Сплавы и лигатуры редких металлов. Методы определения рения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ И

Методы определения рения
Alloys and foundry alloys of rare metals. Methods for
determination of rhenium

ОКСТУ 1709

до 01.07.93
*1
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определе­ния рения с диметилглиоксимом в бинарных сплавах на основе гафния (от 1 до 10 %), в бинарных сплавах на основе ниобия (от 5 до 10 %), в би­нарных сплавах на основе вольфрама (от 1 до 25 %) и в сплавах на основе тантала, содержащих гафний и вольфрам; дифференциальный фотометри­ческий метод определения рения (от 25 до 50 %) в бинарных сплавах нио-
|ютометрический метод определения рения с тиомочевиной в
бинарных сплавах на основе молибдена (от 20 до 50 %) ив бинарных спла­вах на основе вольфрама (от 0,5 до 30 %).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 26473.0-85.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕНИЯ С ДИМЕТИЛ-

ГЛИОКСИМОМ

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения рения (IV) с диметилглиоксимом в сернокислом растворе. В качестве вос­становителя применяют двухлористое олово. Гафний, цирконий определе­нию не мешают. Ниобий маскируют перекисью водорода, тантал и воль­фрам — лимонной кислотой.
2.1. Аппаратур а, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор.
Весы аналитические.
Весы технические.
Плитка электрическая.
■ J ■_ - ■■ ...
Перепечатка воспрещена
Колбы мерные вместимостью 50,100, 250, 500 см3 и 1 дм3.
Микробюретка вместимостью 5 см3.
Пипетки с делениями на 5 см3.
Пипетки без деления на 5 и 10 см 3.
Колбы конические вместимостью 100 см3.
Стекла часовые диаметром 40 мм.
Тигли никелевые.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1.
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769—78.
Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Калия гидроокись и раствор 10 г/дм3.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, раствор 100 г/дм3.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828—77, спиртовый (ацетоновый) раствор 10 г/дм3.
Олово двухлористое по ГОСТ 36-78, раствор 100 г/дм3, готовят в день употребления: 10 г двухлористого олова растворяют при нагревании в 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и разбавляют водой до 100 см 3.
Рений металлический, содержащий не менее 99,9 % рения.
Стандартный раствор рения (запасной), содержащий 1 мг/см3 рения: 0,1 г металлического рения растворяют при нагревании в 2—3 см3 перекиси водорода. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
Раствор рения (рабочий), содержащий 100 мкг/см3 рения, готовят разбавлением стандартного раствора водой в 10 раз.
2.2. П р о в е д е н и е анализа
2.2.1. Для сплавов на основе ниобия или гафния
Навеску анализируемой пробы массой 0,2 г (при массовой доле рения от 1 до 4 %) или 0,1 г (при массовой доле рения от 4 до 10 %) помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании на горячей электроплитке в 3 см3 концентрированной серной кислоты в присутствии 3 г сернокислого аммония, накрыв колбу часовым стеклом (растворение происходит в течение 10—15 мин).
Прозрачный плав охлаждают и растворяют п^5и нагревании в 30 см 3 во­ды, содержащей 2 см3 перекиси водорода, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3 (при массовой доле рения от 1 до 4 %) или 250 см3 (при массовой доле рения от 4 до 10 %) охлаждают и доводят во­дой до метки.
2.2.2. Для сплавов на основе тантала
Навеску анализируемой пробы массой 0,2 г помещают в никелевый тигель, добавляют 4 г гидроокиси калия и сплавляют в муфеле при темпе­ратуре 600—700°С до получения однородного плава. Плав выщелачивают
горячим раствором гидроокиси калия 10 г/дм3; раствор с осадком перево­дят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки раствором гидроокиси калия.
2.2.3. Для сплавов на основе вольфрама
Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 15 см3 Перекиси водорода, на­крывают колбу часовым стеклом и оставляют при комнатной температуре на 30—40 мин. Затем слабо нагревают до полного растворения навески. К охлаждаемому раствору осторожно, по каплям, добавляют 1 см3 аммиака (появляется желтое окрашивание) и снова слабо нагревают до обесцвечива­ния раствора. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 (при массовой доле рения от 1 до 5 %) или 250 см3 (при массовой доле рения от 5 до 20 %), охлаждают и доводят водой до метки.
2.2.4. Для определения рения в мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть раствора (4,5 или 10 см3), содержащую 100— 500 мкг рения. При анализе сплава на основе тантала аликвотную часть от­бирают от щелочного раствора, отфильтрованного через сухой фильтр сред­ней плотности, или отбирают аликвотную часть из прозрачной части раство­ра после отстаивания осадка до следующего дня.
Добавляют 2 см3 раствора лимонной кислоты (для сплавов на основе тантала, вольфрама), приливают 4,5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, до 15 см3 воды, 5 см3 раствора диметилглиоксима, 3 см3 раствора двухло­ристого олова, перемешивая растворы после добавления каждого реактива, * доводят до метки водой, перемешивают.
Через 1 ч измеряют оптическую плотность раствора на (|)отоэлектроко- лориметре при Хтах = 440 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к воде.
Массу рения находят по градуировочному графику.
2.2.5. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 50 см3 вводят из микробюретки 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 рабочего раствора рения, что соответствует 100, 200, 300, 400 и 500 мкг рения. Приливают 2 см3 раствора лимонной кислоты (для сплавов на основе тантала или цольфрама), 4,5 см 3 серной кислоты, разбавленной 1:1, до 15 см3 воды, 5 см3 раствора диметилглиоксима, 3 см3 раствора двухлористого олова, перемешивая растворы после добавле­ния каждого реактива, доводят водой до метки и снова перемешивают.
Через 1 ч измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколо­риметре при Атах = 440 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к воде.
По полученным данным строят градуировочный график в координатах оптическая плотность — масса рения. Отдельные точки графика проверяют одновременно с проведением анализа проб.
2.3.Обработка результатов
2.3.1. Массовую долю рения (X) в процентах вычисляют по формуле
w. * И,- 10

