ГОСТ 11739.4-90

УДК 669.715:001.4:00б.3$4    Группа В»9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения висмута

Aluminium casting and wrought alloys Methods for determination of bismuth

OKCTV 170У

Иадамвс официальное    Перепечатка    воспрещена

С. 2 ГОСТ 11739.4-90

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 400 г/дм³. Раствор готовят и хранят я полиэтиленовой посуде.

Натрий азотнстокислый по ГОСТ 4197. раствор 20 г/дм³.

Смесь кислот № 1: к 100 см³ воды осторожно, порциями при перемешивании приливают 200 см‘ серной кислоты, охлаждают до комнатной температуры, приливают 200 см⁵ азотной кислоты н перемешивают.

Смесь кислот Nt 2: к 400 cm^j раствора серной кислоты приливают 50 см³ азотной кислоты и перемешивают.

Смесь Кя 3: к 400 смэ раствора серной кислоты приливают 50 cm^j азотной кислоты и перемешивают. Раствор перед употреблением нагревают приблизительно до 80X и приливают 2 см³ раствора азотистокислого натрия.

Железо хлорное по ГОСТ 41-17. раствор 10 г/дм^?.

Калий йодистый по ГОСТ 4232, свежеприготовленный раствор 200 г/дм*.

Тиомочевина по ГОСТ (>344, раствор 100 г/дм¹.

Висмут по ГОСТ 10928 марки ВИ0000 или ВИООО.

Стандартный раствор висмута: 0,1 г висмута помещают в стакан вместимостью 100 см¹, приливают 30 см³ раствора азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании. После растворения пробы раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см*, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,0001 г висмута.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки Л999.

Адсорбент (мацерированнан бумага): 100 г измельченных фильтров («красная лента») помещают в стакан вместимостью 500 см³, приливают 300 см> горячей воды и перемешивают мешалкой до получения однородной массы.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску пробы массой согласно табл. ! растворяют одним из следующих способов.

22

ГОСТ 11739.4-W с. 3

2.3.1.1.    При массовой доле кремния менее 0.5% навеску пробы помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 25 см³ смеси кислот № 1. После прекращения бурной реакции раствор нагревают до полного растворения нанескн, добавляют 30 см³ воды и кипятят раствор 1—2 мин. Если раствор не прозрачен, то его фильтруют через фильтр средней плотности («белая лента») с адсорбентом н мерную колбу вместимостью 100 см³, ополаскивая колбу и промывая фильтр 2—3 раза горячен водой порциями по 10 см¹, чтобы объем фильтрата был не более 80 см³, и охлаждают раствор до комнатной температуры.

При массовой доле висмута менее 0.08% проводят фотометрн-рование раствора из всей навески в мерной колбе вместимостью 100 см³

При массовой доле висмута более 0,08% раствор доливают водой до метки, перемешивают и продолжают по п. 2.3.2.

2.3.1.2.    При массовой доле кремния более 0.5% навеску пробы помещают в стакан из фторопласта или стеклоуглерода вместимостью 200 см³, приливают 1 ем^л раствора хлорного железа, если его массовая доля в пробе составляет менее 0,2%, затем приливают 5—7 см' воды и при постоянном охлаждении небольшими порциями — 50 см³ раствора гидроксида натрия. После прекращения бурной реакции стакан нагревают до полного растворения пробы и при умеренном нагревании, избегая разбрызгивания, упаривают до 15—20 см³. Наличие в растворе характерной мути серого цвета свидетельствует о присутствии нерастворнвшегося кремния. В этом случае нагревание следует продолжить до получения прозрачного раствора. После охлаждения в стакан осторожно прилипают 180 -200 см³ воды и нагревают до растворения солей.

