"ГОСТ 3240.8-76. Сплавы магниевые. Метод определения кремния"
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.12.1976 N 2889)
(ред. от 01.06.1987)

1. Разработан и внесен Министерством авиационной промышленности СССР.

Исполнители: Н.А. Канаев, В.А. Коренева, М.Ф. Свиридова.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного Комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.12.76 N 2889.

3. Взамен ГОСТ 3240-56 в части разд. VI.

4. Ссылочные нормативно-технические документы

5. Срок действия продлен до 01.01.93 Постановлением Госстандарта СССР от 30.06.1987 N 3008.

6. Переиздание (декабрь 1988 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июне 1987 г. (ИУС 11-87).

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения кремния (при массовой доле кремния от 0,003 до 0,6%).

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения кремния с молибденовокислым аммонием при рН 1,35 - 1,50 с последующим восстановлением комплекса аскорбиновой кислотой. Окрашенный раствор фотометрируют при = 680 нм.

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 3240.0-76.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

рН-метр, снабженный стеклянным электродом.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Вода бромная, раствор, насыщенный при 15 - 18 °С.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и растворы с молярной концентрацией с (1/2 ) = 1 моль/дм3 (1 М) и 10 моль/дм3 (10 М).

Кислота серная, раствор с молярной концентрацией с (1/2 ) = 10 моль/дм3 (10 М): к 700 см3 воды добавляют 280 см3 серной кислоты, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Кислота серная, раствор с молярной концентрацией с (1/2 ) = 1 моль/дм3 (1 М): 100 см3 10 М раствора серной кислоты разбавляют водой до 1 дм3.

Кислота борная по ГОСТ 9656-75, насыщенный при 20 °С раствор; готовят следующим образом: 40 г борной кислоты растворяют в горячей воде, разбавляют примерно до 900 см3, охлаждают, разбавляют до объема 1 дм3 и перемешивают.

Аммоний фтористый, 5%-ный раствор.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный; готовят следующим образом: 140 г молибденовокислого аммония растворяют в 1 дм3 воды. При необходимости перед применением отфильтровывают. рН раствора должно быть около 7.

Магний степени чистоты 99,99% по ГОСТ 804-72, раствор; готовят следующим образом: 10,0 г магния помещают в стакан вместимостью 600 см3, добавляют 200 см3 воды и небольшими порциями 140 см3 1 М раствора серной кислоты. По окончании растворения раствор кипятят в течение 5 мин.

Раствор охлаждают, переносят с промывной водой в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Стакан ополаскивают, раствор разбавляют водой до метки и перемешивают.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79.

Калий углекислый безводный по ГОСТ 4221-76.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, 30%-ный раствор.

Эксикаторы по ГОСТ 25336-82.

Кислота аскорбиновая, 2%-ный свежеприготовленный раствор.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73, тонкоизмельченная, предварительно прокаленная при 1000 °С до постоянной массы и охлажденная в эксикаторе.

Стандартные растворы кремния.

Раствор А; готовят следующим образом: в платиновом тигле взвешивают 0,2140 г двуокиси кремния, добавляют 2 г смеси равных количеств безводного углекислого натрия и безводного углекислого калия. Хорошо перемешивают платиновым шпателем и осторожно расплавляют до получения прозрачной массы. Плав охлаждают, растворяют в горячей воде и переливают раствор в пластмассовый стакан. Тигель промывают водой и промывные воды присоединяют к основному раствору. Затем раствор разбавляют водой примерно до 700 см3, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,1 мг кремния.

Раствор Б; готовят следующим образом: 50 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг кремния.

Для приготовления растворов и для проведения анализа используют бидистиллированную воду.

Растворы и реактивы, за исключением бромной воды, следует хранить в полиэтиленовых сосудах.

(Измененная редакция, Изм. N 1.)

3.1. Навеску сплава берут в зависимости от массовой доли кремния в соответствии с табл. 1.

Навеску помещают в стакан вместимостью 400 см3, добавляют бромную воду, а затем небольшими порциями при охлаждении добавляют 10 М раствор серной кислоты в количествах, указанных в табл. 1. Во время растворения бромную воду надо подливать таким образом, чтобы раствор был всегда окрашен. Прокипятив раствор до удаления брома, его разбавляют водой примерно до 100 см3 и переливают в пластмассовый стакан вместимостью 300 см3. Стакан, в котором производили растворение, промывают водой и промывные воды присоединяют к основному раствору, затем добавляют 5 см3 раствора фтористого аммония, перемешивают пластмассовой палочкой и оставляют на 15 - 20 мин при 60 - 70 °С. После этого добавляют 50 см3 раствора борной кислоты и перемешивают.

