Сплавы и лигатуры на основе ванадия. Методы определения кремния

Методы определения кремния
Vanadium base alloys and alloying elements. < Methods for determination of silicon

ОКСТУ 1709

.Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 марта Л 985 г. № 751 срок действия установлен
с 01,07,86 до 01,07.91 Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает
метрический методы определения кремния (от 0,1 до 1%) в спла­
вах и лигатурах на основе ванадия, содержание сопутствующих компонентов в которых приведено в табл. 1.
Таблица 1
Сопутствующие компоненты

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 26473.0—85.

1 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

Метод основан на отгонке кремния в виде фторида, образова­нии синей восстановленной формы кремнемолибденовой гетеро­
ротометрированием окраски раст­вора.
2.1. Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56.
Весы аналитические.
Весы технические.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 900—950°С.
Шкаф сушильный, обеспечивающий температуру 100—120°С.
Чашки платиновые.
Чашки фторопластовые с навинчивающимися крышками (фто­
ропласт-4 по ГОСТ 10007—80) (чертеж).

/ — чашка фторопластовая; 2 — навинчивающаяся крышка
Пипетки фторопластовые или полиэтиленовые вместимостью I см3.
Банки полиэтиленовые вместимостью 100 см3 и 1 дм3.
Микробюретка вместимостью 5 см3 с ценой деления 0,02 см3.
Колбы мерные вместимостью 100 и 1000 см3.
Кислота хлорная.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1, и ра- твор концентрацией 2 моль/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, раствор концентрацией 6 моль/дм3.
Кислота борная по ГОСТ 9656—75, насыщенный раствор.
Кислота аскорбиновая, пищевая, раствор концентрацией 10 г/дм3.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, раствор кон центрацией 50 г/дм3 (готовят в день употребления).
Калий углекислый — нацрий углекислый по ГОСТ 4332—76.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, спиртовой раство] концентрацией 40 г/дм3 и водный раствор концентрациеі 200 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОС' 18300—72.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.
Стандартный раствор кремния, содержащий 0,1 мг/см (100 мкг/см3) кремния: 0,2139 г двуокиси кремния помещаюі в платиновую чашку, прибавляют 3—4 г углекислого калия-нат рия, сплавляют в муфельной печи при 900—950°С до полученш прозрачного плава. Пдав охлаждают до комнатной температуры выщелачивают водой, переводят в мерную колбу вместимостьк 1000 см3 и доводят водой до метки. Раствор хранят в полиэтиле новой посуде.
2.2. Подготовка к анализу
2.2.1. В крышку фторопластовой чашки помещают 1 см3 спир­тового раствора гидроокиси натрия, распределяя его ровным слоем. Крышку помещают в холодный сушильный шкаф, нагре­вают шкаф до 50—60°С и выдерживают крышку при этой тем­пературе 5—10 мин.
2.2.2. Для ванадиевых лигатур или сплавов ванадий—молиб­ден—титан—углерод, ванадий—алюминий—марганец—титан — —углерод, ванадий—алюминий—молибден—титан—углерод, ва­надий—цирконий—ниобий—углерод; навеску анализируемой пробы массой 0,1 г (при массовой доле кремния 0,025—0,4%) или 0,04 г (при массовой доле кремния 0,4—1%) помещают во фто­ропластовую чашку, приливают 3 см3 азотной кислоты, разбав­ленной 1:1, 2 см3 фтористоводородной кислоты, охлаждая чашку холодной водой до прекращения выделения окислов азота, при­ливают 11 см3 хлорной кислоты, перемешивают и сразу же закры­вают чашку крышкой с гидроокисью натрия.
2.2.3. Для ванадиевых лигатур или сплавов ний—углерод, ванадий—цирконий—алюминий, ден—хром—алюминий, ванадий—-алюминий—молибден-—хром— —железо навеску анализируемой пробы массой 0,05—0,1 г (в за-
висимости от содержания кремния) помещают во вую чашку, приливают 12 см3 хлорной кислоты, 2 см3 воды и 2 см3 фтористоводородной кислоты, перемешивают, сразу же за крывают чашку крышкой с гидроокисью натрия.
7 2.2.4. Для ванадиевых лигатур ванадий—алюминий, ванадий— алюминий—углерод, ванадий—алюминий—азот, ванадий—алю­миний—титан—углерод, ванадий—марганец, ванадий—алюми­ний—бор навеску анализируемой пробы массой 0,05—0,1 г (в зависимости от содержания кремния) помещают во фторопла­стовую чашку, приливают 3 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 12 см3 хлорной кислоты и 1 см3 фтористоводородной кисло­ты, охлаждая чашку холодной водой до прекращения выделения окислов азота, перемешивают и закрывают чашку крышкой с гидроокисью натрия.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Чашку, закрытую крышкой, выдерживают в сушильном шкафу при 110—120°С в течение 2 ч, затем вынимают из сушиль- ного шкафа, осторожно снимают крышку, чтобы не соприкаса­лись раствор кислоты с гидроокисью натрия, и переносят содер­жимое крышки в полиэтиленовую баночку с помощью 25 см3 ра­створа борной кислоты. После этого в баночку добавляют 1 см3 водного раствора гидроокиси натрия, 4 см3 раствора азотной кис­лоты концентрацией 2 моль/дм3, 20 см3 воды, 5 см3 раствора мо­либдата аммония. Через 15 мин приливают 25 см3 раствора сер­ной кислоты, 10 см3 раствора аскорбиновой кислоты. Через 25— 30 мин полученный раствор переводят в мерную колбу вмести­мостью 100 см3 и доводят водой до метки. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре, используя све­тофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~630 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм по отношению к воде.
Перед анализом серии проб через все стадии анализа прово­дят контрольный опыт (для контроля загрязнения реактивов). Значение оптической плотности раствора контрольного опыта не должно превышать 0,03, в противном случае следует поменять реактивы. Значение оптической плотности контрольного опыта вычитают из значения оптической плотности анализируемого раствора. Массу кремния находят по градуировочному графику по вычисленному значению оптической плотности.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В полиэтиленовые баночки вместимостью 100 см3 вводят из микробюретки 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стан­дартного раствора кремния, что соответствует 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 и 500 мкг кремния. Приливают 25 см3 раствора бор­зой кислоты и далее поступают так, как указано в п. 2.3.1.
По найденным значениям оптической плотности и соответ­ствующим им массам кремния строят градуировочный график.
2.4. Обработкарезультатов
2.5.
2.5.1. Массовую долю по формуле-
V _ т1
Лі** - т ■ - --- •
«•10‘
найденная по градуировочному гра-
т — масса навески анализируемой пробы, г.
2.5.2. Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать значений, указанных в табл. 2.
Массовая доля кремния, %
0,1—0,3 0,5
1

Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кислоты выпариванием исходного раствора до появления паров серной кислоты, переведении кремниевой кислоты прокаливанием при 1000—1100°С в двуокись кремния, отгонке кремния в виде тетрафторида кремния обработкой двуокиси кремния фтористо­водородной и серной кислотами и нахождении массы кремния по изменению веса выделенного осадка.
3.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Весы аналитические.
Весы технические.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1100°С.
Плитка электрическая.
Стаканы химические стеклянные вместимостью 400 см3.
Колбы мерные вместимостью 250 см3.
Мензурки мерные вместимостью 50 см3.
Воронки стеклянные конические- диаметром 30 мм.
Тигли платиновые вместимостью 30 см3.
Пипетка полиэтиленовая, отградуированная на 2 см3.
Эксикатор с хлористым кальцием.
Фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента» или «белая лента».
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1 : 1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Кальций хлористый (плавленый) по ГОСТ 4460—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, осторожно
высушивают, озоляют, избегая воспламенения, прокаливают
в муфельной печи в течение 40 мин при 1000° в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание и взвешивание повто­ряют до достижения постоянной массы.
Взвешенный осадок смачивают 2—3 каплями воды, приливают 5—6 капель концентрированной серной кислоты, 2 см3 фтористо­водородной кислоты. Тигель помещают на электроплитку с закры­той спиралью и осторожно выпаривают при умеренном нагрева­нии до прекращения выделения паров серной кислоты. Сухой остаток прокаливают в течение 20 мин при 1000°С в муфельной печи, охлаждают в эксикаторе, взвешивают. Прокаливание и ззвешивание повторяют до получения постоянной массы.
Массу кремния вычисляют по разности между первым и вто­рым взвешиванием, до обработки нерастворимого остатка кисло­тами (фтористоводородной и серной) и после нее.
Одновременно с анализом серии проб через все стадии ана- шза проводят контрольный опыт (для контроля загрязнения ре­активов).
3.3. Обработка результатов
3.3.1. Массовую долю кремния (Х2) в процентах вычисляют ю формуле
V (пц—/п2) -0,4674-100
— >
т
де mi — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки кислотами, г;
иі2—масса тигля с остатком после обработки кислотами, г;
т — масса навески анализируемой пробы, г;
0,4674 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний., ' Окончательный результат находят как разность массовой доли кремния в пробе и массовой доли кремния в контрольном опыте.
3.3.2. Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать значений, указанных в табл. З.
Таблица 3

Массовая доля кремния, %
Допускаемое расхождение, %

ОД—0,3
0,5
1
Изменение № 1 ГОСТ 26473.4—85 Сплавы и лигатуры на основе ванадия. Ме­тоды определения кремния
Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 14.05.91 № 676
Дата введения 01.01.92
Пункт 2.1. Заменить ссылку: ГОСТ 18300—72 на ГОСТ 18300—87.
Пункт 2.4.2 изложить в новой редакции: «2.4.2. Значения допускаемых рас­хождений приведены в табл. 2 (см. с. 36)
Пункт 3.1. Исключить слова: «Кальций хлористый (плавленый) по ГОСТ 4460—77».
Пункт 3.3.2 изложить в новой редакции: «3.3.2. Значения допускаемых рас­хождений указаны в табл. 3,
(Продолжение см. с. 36)

(Продолже