ГОСТ 11739.1-90
Download document
.docx format · available to registered users
Издание официальное
Москва
УДК 669.715.001.4:006.354 Группа В59
Методы определения оксида алюминия ГОСТ
11739.1—90
Aluminium casting and wrought alloys.
.Methods for determination of aluminium oxide
Срок действия с 01.07.91
до 01.07.96
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения оксида алюминия (при суммарной массовой доле поверхностного и включенного оксида алюминия от 0,002 до 1,0 % и при массовой доле включенного оксида алюминия от 0,002 до 0,05% соответственно) в сплавах, содержащих до 1% кремния.
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое .результатов двух параллельных определений.
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси бромистого калия, брома и этилацетата, отделении нерастворившегося оксида алюминия, сплавлении оксида алюминия с пиросернокислым калием, растворении плава, образовании фиолетово-красного комплекса алюминия с эриохромцианином — Р и измерении оптической плотности раствора при длине волны 535 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Печь муфельная.
Издание официальное
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
рН-метр.
Бром по ГОСТ 4109.
Кальций хлористый по ТУ 6—09—5077, свежепрокаленный при температуре (500±50) °С.
Калий бромистый по ГОСТ 4160; сушат при температуре (500±50) °С в течение 2 ч, сохраняют в эксикаторе над хлористым кальцием.
Магний сернокислый по ГОСТ 4523, обезвоживают прокаливанием при температуре (500±50) °С.
Эфир метиловый уксусной кислоты по ТУ 6—09—3851 (метилацетат) или эфир этиловый уксусной кислоты (этилацетат) по ТУ 6—09—667, перегоняют, отбирая фракцию метилацетата при температуре (57±1)°С, фракцию этилацетата при температуре (77±1) °С. В колбу с перегнанным эфиром вносят патрончики из фильтровальной бумаги с безводным сернокислым магнием и закрывают плотно пришлифованной пробкой.
Смесь реакционная: к 65 см3 метилацетата (этилацетата) добавляют 1,8—2,0 г бромистого калия и 7 см3 брома (для растворения пробы массой 1 г).
Смесь реакционная для промывания фильтров: готовят так же,, как смесь реакционную, но из реактивов без специальной осушки; разбавляют метилацетатом (этилацетатом) в соотношении 1:10.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Кислота соляная по ГОСТ 14261 или по ГОСТ 3118, перегнанная в кварцевом аппарате, плотностью 1,19 г/см3, растворы 1:1 и 0,1 моль/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3, растворы 0,125 моль/дм3 и 0,5 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.
Кислота тиогликолевая.
Фенолфталеин, спиртовой раствор 1 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 1 моль/дм3 и 0,25 моль/дм3.
Эриохромцианин — Р по ТУ 6—09—3115, раствор 1 г/дм3.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.
Кислота уксусная по ГОСТ 61, плотностью 1,07 г/см3.
Аммоний уксуснокислый по ТУ 6—09—1312.
Буферный раствор с pH 6: 46 г уксуснокислого аммония и 18 г уксуснокислого натрия помещают в стакан вместимостью 500 см3, растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают раствор водой до метки и перемешивают. Устанавливают pH раствора на pH-метре, добавляя в случае необходимости раствор гидроксида натрия 1 моль/дм3 или уксусную кислоту.
Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069.
Стандартные растворы алюминия:
Раствор А: 1 г алюминия помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 100 см3 раствора соляной кислоты 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании, поддерживая постоянный объем той же кислотой. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г алюминия.
Раствор Б (свежеприготовленный): 1 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г алюминия.
2.3. Подготовка к анализу
2.3.1. При определении суммы поверхностного и включенного оксида алюминия пробу массой 1—2 г используют без специальной обработки.
2.3.2. При определении включенного оксида алюминия используют пробу в виде пластинки массой 1 —1,5 г. Перед началом анализа пластинку зачищают напильником от плены образовавшегося поверхностного оксида и хранят до взвешивания в бюксе под слоем этилового спирта (25—30 см3).
2.4. Проведение анализа
2.4.1. Навеску пробы, приготовленной по п. 2.3.1 или п. 2.3.2 (зачищенную пробу перед взвешиванием подсушивают от спирта фильтровальной бумагой), помещают в колбу вместимостью 250 см3 с обратным холодильником, в которую предварительно внесена реакционная смесь из расчета 70 см3 на 1 г пробы.
Растворение ведут при комнатной температуре, а при замедлении растворения — при нагревании на песчаной бане (температура на 10—15°С ниже температуры кипения соответствующего эфира).
