ГОСТ 11739.2-90

УДК 669.715.001.4:008.334    Группа    В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения бора

Aluminium casting and wrought alloys Methods for determination of boron

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07.91

до 01.07.96

Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения бора с 1,Г диаитримндом (при массовой доле бора от 0,001 до 0,5% и от 0,0001 до 0,001%).

I. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИИ

1.1.    Общие требовании к методам анализа —по ГОСТ 25086 с дополнением.

1.1.1.    За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определении.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

2.1.    Сущность метода

.Метод основан на растворении пробы в растворе гидроокиси натрия, образовании голубого комплекса бора с 1,Г — днаитримн-дом в концентрированной серной кислоте при температуре (100-2) °С и последующем измерении оптической плотности раствора при длине волны 630 нм.

2.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлсктроколориметр.

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Аппарат кварцевый для перегонки воды.

Пробирки кварцевые с притертыми пробками.

Вода, дважды перегнанная в кварцевом аппарате (тридистиллят для приготовления растворов и проведения анализа); хранят в полиэтиленовой посуде.

Нгдаиис официальное    Перепечатка    воспрещена

13

С. 2 ГОСТ II 739.2—90

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 250 г/дм³. Раствор готовят и сохраняют в полиэтиленовой посуде.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см³, свобод-пая от следов азотной кислоты (проба кислоты в присутствии дифениламина не окрашивается в синий цвет) и раствор 0,5 моль/дм³.

Дифениламин по ГОСТ 5825.

1.1'—диантримид по ТУ 6— 09—1508,раствор:0,10 г 1,1'— диан-трнмнда растворяют п 200 см³ серной кислоты в сухой склянке с притертой пробкой. Склянку предварительно сушат в сушильном шкафу при температуре 100—110°С с последующим охлаждением.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Стандартные растворы бора.

Раствор А: 0,5715 г борной кислоты (х. ч. или ос. ч.) растворяют при нагревании в 500 см* раствора серной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают тем же раствором серной кислоты до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г бора.

Раствор Б: 10 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают раствором серной кислоты до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г бора.

Растворы хранят в полиэтиленовой посуде.

2.3.    Подготовка к анализу

Перед проведением анализа приблизительно 1 г стружки пробы промывают два раза этиловым спиртом порциями по 25 см³ и высушивают в сушильном шкафу при температуре (Ю5+5)°С в течение 15—20 мин.

2.4.    Проведение анализа

2.4.1. Навеску пробы массой согласно табл. 1 помещают в кварцевую коническую колбу вместимостью 250 см³ или стакан из фторопласта вместимостью 200 см³, приливают раствор гидроксида натрия согласно табл. 1, 10 см³ тридистиллята и растворяют при умеренном нагревании.

14

ГОСТ 11739.2-90 С. 3

После полного растворения пробы в колбу добавляют еще 10 см® тридистиллята и осторожно нейтрализуют раствор серной кислотой согласно табл. 1. добавляя ее маленькими порциями из пипетки по стенкам колбы.

Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, дал ива ют тридистиллятом до метки и перемешивают.

2.4.2.    В сухую кварцевую пробирку с притертой пробкой вместимостью 50 см⁵ отбирают аликвотную часть раствора согласно табл. I, приливают пипеткой 26- 28 см³ серной кислоты до объема 30 см³ и 10 см⁵ раствора 1,Г — диантримнда. Закрывают пробирку пробкой и, перемешав раствор, помешают ее в кипящую водяную баню, где нагревают в течение ! и.

2.4.3.    Оптическую плотность раствора пробы измеряют после охлаждения до комнатной температуры при длине волны 030 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм при массовой доле бора от 0,001 до 0,01% и 20 мм при массовой доле бора свыше 0.01%.

Раствором сравнения служит раствор серной кислоты.

‘2.4А. Растворы контрольных опытов готовят по пп. 2.4.1, 2.4.2 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптическую плотность растворов контрольных опытов вычитают из оптической плотности раствора пробы.

Массовою долю бора вычисляют по градуировочному графику.

2.4.5. Построение градуировочных графиков

2 4.3.!. При массовой доле бора от 0,001 до 0,01 % в восемь кварцевых конических колб вместимостью по 250 см⁷ помещают иавьсли алюминия массой 0,5 г, растворяют по п. 2.4.1 и в шесть колб отмеряют 0,5; 1,0; 2.0; 3,0; 4.0; 5.0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005: 0,00001; 0.00002; 0.00003; 0,00004; 0.00005 г бора.

