Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения железа

СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ

И МЕДНО-НИ К ЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

ГОСТ 6689.5—92

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

Методы определения железа
Nickel, nickel and соррег-nickol alloys. Methods for the determination of iron

ОКСТУ 1709

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод оп­ределения железа (при массовой доле железа от 0,001 до ОД %), титриметрический (при массовой доле железа от 0,4 до 6,5%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле железа от 0,004 до 6,5%) методы определения железа в никелевых и медно-никелевых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с до­полнением по разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

С ПРИМЕНЕНИЕМ 1,10-ФЕНАНТРОЛИНА ИЛИ а, а-ДИПИРИДИЛА
2.1. Сущность метода
Метод основан на измерении оптической плотности раствора, содержащего комплекс железа (II) с 1,10-фенантролином или а, (/- дипиридилом, в присутствии солянокислого гидроксиламина после предварительного выделения железа соосаждением с гидроокисью алюминия.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1 и 2%-ный
раствор.
Издание официальное
© Издательство стандартов, 1992
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 1:2.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.
Кислота уксусная поГОСТ 61.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Ї
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1 :100.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773. I
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199. яу
Перекись водорода по ГОСТ 10929, 5%-ный раствор.
Аммоний-алюминий сернокислый (алюмоаммонийные квасцы) по ГОСТ 4238, 10 г/дм3 раствор: 10 г квасцов помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в 150—200 см3 воды с до­бавлением 20 см3 серной кислоты (1:1) и доливают водой до метки.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 10 г/дм3, свежеприготовленный.
1,10-фенантролин солянокислый, раствор 1,5 г/дм3: 1,5 г препа­рата помещают в стакан вместимостью 200 см3 и растворяют при нагревании в 50 см3 воды с добавлением нескольких капель кон­центрированной соляной кислоты; раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки. Раствор хранят в темном сосуде.
о, а'-Дипиридил, раствор: 1,5 г препарата растворяют в 50 см3 воды при нагревании с добавлением нескольких капель концентри­рованной соляной кислоты, раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и разбавляют водой до метки. Раствор хра­нят в темном сосуде.
Буферный раствор: 272 г уксуснокислого натрия растворяют в 500 см3 воды, добавляют 240 см3 уксусной кислоты, фильтруют и доливают водой до объема 1 дм3.
Смесь реагентов свежеприготовленная: одну часть раствора солянокислого гидроксиламина смешивают с одной частью раст­вора 1,10-фенантролина солянокислого или одной частью раство­ра а, ct'-дипиридина и тремя частями буферного раствора.
Железо металлическое.
Стандартные растворы железа
Раствор А: 1,0 г железа растворяют в 20 см3 азотной кислоты (1:1), раствор кипятят до удаления оксидов азота, охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г железа.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г железа.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для сплавов, содержащих не- менее ОД % кремния и хрома и не содержащих вольфрама
2.3.2.
Около 15 г сплава помещают в стакан вместимостью 300 см3„ добавляют 200 см3 соляной кислоты (1:1) и выдерживают при комнатной температуре примерно 3 мин, периодически перемеши­вая. Затем сливают соляную кислоту, стружку промывают нес- колько раз водой и сушат в сушильном шкафу при (110±10)°С
Из очищенной таким образом стружки берут навеску (см. табл. I), помещают ее в стакан вместимостью 250 см3, добавля­ют азотную кислоту (1:1) (см. табл. 1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. Стекло или пластинку и стенки стакана ополас­кивают водой, добавляют воды до 150 см3, 5 см3 раствора алю- моаммонийных квасцов, 5 г хлористого аммония и концентриро­ванный раствор аммиака до образования растворимых аммиач­ных комплексов никеля и меди. Раствор выдерживают при 60°С для коагуляции осадка гидроокиси железа и алюминия. Осадок
отфильтровывают на фильтр средней плотности
промывают 3'—5 раз горячим раствором аммиака (1:100). Оса­док растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1) и фильтр 3— 5 раз промывают горячей водой, собирая промывные воды в ста­кан, где проводилось осаждение. При анализе сплавов, содер­жащих марганец, при растворении осадка добавляют несколько капель раствора перекиси водорода. Осаждение, фильтрование, промывание и растворение осадка повторяют. Второй раз раст-
ворение осадка проводят на ра перекиси водорода.
Таблица Г

