Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения хрома

УДК 669.715.001.4:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И

ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

Методы определения хрома
Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of chromium

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.07.91
до 01.07.96
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический (при мас­совой доле .хрома от 0,1 до 1,0%), фотометрические (при массо­вой доле хрома соответственно от 0,05 до 1,0% и от 0,001 до 0,15%), атомно-абсорбционный (при массовой доле хрома от 0,01 до 1,0%) методы определения хрома.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметичес­кое результатов двух определений.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси серной и азот­ной или в смеси ортофосфорной, азотной и серной кислот, окис­лении хрома до шестивалентного надсернокислым аммонием в при­сутствии катализатора — азотнокислого серебра и титровании хро­мовой кислоты раствором сульфата закисного железа в присутст­вии феніилантран'ііловой кислоты или дифениламина в качестве индикатора.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Шкаф сушильный с терморегулятором.

Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3 и раствор 1 : 1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, плотностью 1,70 г/см3.
Смесь кислот А: к 100 см3 воды приливают 200 см3 серной кис­лоты и после охлаждения — 200 см3 азотной кислоты, смесь осто­рожно перемешивают.
Смесь кислот Б: 500 см3 ортофосфорной кислоты смешивают с 400 см3 азотной и 100 см3 серной кислоты.
Марганец сернокислый 5-водный по ГОСТ 435.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 1 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 250 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 100 г/дм3.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм3 (0,007355г/см3 — Ті): 7,3548 г пере­кристаллизованного двухромовокислого калия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают раствор.
Для перекристаллизации 100 г двухромовокислого калия раст­воряют в 150 см3 воды при нагревании до кипения раствора. Энер­гично размешивая, раствор выливают тонкой струей в фарфоровую чашку для получения мелких кристаллов. Раствор охлаждают ле­дяной водой и выпавшие кристаллы отфильтровывают с отсасыва­нием на воронке с пористой стеклянной пластинкой, сушат 2—3 ч при температуре (102 ± 2)°С, измельчают и окончательно высуши­вают при температуре (200 ± 5)ЮС в течение 10—12 ч.
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мо­ра) по ГОСТ 4208, раствор с молярной концентрацией 0,1 моль/дм3: 40 г соли Мора помещают в стакан вместимостью 800 см3 и растворяют в 500 см3 воды, приливают 100 см3 раствора серной кислоты, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимо­стью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают раствор.
Для установления массовой концентрации соли Мора по хрому (Г) в две конические колбы вместимостью по 250 см3 помещают по 10 см3 раствора двухромовокислого калия, разбавляют до 150 см3 водой, добавляют 10 см3 серной кислоты, 3 см3 ортофосфорной кислоты, перемешивают, добавляют шесть капель фенилантрани­ловой кислоты или пять капель дифениламина и титруют раство­ром соли Мора до перехода малиновой окраски раствора в зеле­ную или фиолетовой в зеленую.
Массовую концентрацию соли Мора по хрому (Г), г/см3, вычис­ляют по формуле
т== 7\-Уг0,3535 (П
где Ті — массовая концентрация раствора двухромовокислого ка­лия, г/см3;
ІЛ — объем раствора двухромовокислого калия, взятый для титрования, см3;
V■—объем раствора соли Мора, израсходованный на титрова­ние двухромовокислого калия, см3;
0,3535 — коэффициент пересчета массы двухромовокислого калия на массу хрома.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Кислота N-фенилантраниловая по ТУ 6—09—3501, раствор 2 г/дм3: 0,2 г фенилантраниловой кислоты и 0,2 г углекислого нат­рия растворяют в 50 см3 воды, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Дифениламин по ГОСТ 5825, раствор 5 г/дм3 в концентрирован­ной серной кислоте.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой 2 г помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 50 см3 смеси кислот А и раство­ряют при умеренном нагревании. При анализе сплавов, содержа­щих более 1% кремния, пробу растворяют в 50 см3 смеси кислот Б.
После растворения пробы приливают 200 см3 горячей воды, ра­створяют соли и охлаждают раствор. Затем приливают 10 см3 раст­вора азотнокислого серебра и 25 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают содержимое колбы до кипения и кипятят до появления малиновой окраски, указывающей на полноту окисле­ния хрома. В том случае, если анализируемый сплав не содержит марганец, после растворения солей в раствор добавляют кристал­лик сернокислого марганца. Раствор продолжают кипятить до пре­кращения выделения мелких пузырьков. Затем добавляют 5 см3 раствора.хлористого натрия и кипятят раствор до исчезновения малиновой окраски.
Охлажденный раствор титруют раствором соли Мора в присут­ствии 5—6 капель фенилантраниловой кислоты до изменения ок­раски раствора от малиновой до зеленой или в присутствии 4—5 капель дифениламина до изменения окраски раствора от фиолето­вой до зеленой.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по формуле
где Т—установленная массовая концентрация раствора соли Мо­ра по хрому (титр), г/см3;
V — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрова­ние хрома, см3;
т — масса навески пробы, г.
2.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значе­ний, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля хрома, %
Абсолютное допускаемое расхождение, %

