"ГОСТ 3240.15-76. Сплавы магниевые. Методы определения никеля"
(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, С.Н. Пинаева.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.12.1976 N 2889.

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

4. Ссылочные нормативно-технические документы

5. Срок действия продлен до 01.01.1993 Постановлением Госстандарта СССР от 30.06.1987 N 3009.

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

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрические методы определения никеля (при массовой доле никеля от 0,0005 до 0,4%).

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

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании соединения никеля с диметилглиоксимом, которое экстрагируют хлороформом. Диметилглиоксимат никеля фотометрируют при длине волны 360 нм при = 536 нм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр типа СФ4а или фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56 или ФЭК-60.

Кислота соляная по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 25%-ный раствор.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, 10%-ный свежеприготовленный раствор.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-67, 1%-ный раствор в этиловом спирте.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.

Хлороформ.

Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79, 20%-ный раствор, очищенный от следов никеля.

Никель сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465-74.

Вода бидистиллированная, полученная по ГОСТ 4517-87.

Стандартные растворы никеля

Раствор А; готовят следующим образом: 0,4784 г сернокислого никеля помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в воде, приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,1 мг никеля.

Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,002 мг никеля.

Титр раствора А устанавливают следующим образом: 50 см3 стандартного раствора А помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 100 см3 воды, нейтрализуют аммиаком по лакмусовой бумаге, нагревают до температуры около 70 °С, добавляют 40 мл раствора диметилглиоксима и оставляют на 2 ч при температуре 30 - 50 °С.

Фильтруют осадок на фильтр "белая лента", промывают теплой водой, помещают осадок с фильтром в прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 950 - 1000 °С до постоянной массы.

Одновременно проводят контрольный опыт со всеми реактивами. Титр раствора А (Т), выраженный в г/см3 никеля, вычисляют по формуле

где - масса осадка закиси никеля, г;

- масса осадка контрольного опыта, г;

0,7858 - коэффициент пересчета закиси никеля на никель.

2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, смачивают водой и осторожно приливают небольшими порциями 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После окончания бурной реакции стенки стакана ополаскивают водой и содержимое стакана нагревают до полного растворения сплава. Затем стенки стакана обмывают водой и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3 или 250 см3, после чего разбавляют водой до метки и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1.

Прибавляют 1 - 3 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, 10 см3 раствора хлористого аммония и 5 см3 раствора виннокислого аммония, разбавляют раствор водой до 100 см3 и приливают по каплям раствор аммиака, вначале разбавленный 2:3, а затем разбавленного 1:5, до получения слабощелочной реакции по лакмусовой бумаге. Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 200 - 300 см3, прибавляют 3 см3 раствора диметилглиоксима, 6 см3 хлороформа и встряхивают в течение 1 - 2 мин.

Раствор оставляют для расслаивания на 1 - 2 мин, а затем сливают хлороформный экстракт в сухую пробирку с притертой пробкой. Повторную экстракцию проводят в течение 1 мин с 5 см3 хлороформа.

Экстракт сливают в ту же пробирку. Объединенные экстракты фильтруют через сухой фильтр и измеряют оптическую плотность раствора при = 536 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм.

Раствором сравнения служит хлороформный экстракт контрольного опыта. Для приготовления раствора контрольного опыта берут соляную кислоту в количестве, равном взятому для анализа, выпаривают 2/3 объема и затем проводят через все стадии анализа.

Массовую долю никеля определяют по градуировочному графику.

2.3.2. Построение градуировочного графика

В семь стаканов вместимостью по 100 см3 отбирают 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и так до 20 см3 с интервалом 2,5 см3 раствора Б, доливают водой до 70 см3 и приливают 5 см3 виннокислого аммония, 2 - 3 капли раствора аммиака и проводят экстракцию хлороформом. Измеряют оптическую плотность раствора, как указано в п. 2.3.1.

По найденным значениям оптической плотности строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле

где V - объем исходного раствора, см3;

- объем аликвотной части раствора, см3;

m - масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески сплава, г.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

2.5. Контроль точности измерений

Контроль точности измерений массовой доли никеля проводят с использованием Государственного стандартного образца ГСО 3363-86.