При массовой доле железа в сплаве менее 0,002% раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают во­дой до 50 см3, добавляют 25 см3 смеси реагентов, разбавляют водой до метки и перемешивают. Через 30 мин измеряют опти­
ческую плотность раствора на спектрофотометре в кювете с тол­
электроколориметре с зеленым светофильтром. Раствором срав­
нения служит раствор контрольного опыта.
При массовой доле железа свыше 0,002% раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки, перемешивают и отбирают аликвотную часть (см. табл. 1) в дру­гую мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до 50 см3 и далее поступают, как указано выше.
2.3.3. Для сплавов, содержащих свыше 0,1%у хрома или крем­
ния
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в платиновую чашку, добавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты и 10 см3 азотной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. После охлаждения ополаскивают стенки чашки водой, добавляют 10 см3 серной кис­лоты (1:1) и раствор упаривают до появления белого дыма сер­ной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 30—40 см3 воды, раствор помещают в стакан вместимостью 250 см3, разбавляют водой до 150 см3 и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
2.3.4. Для сплавов, содержащих вольфрам
Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в стакан вместимо­стью 300 см3, добавляют азотную кислоту (1:1) (см. табл. 1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой плас­тинкой и растворяют при нагревании. Стекло или пластинку и стен­ки стакана ополаскивают водой, раствор упаривают до сиропооб­разного состояния, разбавляют водой до 60 см3 и выдерживают в теплом месте для отстаивания и осветления раствора. Осадок воль­фрамовой кислоты отфильтровывают на двойной плотный фильтр и промывают горячим 20%-ным раствором азотной кислоты. Осадок отбрасывают, а фильтрат разбавляют водой до 200 см3, добавля­ют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
2.3.5. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью до 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0; 20,0; 30,0 см3 стандартного раствора Б железа, разбавляют водой до 50 см3 и далее анализ проводят, как ука­зано в п. 2.3.1.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю железа (X) в процентах вычисляют по формуле
пі
где пц — масса железа, найденная по градуировочному графи­ку, г;
т— масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Расхождения результатов трех параллельных определе­ний d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2
.
2.4.2.
Таблица 2
Допускаемые расхождения, %
Массовая доля железа, %

2.4.3. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отрасле­вым стандартным образцам (ОСО) или по стандартным образ­цам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденных по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом в соответствии с ГОСТ 25086.
Ртуть двухлористая, раствор 40 г/дм3.
Дифениламин по ГОСТ 5825, раствор 10 г/дм3 в концентриро­ванной серной кислоте.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, 0,017 моль/дм3 рас­твор: 2,4519 г препарата, высушенного в течение 2 ч при (160± ±5) °С, растворяют в воде, помещают в мерную колбу вмести­мостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора соответствует 0,002792 г железа.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3373.
Перекись водорода по ГОСТ 10929, 30%-ный раствор.

3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску сплава массой 2 г (при массовой доле железа от 0,4 до 3,0%) или 1 г (при массовой доле железа свыше 3%) растворяют в 20 см3 соляной кислоты (1:1) и 10 см3 азотной кислоты в стакане вместимостью 600 см3 при нагревании. После растворения раствор разбавляют водой до 150 см3. При анализе сплавов с массовой долей кремния свыше 0,05% навеску раство­ряют в платиновой чашке в 20 или 10 см3 азотной кислоты (1:1) и 1 см3 фтористоводородной кислоты при нагревании, добавляют 10 см3 серной кислоты (1 : 1), упаривают до белого дыма серной кислоты; остаток растворяют в 20—30 см3 воды и раствор пере­носят в стакан вместимостью 600 см3, добавляют 5 см3 азотной кислоты (1:1) и раствор разбавляют водой до 150 см3.
Добавляют 5 г хлористого аммония и аммиака до образова­
ния растворимого аммиачного комплекса никеля и меди.
Раствор выдерживают при 60°С для коагуляции осадка гидро­окиси железа. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плот­ности, стакан и осадок промывают 3—5 раз горячим раствором аммиака (1:100). Осадок растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1) с несколькими каплями перекиси водорода в стакане, в ко­тором проводилось осаждение, и фильтр промывают горячей во­дой. Осаждение, фильтрование, промывание и растворение осад­ка повторяют. Раствор нагревают до кипения и восстанавливают трехвалентное железо до двух