновую чашку» дополнить словами: «чашку из стеклоуглерода».
Пункт 4.2 изложить в новой редакции: «4.2. Абсолютные допускаемые рас­хождения результатов параллельных определенийлри доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

От 0,00010 до 0,00025 Св. 0,00025 » 0,00050 » 0,0005 » 0,0010
» 0,0010 » 0,0025
» 0,0025 »