где т — масса рения, найденная по градуировочному графику, мг;
V — вместимость мерной колбы, см1 2 3;
VI — объем аликвотной части раствора, взятый для определения, см3;
т і — масса навески анализируемой пробы, г.
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
Массовая доля рения, %
Раствор реактивов: к 100 см3 серной кислоты 2 моль/дм3 добавляют 2 см3 перекиси водорода и разбавляют водой до 25b см3.
Калий рениевокислый.
Стандартный раствор рения (запасной), содержащий 1 мг/см3 рения: 0,1550 г перрената калия растворяют при нагревании в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают и доводят до мет^и водой.
Раствор рения (рабочий), содержащий 100 мкг/см3 рения, готовят раз­бавлением стандартного раствора водой в 10 раз.
3.2. Проведение анализа
3.2.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,2 г (при массовой доле рения от 25 до 30 %) или 0,15 г (при массовой доле рения 40 %), или 0,1 г (при массовой доле рения 50 %) помещают в коническую колбу вмести­мостью 50 см3 и растворяют при нагревании на горячей электроплитке в 3 см3 концентрированной серной кислоты в присутствии 0,3 г сернокисло­го аммония, накрыв колбу часовым стеклом (растворение происходит в те­чение 10—15 мин).
Прозрачный раствор охлаждают, добавляют 30-40 см3 воды, содержа­щей 2 см3 перекиси водорода, нагревают до кипения, охлаждают и перево­дят раствор в мерную колбу вместимостью 200 см3 (при массовой доле ре­ния от 30 до 40 %) или 250 см3 (при массовой доле рения от 40 до 50 %), доводят до метки водой.
3.2.2. Для определения рения в мерную колбу вместимостью 50 см3 от­бирают аликвотную часть раствора (5 см3), содержащую 1,1—1,3 мг рения (и не более 3 мг ниобия), добавляют 3 см3 серной кислоты,разбавленной 1:1, 15 см3 воды, 5 см3 раствора диметилглиоксима, 4 см3 раствора дву­хлористого олова, перемешивая после добавления каждого реактива (при­бавление реактивов нужно производить быстро), доводят до метки водой.
Через 2 ч (окрашенные растворы устойчивы 6 ч) измеряют оптическую
плотность раствора на спектрофотометре при X = 440 нм в кювете с толщи­ной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, содержащему 1,0 мг рения: в мерную колбу вместимостью 50 см3 отби­рают 10 см3 рабочего раствора рения, 5 см3 раствора реактивов, добавляют 3 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, 15 см3 воды, 5 см3 раствора диме­тилглиоксима, 4 см3раствора двухлористого олова, перемешивая после до­бавления каждого реактива, доводят до метки водой. Через 3 ч раствор ис­пользуют в качестве раствора сравнения.
3.2.3. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 50 см3 вводят 10,0; 11,0; 12,0 и 13,0 см3 рабочего раствора рения, что соответствует 1,0; 1,1; 1,2 и 1,3 мг рения. Приливают 5 см3 раствора реактивов, добавляют 3 см3 серной кис­лоты, разбавленной 1:1, 15 см3 воды, 5 см3 раствора диметилглиоксима, 4 см3 раствора двухлористого олова, перемешивая после добавления каж­дого реактива, доводят до метки водой.
Через 2 ч измеряют оптическую плотность растворов, содержащих 1,1 — 1,3 мг рения, по отношению к раствору, содержащему 1,0 мг рения, 33
на спектрофотометре при X = 440 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм.
По полученным данным строят градуировочный график в координатах оптическая плотность — масса рения. Отдельные точки графика проверяют одновременно с проведением анализа проб.
3.3.1 бработка результатов
3.3.2 . Массовую долю рен