ГОСТ 25284.3-95

Группа В59

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

Методы определения магния

Zinc alloys. Methods for determination of magnesium

     
     
МКС 71.040.40*
ОКСТУ 1709
 ____________________
     * В указателе "Национальные стандарты" 2007 год
МКС 77.120.60. - Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 1998-01-01

     
     
Предисловие

     
     1 РАЗРАБОТАН Донецким государственным институтом цветных металлов (ДонИЦМ); Межгосударственным техническим комитетом МТК 107
     
     ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
     
     2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 7 МГС от 26 апреля 1995 г.)
     
     За принятие проголосовали:
     

     
     
     3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1997 г. N 204 межгосударственный стандарт ГОСТ 25284.3-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.
     
     4 ВЗАМЕН ГОСТ 25284.3-82
     
     

     1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

     
     Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает атомно-абсорбционный (при массовой доле магния от 0,005 до 0,1%) и комплексонометрические (при массовой доле магния от 0,01 до 0,1% и от 0,03 до 0,06%) методы определения магния в пробах этих сплавов.
     
     

     2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

     
     В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
     
     ГОСТ 804-93 Магний первичный в чушках. Технические условия
     
     ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
     
     ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
     
     ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия
     
     ГОСТ 4147-74 Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия
     
     ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
     
     ГОСТ 4217-77 Калий азотнокислый. Технические условия
     
     ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия
     
     ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия
     
     ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
     
     ГОСТ 8465-79 Калий цианистый технический. Технические условия
     
     ГОСТ 8864-71 Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия
     
     ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)
     
     ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия
     
     ГОСТ 25284.0-95 Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа
     
     

     3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

     
     Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25284.0.
     
     

     4 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

     
     4.1 Сущность метода
     
     Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции магния в пламени ацетилен-воздух или ацетилен-диоксид азота при длине волны 285,21 нм.
     
     4.2 Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Атомно-абсорбционный спектрофотометр.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и раствор 2 моль/дм.
     
     Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
     
     Лантана оксид или лантана нитрат по нормативной документации.
     
     Лантан, раствор 60 г/дм.
     
     Навеску оксида лантана массой 7 г или нитрата лантана массой 18,7 г растворяют в воде с добавлением 5 см азотной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     Магний металлический по ГОСТ 804.
     
     Вода бидистиллированная.
     
     Стандартные растворы магния
     
     Раствор А: 0,5 г магния помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 30 см воды и 25 см раствора соляной кислоты (1:1), полученный раствор магния охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см раствора А содержит 0,0005 г магния.
     
     Раствор Б: 10 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляет 10 см раствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     1 см раствора Б содержит 0,00005 г магния.
     
     4.3 Проведение анализа
     
     4.3.1 Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют в 10 см раствора соляной кислоты (1:1). По окончании бурной реакции растворения добавляют 5 см пероксида водорода и кипятят 5 мин. Раствор охлаждают.
     
     4.3.2 При массовой доле магния менее 0,02% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 20 см раствора лантана, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     4.3.3 При массовой доле магния свыше 0,02% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     20 см полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 20 см раствора лантана и 10 см раствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     4.3.4 Для построения градуировочного графика в пять из шести мерных колб вместимостью 100 см каждая помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного раствора Б. В каждую колбу добавляют по 10 см раствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор, в который не введен магний, служит раствором контрольного опыта.
     
     4.3.5 Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух или ацетилен-диоксид азота и измеряют атомную абсорбцию магния при длине волны 285,21 нм.
     
     По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им концентрациям магния строят градуировочный график в координатах: значение атомной абсорбции - массовая концентрация магния, г/см.
     
     Массовую концентрацию магния в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
     
     4.4 Обработка результатов
     
     4.4.1 Массовую долю магния , %, вычисляют по формуле
     

,                                                    (1)

     
где  - массовая концентрация магния в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см;
     
      - массовая концентрация магния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см;
     
      - объем раствора пробы, см;
     
      - масса навески пробы или масса навески в соответствующей аликвотной части раствора пробы, г.
     
     4.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.
     
     
Таблица 1
     

В процентах

     
     
     5 КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С КОМПЛЕКСОНОМ IV (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ МАГНИЯ ОТ 0,01 до 0,1%)

     
     5.1 Сущность метода
     
     Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, отделении магния с применением гидроксида железа (III) и комплексонометрическом титровании раствором циклогексано-1,2-диаминотетрауксусной кислоты (комплексоном IV).
     
     5.2 Реактивы и растворы
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:5 и 1:1.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760.
     
     Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, растворы 400 г/дм и 40 г/дм, свежеприготовленные.
     
     Водорода пероксид по ГОСТ 10929, разбавленный 1:10.
     
     Калия цианид по ГОСТ 8465, раствор 250 г/дм, свежеприготовленный, или тетраэтиленпентамин (тетрен) по нормативной документации, разбавленный 1:3.
     
     Железа (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147, раствор: 35 г реактива растворяют в 25 см соляной кислоты и доливают водой до 1 дм.
     
     Калия нитрат по ГОСТ 4217.
     
     Метиловый синий, твердая смесь: 0,1 г метилового синего тщательно растирают с 10 г нитрата калия.
     
     Магний металлический по ГОСТ 804.
     
     Стандартные растворы магния
     
     Раствор А: 1 г магния помещают в стакан вместимостью 100 см, добавляют 30 см воды и 25 см соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см раствора А содержит 0,001 г магния.
     
     Раствор Б: 25 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см раствора Б содержит 0,0001 г магния.
     
     Кислота циклогексано-1,2-диаминотетрауксусная (комплексон IV), раствор 0,01 моль/дм: 3,64 г комплексона IV растворяют в 100 см воды, содержащей 20 см раствора (40 г/дм) гидроксида натрия. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     Массовую концентрацию комплексона IV устанавливают следующим образом: 20 см стандартного раствора Б помещают в стакан вместимостью 600 см, добавляют 10 см соляной кислоты, 250 см воды, 100 см аммиака, твердую смесь индикатора на кончике шпателя (около 0,1 г) и титруют раствором комплексона IV до исчезновения синей окраски.
     
     Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт без использования стандартного раствора магния.
     
     Массовую концентрацию (, г/см) раствора комплексона IV, выраженную в граммах магния на 1 см раствора, рассчитывают по формуле
     

,                                                            (2)

     
где  - масса магния, содержащаяся в 20 см стандартного раствора Б, г;
     
      - объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование стандартного раствора магния, см;
     
      - объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см.
     
     5.3 Проведение анализа
     
     5.3.1 Навеску сплава массой 5 г помещают в стакан вместимостью 600 см, добавляют 20 см соляной кислоты. После прекращения реакции растворения добавляют 5 см азотной кислоты и кипятят 10 мин.
     
     5.3.2 К раствору прибавляют 2 см раствора хлорида железа малыми порциями, 100 см раствора (400 г/дм) гидроксида натрия, тщательно перемешивая. Продолжая перемешивать, добавляют 5 см раствора цианида калия или 20 см раствора тетрена и 150 см воды. Доводят раствор до кипения и оставляют в горячем состоянии в течение 30 мин для коагуляции гидроксидов железа и магния.
     
     Раствор с осадком фильтруют через плотный фильтр "синяя лента", осадок на фильтре и стенки стакана, в котором вели осаждение, промывают горячим раствором (40 г/см) гидроксида натрия, а затем дважды - горячей водой.
     
     Осадок на фильтре растворяют в 40 см горячего раствора соляной кислоты (1:5). Промывают фильтр 100 см горячей воды, собирая раствор и промывные воды в стакан, в котором проводили осаждение.
     
     К раствору добавляют 1 см пероксида водорода и аммиак по каплям до тех пор, пока не начнется осаждение гидроксида железа, и еще 4-5 капель в избыток.
     
     Раствор нагревают до кипения и продолжают нагревание еще 5 мин. Осадок отфильтровывают, собирая фильтрат в стакан вместимостью 600 см, и промывают 5 раз горячей водой.
     
     Фильтрат охлаждают, добавляют 100 см аммиака, 4 см раствора цианида калия или 15 см раствора тетрена, твердой смеси индикатора на кончике шпателя и титруют раствором комплексона IV до исчезновения голубой окраски.
     
     5.3.3 Одновременно с анализом пробы проводят контрольный опыт. Для этого в стакан вместимостью 400 см, накрытый часовым стеклом, помещают 20 см соляной кислоты и 5 см азотной кислоты. Кипятят 10 мин и поступают далее, как указано в 5.3.2.
     
     5.4 Обработка результатов
     
     5.4.1 Массовую долю магния , %, вычисляют по формуле
     

,                                                 (3)

     
где  - объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора пробы, см;
     
      - объем раствора комплексона IV, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см;
     
      - массовая концентрация комплексона IV, выраженная в граммах магния на 1 см раствора, г/см;
     
      - масса навески пробы, г.
     
     5.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.
     