2.4 5.2. При массовой доле бора от 0,01 до 0,1% в восемь квар-цевкх колб помешают навсски алюминия массой 0.25 г, растворяют г,о п. 2.4.1 и в шесть колб отмеряют 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0: 2,5 см^: стандартного раствора А, что соответствует 0,000025; 0,00005: 0,0001; 0,00015; 0,0002; 0,00025 г бора.

2.4.5.3.    При массовой доле бера от 0,1 до 0,5% в семь кварцевых конических колб помещают навески алюминия массой 0,1 г, растворяют по п. 2.4.1 и в пять колб отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4.0; 5.0 см¹ стандартного раствора А. что соответствует 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г бора.

Загем растворы переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см*, доливают трндистиллягом до метки, перемешивают и продолжают по пп. 2.4.2 и 2.4.3.

Растворы, в которые не введен бор, служат растворами контрольного опыта при построении градуировочных графиков.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам бора строят градуировочные графики.

15

С. 1 ГОСТ 11739.2-90

2.5. Обработка результатов

2.5.1.    Массовую долю бора (X) в процентах вычисляют по формуле

Х=^-Ю0,    (I)

/П,

где т — масса бора в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г; nil — масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.

2.5.2.    Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

31. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси серной, азотной, соляной кислот, разделении бора и алюминия на катионите, образовании голубого комплекса бора с 1,1' —диантримидом в концентрированной серной кислоте при температуре (100±2)°С и измерении оптической плотности раствора при длине волны 630 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Аппарат кварцевый для перегонки воды.

Колбы кварцевые конические с кварцевыми воздушными холодильниками.

Колонки кварцевые хроматографические.

Стаканы кварцевые.

Пробирки кварцевые с притертыми пробками.

ГОСТ 11739.2-90 С. Ь

Вода, дважды перегнанная в кварцевом аппарате (триднстил-лят для приготовления растворов и проведения анализа); хранят в полиэтиленовой посуде.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см¹ и раствор 0,5 моль/дм⁵.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 r/см³ и растворы 1:3, 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см*.

Смесь кислот: 2 части серной кислоты, 3 части соляной кислоты, 4 части азотной кислоты, 7,5 частей триднетиллята по объему.

Аммиак водный по ГОСТ 3760. плотностью 0.91 г/см³

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

1,Г—диантримид по ТУ 6 —09—1508, раствор готовят по п. 2.2.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Катионит КУ-2 но ГОСТ 20298.

Аммоний роданистый по ГОСТ 37067, раствор 10 г/дм'.

Бумага универсальная индикаторная по ТУ 6— 09—1181.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Стандартные растворы бора

Растворы А и Б ■ по п. 2.2.

Раствор В: 10 см' раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см^а, доливают раствором серной кислоты 0,5 моль/дм³ до метки и перемешивают; готовят перед применением

I см³ раствора В содержит 0,000001 г бора.

3.3. Подготовка к анализу

3.3.1.    Перед проведением анализа приблизительно 2 г стружки пробы промывают 2 раза этиловым спиртом порциями по 30 см' н высушивают при температуре (105+5)°С в сушильном шкафу в течение 15-20 мин.

3.3.2.'    Катионит КУ-2 для перевода в Н-форму заливают соляной кислотой и оставляют на сутки. Затем загружают в кварцевую хроматографическую колонку высотой 30—40 см, диаметром 2 см (высота слоя 25 см) и промывают раствором соляной кислоты (1:1) до отрицательной реакции на ион трехвалентного железа (проба вытекающего из колонки раствора с роданистым аммонием).

По достижении отрицательной реакции на нон железа (проба раствора с роданистым аммонием не окрашивается в красный цвет) катионит промывают трндистнллятом до нейтральной реакции вытекающего из колонки раствора (pH 7, проба по универсальной индикаторной бумаге).

3.3.3.    Для регенерации катионита КУ-2 после разделения бора, алюминия и других элементов через хроматографическую колонку пропускают 300—350 см⁵ раствора соляной кислоты (1:3) и 150- 200 см¹ триднетиллята до нейтральной реакции вытекающего

17

С. 6 ГОСТ II739.2-SO

из колонки раствора. Полноту элюирования алюминия и других элементов с катионита соляной кислотой проверяют нейтрализацией порции раствора, вытекающего из колонки, аммиаком — отсутствие помутнения раствора.