Раствор фильтруют через фильтр средней плотности («белая .лента») с адсорбентом. Осадок на фильтре промывают 8--10 раз горячей водой и растворяют в 45 см³ горячей смеси кислот № 2 над стаканом или колбой вместимостью 250—300 см*. Если проба <г:сржит бглсе 0,5% марганца, то осадок растворяют в 45 см^а горячей смеси .V» 3. Фильтр промывают 6 раз горячей водой порциями по 20 см³, собирая промывные воды в тот же стакан.

Фильтрат и промывные воды упаривают до объема 70—80 см³, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу •вместимостью 100 см³.

При массовой доле висмута менее 0,08% проводят фотометри-рование раствора для всей навески в мерной колбе вместимостью 100 см*.

При массовой доле висмута более 0.08% раствор доливают водой до метки и перемешивают.

2.3.2.    К раствору пробы или аликвотной части раствора (см. табл. 1) в мерной колбе вместимостью 100 см³ приливают раствор •серной кислоты (см. табл. 1), 5 см³ раствора тиомочевнны, 10 см³

С 4 ГОСТ II 739.4—90

раствора йодистого калия, доливают водой до метки и перемешивают.

2.3.3.    Оптическую плотность раствора измеряют через 20 мим при длине волны 465 нм в кювете с толщиной слоя согласно табл. I.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, который готовят по пп. 2.3.1.1 или 2.3.1.2 и 2.3.2 со всеми используемыми в анализе реактивами.

Массовую долю висмута рассчитывают по градуировочному графику.

2.3.4.    Построение градуировочных графиков

2.3.4.1.    При массовой доле кремния менее 0.5% в шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см³ отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0;' 4,0; 5,0 см⁹ стандартного раствора висмута, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0.0003; 0,0004; 0,0005 г висмута, приливают по 30 см³ раствора серной кислоты и далее продолжают по пп. 2.3.2, 2.3.3.

2.3.4.2.    При массовой доле кремния более 0,5% в семь стаканов из фторопласта или стеклоуглерода вместимостью по 200 см⁹ помещают навески алюминия массой по 0,5 г, в шесть из них отмеряют 0.5; 1.0. 2,0; 3,0; 4.0; 5,0 см¹ стандартного раствора висмута, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0.0004 ; 0.0005 г висмута и далее продолжают по п. 2.3.1.2. фотометрируя раствор по пп. 2.3.2 п 2.3.3 в мерной колбе вместимостью 100 см³ из всей навески.

Растворами сравнения служат растворы, не содержащие висмут.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим нм массам висмута строят градуировочный график.

2.4.    Обработка результатов

2.4.1.    Массовую долю висмута (Л) в процентах вычисляют по формуле

Х«Л.100,    (1)

WI,

где /и — масса висмута в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

m| — масса навески пробы или масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.

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

24

ГОСТ 11739.4 90 с. 5

3.1.    Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте в присутствии пероксида водорода и последующем измерении атомной абсорбции висмута при длине волны 223,1 нм в пламени ацетилен-воздух.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для висмута.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см¹, растворы 1:1 и 1:99.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см³ и раствор 1:3.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1.84 г/см¹.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор 1 г/ди⁵.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999 (с массовой долей висмута менее 0,001 %).

Раствор алюминия 20 г/лм¹: 10 г алюминия помешают в стакан вместимостью 500 см³, добавляют 50 см³ воды, затем небольшими порциями 300 см* раствора соляной кислоты (1:1) и растворяют при умеренном нагревании, добавляя 1 см¹ раствора хлористого никеля. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Висмут по ГОСТ 10928 марки ВИ0000 или ВИ000.

Стандартные растворы висмута.

Раствор А: 0.5 г висмута помещают в стакан вместимостью 300 см³, приливают 100 см³ раствора азотной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

С. 6 ГОСТ 11739 4-90

! см⁵ раствора Л содержит 0,001 г висмута.

Раствор Б: 50 см³ раствора Л переносят в мерную колбу вместимостью 100 см*, приливают 5 см* раствора азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,0005 г висмута.

Раствор В: 10 см⁵ раствора А переносит в мерную колбу вместимостью 100 см¹, приливают 5 см³ раствора азотной кислспгы, доливают водой до метки и перемешивают; готовят перед применением.