     

     6 КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМАТОМ НАТРИЯ (при массовой доле магния от 0,03 до 0,06%)

     
     6.1 Сущность метода
     
     Метод основан на комплексонометрическом титровании магния трилоном Б в щелочной среде с предварительным отделением мешающих компонентов.
     
     6.2 Реактивы и растворы
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:4.
     
     Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, растворы 300 г/дм и 20 г/дм, свежеприготовленные.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:50.
     
     Железа (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147, раствор: 25 г реактива растворяют в 25 см соляной кислоты и доливают водой до 1 дм.
     
     Аммония хлорид по ГОСТ 3773, раствор 100 г/дм.
     
     Натрия хлорид по ГОСТ 4233.
     
     Эриохром черный Т.
     
     Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома черного Т тщательно растирают с 10 г хлорида натрия.
     
     Буферный раствор с рН 10: 70 г хлорида аммония растворяют примерно в 150 см воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают 750 см аммиака, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.
     
     Натрия диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864, раствор 100 г/дм.
     
     Бумага индикаторная универсальная.
     
     Магний металлический, чистотой не менее 99,99% по ГОСТ 804.
     
     Стандартный раствор магния: 1 г магния помещают в высокий стакан вместимостью 400 см, добавляют примерно 200 см воды и 30 см раствора соляной кислоты (1:1), накрывают стакан часовым стеклом. После растворения раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают. 50 см раствора переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, добавляют 6 см раствора соляной кислоты (1:1), доливают до метки водой и перемешивают.
     
      1 см раствора содержит 0,0001 г магния.
     
     Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,01 М раствор: 3,723 г трилона Б растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, разбавляют до метки водой и перемешивают.
     
     Для установления массовой концентрации раствора трилона Б 25 см стандартного раствора магния помещают в коническую колбу вместимостью 500 см. Добавляют примерно 110 см воды, 10 см раствора хлорида аммония и устанавливают рН раствора 8-9, добавляя аммиак. Раствор нагревают до температуры 40-60 °С, добавляют 10 см буферного раствора и 0,2-0,3 г индикаторной смеси. Затем раствор титруют раствором трилона Б до перехода красной окраски в синюю.
     
     Массовую концентрацию (, г/дм) раствора трилона Б, выраженную в граммах магния в 1 см, вычисляют по формуле
     

,                                                            (4)

     
где  - масса магния в титруемом стандартном растворе, г;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см.
     
     6.3. Проведение анализа
     
     Навеску сплава массой 2 г растворяют в 50 см раствора серной кислоты (1:9), отфильтровывают нерастворившуюся медь и промывают ее на фильтре 3 раза горячей водой. К холодному фильтрату приливают 1 см раствора хлорида железа и при постоянном перемешивании постепенно вносят 60 см раствора (300 г/дм) гидроксида натрия.
     
     Через 10 мин отделяют смесь гидроксидов железа и магния фильтрованием через неплотный фильтр, в который помещено небольшое количество бумажной массы, приготовленной из беззольного фильтра. Колбу и осадок на фильтре промывают 2 раза холодным раствором (20 г/дм) гидроксида натрия. Фильтр с осадком переносят в колбу, в которой проводилось осаждение, и растворяют осадок в 20-25 см горячей соляной кислоты (1:4), разрывая фильтр стеклянной палочкой. Затем прибавляют аммиак до полного осаждения железа, нагревают до выделения осадка и фильтруют через фильтр средней плотности, промывают осадок 5 раз водой, содержащей небольшое количество аммиака. В фильтрате устанавливают рН 4, добавляют 25 см раствора диэтилдитиокарбамата натрия, смесь оставляют на 10-15 мин для коагуляции, затем отфильтровывают осадок через двойной фильтр с небольшим количеством фильтробумажной массы. Осадок промывают 4 раза водой, собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 500 см, добавляют 100 см воды, 20 см буферного раствора, 10 см аммиака, 0,05-0,1 г индикаторной смеси и титруют раствором трилона Б до перехода фиолетовой окраски в синюю. Титрование ведут сразу же после добавления индикатора, чтобы избежать частичного разложения. Одновременно проводят анализ раствора контрольного опыта.
     
     6.4 Обработка результатов
     
     6.4.1 Массовую долю магния , %, вычисляют по формуле
     

,                                                (5)

     
где  - массовая концентрация трилона Б, выраженная в граммах магния на 1 см раствора, г/см;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование раствора пробы, см;
     
      - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование раствора контрольного опыта, см;
     
      - масса навески пробы, г.
     
     6.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.