результатов парал­лельных определений
результатов анализа
От 0,10 до 0,25 включ.
0,02
0,03
Св. 0,25 до 0,50 »
0,03
0,04
» 0,50 » 1,00 »
0,04
0,05
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА (от 0,05 до 1,00%)

3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси ортофосфорной, серной и азотной кислот, образовании после окисления хрома до шестивалентного надсернокислым аммонием розового комплекса с дифенилкарбаэидом и последующем измерении оптической плотно­сти раствора при длине волны 546 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, плотностью 1,70 г/см3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3 и раствор 1 : 1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Смесь кислот, состоящая из 550 см3 воды, 40 см3 серной кисло­ты, 40 см3 ортофосфорной кислоты и 50 см3 азотной кислоты.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 4 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 8 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
1,5-Дифенилкарбазид по ТУ 6—09—07—1672, свежеприготов­ленный спиртовой раствор 1,5 г/дм3: 0,15 г дифенилкарбазида по­мещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 15 см3 этилового спирта їй, подогрев колбу в горячей воде, оставляют на 15 мин, после чего доливают водой до метки и перемешивают.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Хром металлический по ГОСТ 5905 марки Х99.
Стандартные растворы хрома.
Раствор А: 0,5 г металлического хрома помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 60 см; раствора серной кислоты, переводят раствор в мерную колбу вме­стимостью 500 см3, доливают водой до меткій и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г хрома.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, .доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г хрома.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой 0,1 г помещают в коническую кол­бу вместимостью 100 см3 и растворяют в 25 см3 смеси кислот. По окончании растворения пробы добавляют 20—25 см3 воды и фильт­руют раствор, если он не прозрачен, в коническую колбу вместимо­стью 250 см3 через фильтр средней плотности («белая лента»). Фильтр с осадком промывают 2—3 раза небольшими порциями го­рячей воды и отбрасывают, если массовая доля кремния в анали­зируемом сплаве не превышает 1 %.
3.3.2. При массовой доле кремния свыше 1 % фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допу­ская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600°С в течение 2—3 мин. После охлаждения в тигель добавляют четыре капли серной кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту до получения прозрачного раствора. Ра­створ выпаривают досуха и приливают к сухому остатку в тигле 2—3 см3 воды и 2—3 см3 раствора серной кислоты. При необхо­димости раствор фильтруют через маленький плотный фильтр («синяя лента») и присоединяют к основному фильтрату в кониче­ской колбе.
3.3.3. К фильтрату добавляют 5 см3 раствора азотнокислого серебра, 5 см3 раствора надсернокислого аммония, нагревают ра­створ и кипятят в течение 1 мин. Охлажденной раствор перево­дят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.4. Аликвотную часть раствора 10 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до 50—60 см3, при­ливают 10 см3 раствора діифенилкарбазида, доливают водой до метки и перемешивают раствор.
3.3.5. Оптическую плотность раствора измеряют через 15—20 мин в кювете с толщиной слоя 20 мм при массовой доле хрома от 0,05 до 0,5% и 10 мм при массовой доле хрома свыше 0,5% при длине волны 546 нм. Раствором сравнения служит раствор конт­рольного опыта.
3.3.6. Раствор контрольного опыта готовят по пп. 3.3.1, 3.3.3, 3.3.4, используя вместо навески пробы навеску алюминия. Мас­совую долю хрома рассчитывают по градуировочному графику.
f 3.3.7. Построение градуировочных графиков
1 Зак. 1352
3.3.7. 1. При массовой доле хрома от 0,05 до 0,5 % в семь кони­ческих колб вместимостью по 100 см3 помещают навески алюми­ния массой 0,1 г и растворяют в 25 см3 смеси кис