Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения сурьмы

Nickel — based fireresist ant alloys. Methods for the
determination of antimony
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28

до 01.07. 1986 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометри­ческий метод определения сурьмы (при массовых долях от 0,0002 до 0,010%) и экстракционно-фотометрический метод определения сурьмы (при массовых долях от 0,0005 до 0,010%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 24018.0—80.

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СУРЬМЫ В СПЛАВАХ С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ НЕ БОЛЕЕ

3% ВОЛЬФРАМА И НЕ БОЛЕЕ 3% ТИТАНА

2.1. Сущность метода
Метод основан на реакции взаимодействия аниона сурьмы (5ЬС1б)“ с бриллиантовым зеленым в среде 1 М соляной и 1 М серной кислот с образованием комплексного соединения, окра­шенного в сине-зеленый цвет, экстрагируемого толуолом. Изме­рение СВЄТОПОГЛОЩЄНИЯ экстракта Производят При Хтах = 640 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектро­колориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1:1, 1:5.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78 и разбавленная 1: 1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78 и разбавленная 1:4, 1:10.
Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты и перемешивают, и смесь раз­бавленная 1:1, готовят непосредственно перед использованием.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, 10%-ный раствор.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор:
Олово хлористое по ГОСТ 36—78, 25%-ный раствор в соля­ной кислоте (1 :5).
Спирт этиловый по ГОСТ 5962—67 или ГОСТ 18300—72.
Бриллиантовый зеленый, 0,5%-ный раствор: 0,5 г бриллиан­тового зеленого растворяют в 25 см3 этилового спирта, перено­сят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Толуол по ГОСТ 5789—78.
Сурьма марок СуОО, СуООО, СуОООО, СуООООО по ГОСТ 1089—73.
Стандартные растворы сурьмы.
Раствор А:0,10 г металлической сурьмы растворяют в 30 см3 серной кислоты при нагревании, охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, содержащую 400 см3 серной кислоты (1:4). Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
I см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см3, доливают серной кислотой (1 : 10) до метки и перемешивают.
Раствор готовят непосредственно перед использованием.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
Раствор В: 10 см3 стандартного раствора Б переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см3, доливают серной кислотой (1:10) до метки и перемешивают, готовят непосредственно пе­ред использованием.
1 см3 стандартного раствора В содержит 0,000001 г сурьмы.
Никель металлический по ГОСТ 849—70.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Массу навески сплава (табл. 1) помещают в стакан (или колбу) вместимостью 250—300 см3, приливают 15—20 см3 смеси соляной и азотной кислот и 5 см3 серной кислоты. Стакан накрывают стеклом и растворяют навеску при умеренном нагре­вании. Раствор выпаривают до начала выделения паров серной .кислоты и охлаждают.
При массовой доле сурьмы от 0,0002 до 0,0025% к содержим©-
Таблица 1
Массовая доля сурьмы, %
Масса сплава, г
Объем раст­вора после разбавления, см®
Объем алик­вотной части раствора, см®
Масса сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г
От 0,0002 до 0,001
0,5
20
Весь
0,5
Св. 0,001 . 0,0025
0,2
20
Весь
0,25
. 0,0025 „ 0,010
0,25
50
10
0,05

