Сплавы и лигатуры редких металлов. Методы определения вольфрама

СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ

РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

МЕТОДЫ АНАЛИЗА

ГОСТ 25278.13-87-ГОСТ 25278.17-87

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва
Редактор Р.С Федорова
Технический редактор М.И. Максимова
Корректор Е.И. Морозова
Сдано в наб. 19.11.87 Поди, в печ. 07.01.88 3,0 усл. п. л. 3,125 усл. кр.-отт. 3,19 уч.-изд. л.
Тир. 16 ООО ' Цена 15 коп.
Ордена „Знак Почета” Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП,
Новопресненский пер., 3 .
Набрано в Издательстве стандартов на НПУ
Тип. „Московский печатник”. Москва, Лялин пер., 6. Зак. ЬОЧЧ

Alloys and foundry alloys of rare metals. Methods for
determination of tungsten

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07 Л8
до 01.07.93
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает три метода определения вольфрама: фотометрический (от 3 до 15 %) — для сплавов (лигатур) на основе ниобия (компоненты: молибдена не более 10 %, циркония не более 2 %, тан­тала не более 10 %) и (от 2 до 20 %) для сплавов на основе/тантала и гаф­ния (компоненты: рения не более 1,5 %, ниобия не более 10 %);
дифференциальный фотометрический (от 30 до 60 %) — в бинарных сплавах ниобий-вольфрам;
визуально-колориметрический (от 5-Ю-3 до 2Ч0”1 %) - для сплавов на основе ниобия (компоненты: циркония не более 1,5 %, молибдена не бо­лее 0,5 %, тантала не более 0,5 %, титана не более 0,5 %).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности — по ГОСТ 26473.0т85.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА В СПЛАВАХ

НА ОСНОВЕ НИОБИЯ

№ s
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения вольфрама (V) с роданид-ионами в оксалатно-солянокислом (4 моль/дм3 по НС1) растворе в присутствии восстановителя — треххлористого титана. Гидролиз ниобия предотвращают введением оксалатов; цирконий и молиб­ден определению не мешают.
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1988
Массовую долю вольфрама устанавливают методом сравнения со стан­дартным образцом состава, который анализируют одновременно с анализи­руемой пробой.
2.1. Аппаратур а, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор. Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая темпера­туру до 1000°С.
Весы аналитические;
Весы технические.
Колбы мерные вместимостью 50 и 250 см3.
Микробюретка вместимостью 5 см3.
Пипетки с делениями на 5 см3.
Пипетки без деления на 5 и 10 см3.
Мензурки мерные вместимостью 50 и 100 см3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 2:1 и 1:1.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712—78, раствор 40 г/дм3.
Калий роданистый по ГОСТ 4139—75, раствор 500 г/дм3.
Титан треххлористый по ГОСТ 311—78, раствор 150 г/дм3.
Титан металлический, содержащий не менее 99,9 % титана, в виде мел­кой стружки.
Образец стандартный отраслевой состава сплава 5ВМЦ ОСО № 1—78.
Раствор треххлористого титана 15 г/дм3; го.товят одним из двух спо­собов.
Способ і: 1 см3 раствора треххлористого титана 150г/дм3 разбавляют 9 см3 концентрированной соляной кислоты.
Способ 2: 0,5 г порошка металлического титана растворяют при нагре­
вании в соляной кислоте, разбавленной 1:1, полученный раствор доводят до 50 см3 соляной кислотой, разбавленной 1:1.
Раствор хранят в темной склянке; годен к употреблению 3—4 суток.
2.2. Проведениеанализа
2.2.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварце­вый тигель, добавляют 3—4 г пиросульфата калия, несколько капель кон­центрированной серной кислоты и сплавляют в муфеле при температуре 700—900° С до получения прозрачного плава (если сплавление проходит не полностью, плав охлаждают, добавляют несколько капель концентрирован­ной серной кислоты и повторяют процедуру сплавления до получения про­зрачного плава). Охлажденный плав растворяют при нагревании в 150 см3 раствора щавелевокислого аммония. Полученный раствор переводят в мер­ную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки раствором щавелево­кислого аммония, охлаждают и перемешивают. Раствор может быть исполь­зован для определения молибдена по ГОСТ 25278.6—82.
2.2.2. Для определения вольфрама в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть раствора (2,5 или 10 см3), содержащую
50—250 мкг вольфрама, разбавляют (при необходимости) до 10 см1 2 3 раст­вором щавелевокислого аммония, приливают 2,5 см3 раствора роданисто­го калия, 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, и 0,5 см3 раствора треххлористого титана, перемешивая после добавления каждого реактива и вводя их в указанной последовательности с интервалом 2—3 мин, дово­дят до метки водой, перемешивают. Через 20 мин (окрашенные растворы устойчивы в течение 4 ч) измеряют оптическую плотность раствора на фото­электроколориметре при Хщах “ 400 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм относительно нулевого раствора, содержащего все реакти­вы, кроме вольфрама.
2.2.3. Одновременно с серией проб анализируют стандартный образец состава. При этом соблюдают равенство массы анализируемой навески и стандартного образца, разбавление раствора. Аликвотные части раствора стандартного образца и анализируемой пробы должны быть отобраны так, чтобы массы вольфрама в них были примерно равны.
2.3. Обработкарезультатов
2.3.1. Массовую долю вольфрама (X) в процентах вычисляют по фор­муле
Де
где Xi — массовая доля вольфрама в стандартном образце состава ОСО № 1—78, равная 4,94 %;
Dx — оптическая плотность раствора анализируемой пробы;
- оптическая плотность раствора стандартного образца состава.
2.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определе­ний и результатами двух анализов не должны превышать значений допус­каемых расхождений, приведенных в табл. 1.
Таблица 1