Растворение порошковых материалов вначале ведут при охлаждении, не допуская бурной реакции.
После окончания видимого растворения пробы в колбу добавляют 5 см3 реакционной смеси и продолжают растворение при слабом нагревании в течение 10—15 мин.
2.4.2. После растворения пробы раствор сразу же фильтруют через двойной плотный фильтр («синяя лента»), предварительно смоченный реакционной смесью.
По окончании фильтрования колбу из-под раствора пробы и фильтр с осадком промывают один раз 20—25 см3 реакционной смеси (допускается использование реакционной смеси из реактивов без специальной осушки), затем три раза смесью для промывания фильтров и затем эфиром до исчезновения бурой окраски фильтров.
В случае определения включенного оксида алюминия фильтр
дополнительно промывают пять раз раствором соляной кислоты 0,1 моль/дм3 и 4—5 раз теплой водой.
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, подсушивают, озоляют и прокаливают в течение 40 мин при 600—700 °С.
Осадок оксида алюминия в платиновом тигле смачивают 2 каплями серной кислоты, добавляют 0,5—1,0 см3 фтористоводородной кислоты, нагревают до окончания выделения паров серной кислоты и прокаливают сухой остаток при 600—700 °С в течение 5—6 мин.
К обработанному таким образом осадку добавляют 3 капли серной кислоты, 1 г пиросернокислого калия и проводят сплавление в муфельной печи при температуре 700—800 °С в течение 2—3 мин.
Тигель с полученным плавом обмывают с внешней стороны горячей 70—80 °С водой, вытирают фильтровальной бумагой, помещают в стакан вместимостью 200 см3, приливают 50—70 см3 кипящей воды, подкисленной серной кислотой (2,5 см3 серной кислоты .на 100 см3 воды) и кипятят до полного растворения плава.
Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
2.4.3. Аликвотную часть раствора согласно табл. 1 отбирают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до 50 см3 водой, добавляют 1—2 капли тиогликолевой кислоты, 2 капли раствора фенолфталеина перемешивают и нейтрализуют гидроксидом натрия, используя сначала раствор гидроксида натрия 1 моль/дм3, затем 0,25 моль/дм3 до появления бледно-розовой окраски, которая должна исчезнуть после добавления одной капли раствора серной кислоты 0,125 моль/дм3. После этого в колбу вносят четыре капли раствора серной кислоты 0,5 моль/дм3 до pH раствора 5,6—6,0, 15 см3 раствора эриохромцианина — Р и перемешивают. Через 20 мин добавляют в колбу 20 см3 буферного раствора, доливают ■.водой до метки и перемешивают.
Таблица!
Массовая доля оксида алюминия, %
Аликвотная часть раствора, см3
От 0,002 до 0,01 включ.
Св. 0,01. » 0,05 »
>» 0,05 » 0,25 »
;» 0,25 »1,0 »
50 10
2 0,5
2.4.4. Оптическую плотность раствора измеряют при длине волны 535 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм.
Раствором сравнения служит вода с добавлением всех реактивов по п. 2.4.3.
2.4.5. Растворы двух контрольных опытов готовят следующим1 образом: фильтрат после отделения осадка оксида алюминия из. раствора исследуемой пробы тут же снова фильтруют через двойной фильтр («синяя лента»), предварительно смоченный реакционной смесью, и далее поступают по пп. 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4.
Среднее значение оптических плотностей растворов двух контрольных опытов вычитают из оптической плотности раствора пробы.
Массовую долю алюминия рассчитывают по градуировочному графику.
2.4.6. Построение градуировочного графика
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по. 40—50 см3 воды, затем в пять колб добавляют 0,5; 1,0; 1,5; 2,0;. 2,5 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025 г алюминия.
К полученным растворам прибавляют все необходимые реактивы согласно п. 2.4.3 и измеряют оптическую плотность согласна п. 2.4.4.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий алюминия.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам алюминия строят градуировочный график.
2.5. Обработка результатов
2.5.1. Массовую долю оксида алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
—-100-1,89, (1)
где т —масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;
mi — масса навески пробы в аликвотной части раствора, г;
1,89 — коэффициент пересчета на оксид алюминия.
2.5.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля оксида алюминия, %
Абсолютное допускаемое расхождение, %
результатов параллельных определений
результатов анализа
От
0,002
до
0,005
0,001
0,002
Св.
0,005
»
0,010
»
0,002
0,003
»
0,010'
»
0,020
»
0,004
0,005
»
0,020'
»
0,050
»
0,008
0,01
»
0,05
»
0,10
»
0,02
0,03
»
0,10
»
0,25
»
0,03
0,