му стакана добавляют 15 см3 соляной кислоты (1:1), осторожно нагревают до растворения солей и охлаждают. Затем приливают порциями 1—3 см3 раствора хлористого юлова (до полного вое- становления железа, исчезновения бурого оттенка раствора), 2—4 см3 раствора азотистокислого натрия (до установления не- изменяющейся окраски раствора) и, периодически перемешивая раствор, дают ему стоять в течение 3 мин. К раствору прилива­ют 1 см3 насыщенного раствора мочевины, перемешивают и пере­ливают его в делительную воронку вместимостью 250 см3. Затем добавляют 50—60 см3 воды (до объема водной фазы 80—90 см3), 15 капель (0,5 см3) раствора бриллиантового зеленого, 10 см3 толуола, после чего воронку с содержимым энергично встряхива­ют 1 мин. Толуольному и водному слоям дают отстояться в тече­ние 0,5 мин, водный слой сливают, а толуольный — отфильтровы­вают через вату в кювету с толщиной слоя 10 мм, закрывают кювету крышкой и через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при Хтах = 640 нм или на фото­электроколориметре со светофильтром, имеющим область пропус­кания в интервале длин волн от 610 до 700 нм. В качестве рас­твора сравнения используют толуол. Содержание сурьмы нахо­дят по градуировочному графику с учетом поправки контроль­ного опыта.
При массовой доле сурьмы от 0,0025 до 0,01 % к содержимо­му стакана добавляют 15 см3 соляной кислоты (1:1), осторожно нагревают до растворения солей и охлаждают. Раствор перено­сят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют соляной кислоты (1:1) до метки и перемешивают. Аликвотную часть раствора (табл. 1) помещают в стакан, добавляют 4 см3 серной кислоты, 1—3 см3 раствора хлористого олова и далее анализ про­водят как указано выше.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В шесть стаканов (или колб) вместимостью 250—300 см3 по­мещают по 0,5 г металлического никеля. В пять стаканов (или колб) приливают последовательно 1, 2, 3, 5, 7 см3 стандартного раствора В сурьмы. Шестой стакан (или колба) служит для про
­
ведения контрольного опыта. Во все стаканы (или колбы) добав­ляют по 15 см1 2 3 смеси соляной и азотной кислот, по 5 см3 серной кислоты, закрывают стеклами, нагревают до полного растворения навески, выпаривают до начала выделения паров серной кислоты и охлаждают. Далее поступают как указано в п. 2.3.1.
Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности растворов и соответ­ствующим им значениям концентраций сурьмы строят градуиро­вочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю сурьмы (X) в процентах вычисляют по формуле
100,
где т — масса сурьмы, найденная по градуировочному гра­фику, г;
mi — масса навески сплава, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, указан­ных в табл. 2.
Таблица 2
Абсолютные допускаемые расхождения, %
ГОСТ 14018.2—80 Стр. 5
_ л - , * -• Л --
соответственно. Сурьму предварительно отделяют от мешающих элементов осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в 0,5 н солянокислом растворе в присутствии винной кислоты с использо­ванием в качестве коллектора сульфида ртути.
3.2. Аипаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроко­лориметр.
Термометр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77 и раз­бавленная 1 : 5.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78 и раз­бавленная 1 : 15.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78 и раз­бавленная 1 : 4, 1 : 10.
Смесь азотной и соляной кислот: к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты и перемешивают; и разбавлен­ная 1:1, готовят непосредственно перед использованием.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—68.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77, 50%-ный раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний роданистый по ГОСТ 19522—74, 5%-ный раствор.
Тиоацетамид, 2%-ный раствор.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—75, 10%-ный раствор.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор.
Олово двухлористое по ГОСТ 36—78, 25%-ный раствор в со­ляной кислоте, разбавленный 1 : 5.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79.
Метиленовый голубой, 0,1%-ный водный раствор.
Бриллиантовый зеленый, 0,5%-ный раствор: 0,5 г бриллианто­вого зеленого растворяют в 25 см3 этилового спирта, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Хлороформ по ГОСТ 20015—74.
Универсальная индикаторная бумага, pH— 1 —10.
Ртуть (II) азотнокислая по ГОСТ 4520—78, 1%-ный раствор: 1 г азотнокислой ртути растворяют в 80 см3 азотной кислоты (1 : 15). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Сурьма марок СуОО, СуООО, СуОООО, Су00000 по ГОСТ 1089—73.
Стандартные растворы сурьмы.
Раствор А: 0,10 г металлической сурьмы растворяют в 30 см3 серной кислоты при нагревании и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, содержащую 400 см3 сер­ной кислоты (1 :4). Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А переносят в мер­ную колбу вместимостью 100 см3, доливают серной кислотой (1 : 10) до метки и перемешивают, готовят непосредственно перед использованием.
2 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
Раствор В: 10 см3 стандартного раствора Б помещают в мер­ную колбу вместимостью 100 см3, доливают серной кислотой (1 : 10) до метки и перемешивают, готовят непосредственно перед использованием.
3 см3 стандартного раствора В содержит 0,000001 г сурьмы.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Массу навески сплава (табл. 3) помещают в стакан (или колбу) вместимостью 250—300 см3, приливают 30 см3 смеси соля­ной и азотной кислот, 5.см3 серной кислоты. Стакан (или колбу) накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умерен­ном нагревании. Раствор выпаривают до начала выделения паров серной кислоты, охлаждают. К содержимому стакана (или кол­бы) приливают 50 см3 воды, 20 см3 раствора винной кислоты и нагревают раствор в течение 10 мин до растворения солей. Добав­ляют 20—30 см3 раствора аммиака до получения pH 8—9 по уни­версальному индикатору и нагревают до растворения вольфрамо­вой кислоты. К раствору приливают соляную кислоту до pH 2 по универсальному индикатору и избыток ее 7,5 см3. Раствор долива­ют водой приблизительно до 150 см3 и нагревают до начала ки­пения.
Таблица 3
Мас