по НС1} растворе в присутствии восстановителя — треххлористого титана. Оптическую плотность растворов измеряют по отношению к раствору срав­нения, содержащему 2,0 мг вольфрама. Гидролиз ниобия предотвращают введением оксалатов.
3.1. Аппаратур а, реактивы и растворы
Спектрофотометр типа СФ-26 или Спекол-10 (ГДР) с измерительной приставкой ЕК-1 или аналогичного типа.
Плитка электрическая. ’
Весы аналитические.
Весы технические.
Стаканы кварцевые вместимостью 30—40 см3 (диаметром не более 30 мм).
Стаканы химические стеклянные вместимостью 50 см3.
Стекла часовые диаметром 40 мм.
Пипетки с делениями на 5 и 10 см3.
Колбы мерные вместимостью 50, 100 и 500 см3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 2:1.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769—78.
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712—78, раствор 20 г/дм3.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067—86, раствор 500 г/дм3.
Титан металлический, содержащий не менее 99,9 % титана, в виде мел­кой стружки.
Раствор треххлористого титана 150 г/дм3 (запасной), готовят следую­щим образом: 0,5 г металлического титана помещают в стеклянный стакан вместимостью 50 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 концентриро­ванной соляной кислоты, накрыв стакан часовым стеклом. Первоначаль­ный объем (10 см3) постоянно поддерживают добавлением концентриро­ванной соляной кислоты. Полученный раствор хранят в темной склянке с притертой пробкой не более 3 сут.
Раствор треххлсристого титана 15 г/дм3 (рабочий); готовят в день употребления разбавлением в 10 раз запасного раствора предварительно прокипяченной и охлажденной соляной кислотой.
Вольфрам металлический, содержащий не менее 99,9 % вольфрама, в виде мелкой стружки.
Стандартный раствор вольфрама, содержащий 0,5 мг/см3 вольфрама: 0,1 г металлического вольфрама помещают в кварцевый стакан вмести­мостью 30—40 см3 и растворяют при сильном нагревании в 4 см3 концен­трированной серной кислоты с добавлением 1 г сернокислого аммония, накрыв стакан часовым стеклом. После полного растворения вольфрама плав охлаждают, добавляют 4 г щавелевокислого аммония. Часовое стекло обмывают 15—20 см3 воды, собирая смыв в тот же стакан. Содержимое ста­кана перемешивают и нагревают до полного растворения солей. Прозрач­ный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, охлаждают, доводят до метки водой.
, 3.2.Проведение анализа
3.2.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в кварце­вый стакан вместимостью 30—40 см3 и растворяют при сильном нагрева­нии в 2 см3 концентрированной серной кислоты с добавлением 0,5 г серно­кислого аммония, накрыв стакан часовым скеклом. После полного раство­рения навески плав охлаждают, добавляют 2 г щавелевокислого аммония. Часовое стекло обмывают 15—20 см3 воды, собирая смыв в тот же стакан. Содержимое стакана перемешивают и нагревают до полного растворения солей. Прозрачный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доводят до метки водой.
3.2.2. Для определения вольфрама в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть (4—8 см3), содержащую 2,1—2,5 мг вольфрама, разбавляют (при необходимости) до 8 см3 раствором щавеле­вокислого аммония 20 г/дм3, приливают 25 см3 соляной кислоты, разбав­ленной 2:1, 2,5 см3 раствора роданистого аммония, 1 см3 рабочего раствора треххлористого титана (добавляя его по каплям при перемешивании), до­водят до метки водой. Через 25—30 мин (окрашенные растворы устойчивы в течение 4 ч) измеряют оптическую плотность растворов на спектрофото­метре при X = 410 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, содержащему 2,0 мг вольфрама*, в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают 4 см3 стандартного раство­ра вольфрама, приливают 4 см3 раствора щавелевокислого аммония кон­центрацией 20 г/дм3, 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, 2,5 см3 раствора роданистого аммония, 1 см3 рабочего раствора треххлористого ти­тана (добавляя его по каплям при перемешивании), доводят до метки во­дой. Через 25—30 мин раствор используют в качестве раствора сравнения.
Массу вольфрама находят по градуировочному графику.
3.2.3. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 50 см3 вводят из микробюретки 4,0; 4,2; 4,4; 4,6; 4,8 и 5,0 см3 стандартного раствора вольфрама, что соответ­ствует 2,0; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4 и 2,5 мг вольфрама. Прилива