Кроме того, используют государственные стандартные образцы магниевых сплавов, вновь выпущенные, а также отраслевые 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 никеля методом добавок.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании -фурилдиоксимом с ионами никеля труднорастворимого в воде комплексного соединения, которое хорошо экстрагируется хлороформом. Экстракцию проводят при рН 9. Мешающее влияние меди устраняют добавлением тиосульфата натрия. Влияние марганца устраняют введением в раствор гидроксиламина. Влияние магния, циркония, железа, редкоземельных элементов, кадмия и цинка - введением тартрата аммония. Измерение оптической плотности производят при = 438 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота соляная по ГОСТ 1426I-77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, 10%-ный раствор.

Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951-79, 20%-ный раствор.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), 50%-ный раствор.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1, и 2%-ный раствор.

Никель сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465-74.

-фурилдиоксим, 1%-ный спиртовой раствор.

Хлороформ, х. ч.

Стандартные растворы никеля концентрации 1 мг/см3 (раствора А) и 0,001 мг/см3 (раствор Б); готовят и хранят по ГОСТ 4212-76.

Вода бидистиллированная, полученная по ГОСТ 4517-87.

Бумага индикаторная универсальная для определения рН 7,0 - 14,0.

3.1; 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску сплава массой 0,5 г растворяют в 20 см3 соляной кислоты в стаканах вместимостью 300 см3, окисляют 1 - 3 см3 азотной кислоты и кипятят до удаления окислов азота. Раствор выпаривают до влажных солей, остаток растворяют в 20 - 30 см3 воды при нагревании и в стакане подготавливают к фотометрированию из всей навески при массовой доле никеля до 0,003%. При массовой доле никеля свыше 0,003% содержимое стакана переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки, перемешивают и отбирают в стакан аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 3.

Если после растворения навески присутствует нерастворимый цирконий, последний отфильтровывают.

К раствору в стакане прибавляют 5 см3 солянокислого гидроксиламина, 30 см3 виннокислого аммония, 5 см3 тиосульфата натрия, 4 см3 раствора -фурилдиоксима и устанавливают рН раствора по универсальной индикаторной бумаге растворами аммиака до рН = 9.

Раствор переливают в делительную воронку вместимостью 200 см3, доводят объем водой до 100 см3 и через 15 мин экстрагируют 5 см3 хлороформа в течение 5 мин. Экстракцию повторяют еще два раза по 5 мин, приливая те же количества хлороформа, сливая каждую порцию хлороформного экстракта в мерную колбу вместимостью 25 см3 (предварительно вымытую и высушенную), доливают до метки хлороформом и хорошо перемешивают. Если экстракты в мерных колбах мутнеют, то их отфильтровывают через сухой фильтр средней плотности в кювету для фотометрирования.

Измеряют оптическую плотность раствора на фотоколориметре или спектрофотометре при = 438 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм. Через весь ход анализа проводят контрольный опыт. В качестве раствора сравнения используют раствор хлороформа.

Массовую долю никеля определяют по градуировочному графику.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью по 250 см3 прибавляют стандартный раствор никеля Б 0; 1; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19 и 20 см3, что соответствует 0; 0,001; 0,003; 0,005; 0,007; 0,009; 0,011; 0,013; 0,015; 0,017; 0,019 и 0,020 мг никеля. Во все стаканы добавляют по 5 см3 солянокислого гидроксиламина, по 5 см3 виннокислого аммония, по 5 см3 тиосульфата натрия, по 4 см3 -фурилдиоксима и разбавляют водой до 50 см3. Устанавливают рН 9 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

3.3.1; 3.3.2. (Измененная редакция, Изм, N 1).

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю никеля () в процентах вычисляют по формуле

где m - количество никеля, найденное по градуировочному графику, г;

V - объем исходного раствора, см3;

- объем аликвотной части, см3;

- масса навески сплава, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

3.5. Контроль точности измерений

Контроль точности измерений проводят по п. 2.5.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).