Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения скандия

УДК 669.715.001.4:006.354 Группа B59f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И

ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения скандия
Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of scandium

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07,91
до 01.07.96
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле скандия от 0,02 до 2,0 %) 'И пламенно-фотометриче­ский (при массовой доле скандия от 0,1 до 5,0%) методы опре­деления скандия.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ

2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте, обра­зовании при pH 3,5—3,6 разнометального комплекса скандий-мо- либден-арсеназо III, окрашенного в синий цвет, и фотометриро- вании при длине волны 675 нм. Окраска комплекса устойчива в те­чение суток.
Алюминий, железо, цинк, магний, литий.определению не меша­ет. Влияние титана и циркония устраняют фотометрированием эаствора пробы на фоне компенсирующей аликвотной части испы­туемого раствора, в которую помимо всех реактивов введен трилон 5. При массовой доле меди более 0,5 % ее маскируют тпомоче- шной.
Перепечатка воспрещена

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
рН-метр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3 и ра­створы 1 : 1, 1 : 4, 0,1 моль/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см3 и раствор 0,6 моль/дм3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61, плотностью 1,05 г/см3 и раствор 0,2 моль/дм3 плотностью 1,00 г/см3: 23 см3 уксусной кислоты плот­ностью 1,05 г/см3 помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 100 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 2 и 0,1 моль/дм3.
Натрий молибденовокислый по ГОСТ 10931, раствор: 25 г мо­либденовокислого натрия растворяют в 75 см3 воды и фильтруют через фильтр средней плотности («белая лента»).
Индикатор метиловый оранжевый, раствор 0,5 г/дм3: 0,05 г ре­агента растворяют в 100 см3 воды и перемешивают.
Арсеназо III, свежеприготовленный раствор 1 г/дм3: 0,1 г ре­агента растворяют в 100 см3 воды и фильтруют через плотный фильтр («синяя лента»).
Буферный раствор pH 3,5: к 2000 см3 раствора уксусной кисло­ты 0,2 моль/дм3 приливают 300 см3 0,1 моль/дм3 раствора гидрок­сида натрия. Значение pH контролируют на рН-метре.
Соль динатриевая этилендиамин — N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор 0,1 моль/дм3.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Скандия оксид по МРТУ 6—09—3066.
Стандартные растворы скандия »
Раствор А: 0,7669 г оксида скандия растворяют в 30 см3 соляной кислоты при умеренном нагревании. Охлажденный раствор пере­водят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г скандия.
Раствор Б, свежеприготовленный: 1 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают 0,1 моль/дм3 ра­створом соляной кислоты до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г скандия.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой согласно табл. 1 помещают в ко­ническую колбу вместимостью 100 см3, приливают осторожно 20 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1), накрывают колбу часо­вым стеклом или воронкой и умеренно нагревают до растворения. К раствору добавляют по каплям азотную кислоту (при наличии в пробе меди до ее растворения), затем три капли в избыток, об­мывают стенки колбы приблизительно 10 см3 воды и кипятят в те­чение 1—2 мин.
Одновременно в тех же условиях растворяют 0,25 г алюминия.
Таблица 1.
Массовая доля скандия, %
Масса навески пробы, г
Объем аликвотной части раствора, см9'
От 0,02 до 0,1 включ.
Св. 0,1 » 0,5 »
» 0,5 » 1,0 »
» 1,0 » 2,0 »
0,5
0,25
0,25
0,1
5-2,5
2,5—2,0
2,0—1,0
1,0—0,5

Охлажденные растворы переводят в мерные колбы вместимо­стью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
2.3.2. Две аликвотные части раствора из мерной колбы вмести­мостью 100 см3 согласно табл. 1 переносят в две мерные колбы вместимостью по 50 см3 (прій наличии в пробе меди приливают к каждой аликвотной части по 3 см3 раствора тиомочевины и выдер­живают 5 мин), приливают 15 см3 раствора азотной кислоты, 10 см3 раствора молибденовокислого натрия, 1 каплю индикатора метилового оранжевого, нейтрализуют соляной кислотой 1 :4 до оранжево-розового окрашивания, в случае передозировки кислоты при появлении яркой малиновой окраски добавляют по каплям ра­створ гидроксида натрия 2 моль/дм3 до оранжево-розовой окраски, при этом pH раствора равен 3,5—3,6. К раствору приливают 2 см3 раствора арсеназо III, доливают буферным раствором с pH 3,5 до< метки и перемешивают.
2.3.3. Оптическую плотность раствора измеряют через 15 мин при длине волны 675 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. Раство­ром сравнения служит вторая аликвотная часть испытуемого ра­створа, в которую, помимо всех реагентов, перед добавлением арсе­назо III вводят 1 см3 раствора трилона Б.
Массовую долю скандия рассчитывают по градуировочному графику.
2.3.4. Построение градуировочного графика
В пять из шести мерных колб вместимостью по 50 см3 отме­ряют 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 скандия. Во все колбы добавляют соответствующую аликвотную часть ра­створа алюминия и далее поступают так, как указано в пп. 2.3.2 и 2.3.3, за исключением того, что при измерении оптической плот­ности раствором сравнения служит раствор, содержащий все реа­генты, кроме стандартного раствора скандия.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам скандия строят градуировочный гра­фик.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю скандия (Л') в процентах вычисляют по формуле
А’=— -100, (1)
где т — масса скандия в растворе пробы, найденная по градуиро­вочному графику, г;
т-_ — масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значе­ний, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля скандия, ф
Абсолютное допускаемое расхождение, %