1 см³ раствора В содержит 0,0001 г висмута.

33. Проведение анализа

3.3.1 Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую колбу нместнмостью 250 см³, приливают приблизительно 10 см* воды и затем небольшими порциями 25 см³ раствора соляной кислоты (1:1). Колбу накрывают часовым стеклом, нагревают до полного растворения навески, добавляют 3—5 капель пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3 мин.

Часовое стекло и стенки колбы ополаскивают водой. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

3.3.2.    При массовой доле кремния менее 1% раствор, если он не прозрачен, фильтруют через сухой фильтр средней плотности («белая лента») в стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

3.3.3.    При массовой доле кремния свыше 1% после окончания растворения по п. 3.3.1 раствор фильтруют через фильтр средней плотности («белая леита») в мерную колбу вместимостью 100 см³. Осадок на фильтре промывают 3—4 раза горячим раствором соляной кислоты 1 99 порциями по 10 см³ (основной фильтрат).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют. не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600 °С в течение 3 мин. После охлаждения к содержимому тигля добавляют четыре капли серной кислоты, о см³ фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту до получения прозрачного раствора. Далее раствор выпаривают досуха. после охлаждения остаток смачивают 2 3 см³ воды и растворяют в 2—3 см³ раствора соляной кислоты (1:1) при нагревании.

Раствор присоединяют к основному фильтрату в мерной колбе вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

3.3.4.    Раствор контрольного опыта готовят согласно пп. 3.3.1, 3.3.2 или 3.3.3. используя вместо навески пробы навеску алюминия.

3.3.5.    Построение градуировочных графиков

3.3.5 1. При массовой доле висмута от 0,05 до 0,10% в семь мерных колб вместимостью по 100 см³ приливают по 25 см³ раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 3,5; 4.0; 4.5;

26

ГОСТ II 739.4—‘<>0 С. 7

5,0 cm^j стандартного раствора В, что соответствует 0,00025; 0,0003; 0,00035; 0,0004; 0,00045; 0,0005 г висмута.

3.3.5.2.    При массовой доле висмута от 0,1 до 0,5% в шесть мерных колб вместимостью по 100 см³ приливают по 25 см³ раствора алюминия, в пять из них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см* стандартного раствора Б, что соответствует 0,0005; 0,001: 0.0015; 0,002; 0,0025 г висмута.

3.3.5.3.    При массовой доле висмута от 0.5 до 1% в семь мерных колб вместимостью по 100 см* приливают по 25 см³ раствора алюминия. в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 3.5; 4,0; 4.5; 5,0 см³ стандартного раствора Л, что соответствует 0.0025; 0,003: 0,0035; 0,004; 0.0045; 0,005 г висмута.

3.3.G.    Растворы в колбах по пп. 3.3.5.1, 3.3.5.2 к 3.3.5.3 доливают волой до метки и перемешивают.

3.3.7. Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя аце-тилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию висмута при длине волги 223.1 нм.

Пс полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим ;«ч массовым концентрациям висмута строят градуировочный ’•рафик.

.Массовую концентрацию висмута в растворе пробы и в растви-ре контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

3 4. Обработка результатов

3 4 1. Массовую долю висмута (X,) в процентах вычисляют по формуле

x_t- yg^JL.ioo,    (2)

где С', — массовая концентрация висмута в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см³;

С₃ — массовая концентрация висмута в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см"';

У —объем раствора пробы, см³;

►*? —масса навески пробы, г

3 4 2. Расхождения результатов не должны превышать значении, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

27

С. 8 ГОСТ 11739.4 -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; J1. А. Тенякова; М. Н. Горлова. канд. хим. наук; О. J1. Скорская, канд. хим. наук; Л. В. Антоненко

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 28.06.90 № 1961

3.    ВЗАМЕН ГОСТ 11739.4-78

4.    Периодичность проверки—5 лет

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

4.

28