3.4. Проведение анализа

3.4.1.    Напеску пробы массой ! г при массовой доле бора от 0,000) до 0,0005% и 0,5 г при массовой доле бора от 0,0005 до 0.001% пометают в кварцевую колбу вместимостью 250 см* с притертым воздушным холодильником и растворяют в 10—20 см³ смеси кислот при комнатной температуре или при очень слабом нагревании.

3.4.2.    По растворении пробы воздушный холодильник обмывают 10 см³ тридистиллята и разбавляют раствор до 30—40 см³. Отфильтровывают кремниевую кислоту через фильтр средней плотности {«белая лента»), вставленный в кварцевую или полиэтиленовую воронку, промывают осадок кремниевой кислоты 10—15 см³ горячего тридистиллята, прибавляя его небольшими порциями. Каждую следующую порцию добавляют после того, как полностью стечет предыдущая. Профильтрованный раствор разбавляют до объема 60 см¹ триднетиллятом и пропускают через колонку с катионитом KV-2 в Н-форме со скоростью I см³/мин.

3.4.3.    Раствор из колонки собирают в кварцевый стакан вместимостью 250 см⁵, добавляют 10 см³ серной кислоты и 5 см» пероксида водорода. Колонку промывают 100—150 см⁵ тридистиллята со скоростью 10 смУмнн и собирают промывные воды в тот же стакан. Раствор в стакане выпаривают до появления белых паров. Стенки стакана обмывают 5—10 см³ тридистиллята из пнпетки и снова выпаривают до белых паров.

3 4.4. Раствор из стакана переносят в мерную колбу вместимостью 25 см¹, стакан обмывают небольшим количеством серной кислоты и сливают кислоту' в колбу, разбавляют раствор в колбе той же кислотой до метки и переносят его в сухую кварцевую пробирку с притертой пробкой вместимостью 50 см*. Колбу обмывают из пипетки 5 см³ серной кислоты и сливают кислоту в основной раствор. Добавляют пипеткой 10 см³ раствора 1,Г — днантрими-да, закрывают пробирку пробкой, раствор перемешивают и нагревают в течение 1 ч в кипящей водяной бане.

3 4.5. Оптическую плотность раствора измеряют после охлаждения до комнатной температуры при длине волны 630 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор серной кислоты.

3.4.6. Растворы двух контрольных опытов готовят по пп. 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, 3.4.4 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптическую плотность растворов двух контрольных опытов вычитают из оптической плотности раствора пробы.

1й

ГОСТ 11739.2-90 С. 7

Массовую долю бора рассчитывают по градуировочному графику.

3.4.7. Для построения градуировочного графика в восемь кварцевых стаканов вместимостью по 250 см³ приливают 10—15 см* смеси кислот и разбавляют до 60 см* тридистиллятом. Затем в шесть стаканов отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см⁵ стандартного раствора В, что соответствует 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,00001 г бора. К полученным растворам прибавляют 10 cm^j серной кислоты и 5 см* пероксида водорода. Растворы выпаривают до появления белых паров. обмывают стенки стакана 5 см¹ тридистиллята и снова выпаривают до появления белых паров. Переносят растворы из стаканов в мерные колбы вместимостью до 25 см³ и поступают далее по п. 3.4.4.

Раствори, в которые не введен бор, служат растворами контрольного опыта при построении градуировочных графиков.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам бора строят градуировочный график.

3.5. Обработка результатов

3.5.1.    Массовую долю бора (Xj) в процентах вычисляют по формуле

*,=.-^.100, (2) m,

где т — масса бора в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г; m| — масса навески пробы, г.

3.5.2.    Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.

19

С. 6 ГОСТ 11739.2-90

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ:

В. Г. Давыдов, д-р техн. наук; В. А. Мошкин, канд. техн. наук; Г. И. Фридман, канд. техн. наук; В. И. Клитина, канд. хим. наук; Л. Н. Внксне.

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР но управлению качеством продукции и стандартам от 28.06.90 Л** 1961

3.    Периодичность проверки — 5 лет

4.    Взамен ГОСТ 11739.2-78

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