результатов парад* лельнь-х определений
результатов анализа
От
0,020
до
0,050

ВКЛЮЧ.

0,008
0,010
Св.
0,050
»
0,100
»
0,015
0,020
А
0,10
»
0,25
»
0,02
0,03

0,25
»
0,50
»
0,04
0,06
V
0,50
»
1,00
»
0,06
0,08

1,00
»
2,00
»
0,12
0,15
А
2,00
»
5,00
»
0,20
0,25

3. ПЛАМЕННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ

3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и по­следующем измерении интенсивности излучения скандия при дли­не волны 607,3 нм в пламени ацетилен-закись азота.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотометр пламенный или спектрофотометр атомно- абсорбци­онный, работающий в режиме эмиссии.
Ацетилен по ГОСТ 5457, очищенный серной кислотой.
Закись азота медицинская.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3 и раствор 1 : 1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 100 г/дм3.
Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм3.
Алюминий по ГОСТ .11069 марки А999. т
Раствор алюминия 50 г/дм3: 25 г алюминия помещают в стакан вместимостью 600 см3, приливают 400 см3 раствора соляной кисло­ты и растворяют при нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлори­стого никеля. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вме­стимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Скандия оксид по МРТУ 6—09—3066.
Стандартный раствор скандия — раствор А по п. 2.2.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г скандия.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую кол- юу вместимостью 100 см3, приливают осторожно 20 см3 раствора ■соляной кислоты, накрывают колбу часовым стеклом пли воронкой :и умеренно нагревают до растворения, к раствору добавляют по каплям азотную кислоту (при наличии в пробе меди до ее раство­рения), 3 капли в избыток, обмывают стенки колбы приблизитель­но 10 см3 воды и кипятят в течение 1—2 мин. Охлажденный до комнатной температуры раствор переводят в мерную колбу вмести­мостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Таблица 3
Массовая доля скандия, %
Объем аликвотной части раствора, см3
Масса навэски пробь в аликвотной части раствора, г
‘От
0,1 до О',5 включ.
50
0,25
Св.
0,5 » 5,0 »
10
0,05

Аликвотную часть раствора согласно табл. 3 переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора хло­ристого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.2. Раствор контрольного опыта готовят согласно п. 3.3.1, ис­пользуя вместо навески пробы навеску алюминия.
3.3.3. Построение градуировочных графиков
3.3.3.1. При массовой доле скандия от 0,1 до 0,5% в семь мер­ных колб вместимостью по 100 см3 помещают по 5 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,00025; 0,0005; 0,001; 0,0015; 0,002; 0,0025 г скандия, добавляют по 2 см3 раствора соля­ной кислоты, по 10 см3 раствора хлористого аммония.
3.3.3.2. При массовой доле скандия от 0,5 до 5,0% в семь мер­ных колб вместимостью по 100 см3 помещают по 1 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см стандартного раствора А, что соответствует 0,00025; 0,0005; 0,001; 0,0015; 0,002; 0,0025 г скандия, добавляют по 2 см3 раствора соля­ной кислоты, по 10 см3 раствора хлористого аммония.
3.3.3.3. Растворы в колбах по пп. 3.3.3.1 и 3.3.3.2 доливают во­дой до метки и перемешивают.
3.3.4. Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя аце­тилен-закись азота и измеряют интенсивность излучения скандия при длине волны 607,3 нм.
По полученным значениям интенсивности излучения и соответ­ствующим им массовым концентрациям скандия строят градуиро­вочный график.
Массовую концентрацию скандия в растворе пробы и в раство­ре контрольного опыта определяют по градуировочному граф