Раствор охлаждают до комнатной температуры, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор переливают в пластмассовый стакан и отбирают две аликвотные части, количества которых указаны в табл. 1. Одну из аликвотных частей переносят в стакан вместимостью 100 см3 и при необходимости разбавляют до 50 см3.

К аликвотной части, находящейся в стакане, добавляют 5 см3 молибденовокислого аммония и перемешивают, рН раствора проверяют с помощью рН-метра (значение рН должно быть равно 1,35 - 1,50). При необходимости, значение рН корректируют, добавляя 1 М раствор серной кислоты из бюретки. После каждой добавки раствор перемешивают. Затем доводят объем раствора до 65 см3 и еще раз проверяют рН.

К соответствующей аликвотной части, находящейся в мерной колбе вместимостью 100 см3, добавляют 1 н раствор серной кислоты в количестве, указанном в предварительном опыте при контроле рН, разбавляют, если необходимо, до 60 см3 и перемешивают, затем добавляют 5 см3 раствора молибденовокислого аммония, перемешивают и оставляют на 10 мин. После этого добавляют 5 см3 раствора винной кислоты, 10 см3 10 н раствора серной кислоты и 5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора при = 680 нм, пользуясь соответствующими кюветами.

Параллельно проводят контрольный опыт с использованием реактивов, количества которых указаны в табл. 2.

(Измененная редакция, Изм. N 1.)

3.2. Построение градуировочного графика

3.2.1. Построение градуировочного графика для навески массой 1 г

В восемь пластмассовых стаканов вместимостью по 250 см3 каждый вводят по 100 см3 раствора сернокислого магния, содержащего 1 г магния, затем приливают 0; 3,0; 5,0; 7,0 и 9,0 см3 раствора Б и 1,0; 3,0 и 5,0 см3 раствора А, что соответствует 0; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10; 0,30; 0,50 мг кремния.

После этого в каждый стакан добавляют по 5 см3 раствора фтористого аммония, перемешивают пластмассовой палочкой и оставляют на 15 - 20 мин при 60 - 70 °С, затем добавляют 50 см3 раствора борной кислоты, перемешивают, охлаждают до комнатной температуры и переливают растворы в мерные колбы вместимостью по 250 см3. Стаканы ополаскивают, промывные воды присоединяют к основному раствору, после чего разбавляют до метки водой, перемешивают и далее анализ ведут, как указано в п. 3.1.

3.2.2. Построение градуировочного графика для навески массой 0,5 г

В шесть пластмассовых стаканов вместимостью по 250 см3 каждый вводят по 50 см3 раствора сернокислого магния, содержащего 0,5 г магния, 25 см3 10 М раствора серной кислоты и 0; 2,5; 5,0; 10,0; 25,0 и 30,0 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50 и 3,00 мг кремния.

Растворы разбавляют до 100 см3, вводят в каждый стакан по 5 см3 раствора фтористого аммония, перемешивают пластмассовой палочкой и оставляют на 15 - 20 мин при 60 - 70 °С.

Затем добавляют 50 см3 борной кислоты, перемешивают, охлаждают до комнатной температуры, переливают растворы в мерные колбы вместимостью по 250 см3, доливают до метки водой, перемешивают и далее анализ ведут, как указано в п. 3.1.

По найденным значениям оптических плотностей растворов строят градуировочные графики.

4.1. Массовую долю кремния () в процентах вычисляют по формуле

где - масса кремния, найденная по градуировочному графику, г;

- объем исходного раствора, мл;

- объем аликвотной части раствора, мл;

- масса навески сплава, г.

(Измененная редакция, Изм. N 1.)

4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

Для контроля точности измерений массовой доли кремния от 0,003 до 0,6% используют государственные стандартные образцы магниевых сплавов, а также отраслевые стандартные образцы и стандартные образцы предприятия магниевых сплавов, выпущенные в соответствии с ГОСТ 8.315-78. Контроль точности измерений проводят в соответствии с ГОСТ 25086-87.

Допускается проводить контроль точности измерений массовой доли кремния методом добавок.

Разд. 5. (Введен дополнительно, Изм. N 1.)