Бесплатная библиотека всех действующих ГОСТов
www.docload.spb.ru

Все стандарты, размещенные на этом сайте, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей.
Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
Это некоммерческий сайт и здесь не продаются документы. Вы можете скачать их абсолютно бесплатно!
Содержимое сайта не нарушает чьих-либо авторских прав! Человек имеет право на информацию!

 

 

Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 29 октября 1987 г. N 4091

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ (С ИНДУКЦИОННОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ПЛАЗМОЙ)

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ И ПРИМЕСЕЙ

В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ НИОБИЯ

 

Alloys and foundry alloys of rare metals.

Spectral (with induction high-frequency plasma)

method for determination

of elements and impurities in alloys

on the base of niobium

 

ГОСТ 25278.17-87

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Срок действия

с 1 июля 1988 года

до 1 июля 1993 года

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработан и внесен Министерством цветной металлургии СССР.

Исполнители: Е.Г. Намврина, В.Г. Мискарьянц, В.П. Балуда, В.В. Смирнов.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 октября 1987 г. N 4091.

3. Срок проверки - 1993 г. Периодичность проверки - 5 лет.

4. Введен впервые.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

 

──────────────────────────────────────────┬───────────────────────

 Обозначение НТД, на который дана ссылка  │ Номер раздела, пункта

──────────────────────────────────────────┼───────────────────────

ГОСТ 177-77Е                              │2

ГОСТ 3118-77                              │2

ГОСТ 3760-79                              │2

ГОСТ 3769-78                              │2

ГОСТ 4204-77                              │2

ГОСТ 4239-77                              │2

ГОСТ 4328-77                              │2

ГОСТ 4461-77                              │2

ГОСТ 10484-78                             │2

ГОСТ 10157-79                             │2

ГОСТ 11069-74                             │2

ГОСТ 18300-72                             │2

ГОСТ 26473.0-85                           │1.1

 

Настоящий стандарт устанавливает спектральный (с индукционной высокочастотной плазмой) метод определения вольфрама (от 3 до 15%), молибдена (от 1 до 6%), циркония (от 0,3 до 3%), тантала (от 0,05 до 0,5%), алюминия (от 0,005 до 0,05%), кремния (от 0,005 до 0,5%), железа (от 0,005 до 0,05%) и титана (от 0,005 до 0,05%) в сплавах (лигатурах) на основе ниобия.

Метод основан на зависимости интенсивности аналитической линии определяемого элемента от его концентрации в растворе анализируемой пробы, распыляемом в аргоновую плазму индукционного высокочастотного разряда.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 26473.0-85.

 

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

 

Спектрально-аналитический комплекс, состоящий из высокочастотного генератора (27,12 МГц) с максимальной мощностью не менее 1,5 кВт, плазменной горелки с распылительной системой, квантометра (полихроматора) и монохроматора с обратной линейной дисперсией не хуже 0,5 нм/мм, с фотоэлектрической регистрацией интенсивности излучения, управляющей ЭВМ, дисплея и печатающего устройства или спектрально-аналитический комплекс аналогичного типа.

Аргон по ГОСТ 10157-79.

Весы аналитические.

Весы технические.

Плитка электрическая.

Стаканы кварцевые лабораторные вместимостью 50 см3.

Стаканы термостойкие вместимостью 100 см3.

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3 с делениями.

Колбы мерные вместимостью 50 и 100 см3.

Чашки стеклоуглеродные вместимостью 30 см3.

Тигли платиновые высокие вместимостью 20 см3.

Воронки стеклянные конические.

Кислота серная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1, 1:5 и раствор 2 моль/дм3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Смесь кислот (царская водка): к 30 см3 соляной кислоты добавляют 10 см3 азотной кислоты.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3969-78.

Натрий гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 0,1 моль/дм3.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Натрий кремнекислый мета, 9-водный по ГОСТ 4239-77.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72.

Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" или "синяя лента".

Алюминий металлический по ГОСТ 11069-74, марки А-99.

Вольфрам металлический в виде порошка или мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% вольфрама.

Железо восстановленное в виде порошка, содержащее не менее 99,9% железа.

Молибден металлический в виде порошка или мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% молибдена.

Ниобий металлический в виде порошка или мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% ниобия.

Цирконий металлический в виде стружки, содержащий не менее 99,9% циркония.

Титан металлический в виде стружки, содержащий не менее 99,9% титана.

Тантал металлический в виде порошка или мелкой стружки, содержащий не менее 99,9% тантала.

2.1. Приготовление стандартных растворов

2.1.1. Стандартный раствор вольфрама, содержащий 5 мг/см3 вольфрама: 0,5 г металлического вольфрама помещают в стакан вместимостью 100 см3, смачивают 3 - 4 см3 воды, приливают 5 - 10 см3 перекиси водорода и растворяют при слабом нагревании на электроплитке, закрыв стакан часовым стеклом. После растворения навески полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой.

2.1.2. Стандартный раствор молибдена, содержащий 2,5 мг/см3 молибдена: 0,25 г металлического молибдена помещают в стакан вместимостью 100 см3, смачивают 3 - 4 см3 воды, приливают 4 - 5 см3 перекиси водорода и растворяют при слабом нагревании на электроплитке, закрыв стакан часовым стеклом. После растворения навески полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой.

2.1.3. Стандартный раствор циркония, содержащий 1 мг/см3 циркония: 0,1 г металлического циркония помещают в кварцевый стакан вместимостью 50 см3, приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при сильном нагревании при 350 - 400 °С на электроплитке, закрыв стакан часовым стеклом. После полного растворения циркония стакан охлаждают, приливают 10 - 15 см3 серной кислоты 2 моль/дм3, нагревают до растворения солей, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки серной кислотой 2 моль/дм3.

2.1.4. Стандартный раствор тантала (запасной), содержащий 1 мг/см3 тантала: 0,1 г металлического тантала помещают в стеклоуглеродную чашку, приливают 2 см3 фтористоводородной кислоты, по каплям азотную кислоту и осторожно нагревают до полного растворения навески. Приливают 6 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, продолжают нагревание до выделения паров серного ангидрида, охлаждают, обмывают стенки чашки водой, приливают 2 см3 перекиси водорода, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают и доводят водой до метки.

Раствор тантала (рабочий), содержащий 250 мкг/см3 тантала: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой 25 см3 запасного раствора, добавляют 1 см3 перекиси водорода, доводят до метки водой.

2.1.5. Стандартный раствор железа (запасной), содержащий 1 мг/см3 железа: 0,1 г металлического железа растворяют при слабом нагревании в 2 см3 царской водки, после растворения навески добавляют 10 см3 воды, кипятят до удаления окислов азота, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.

Раствор железа (рабочий), содержащий 25 мкг/см3 железа: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой 2,5 см3 запасного раствора и доводят до метки водой.

2.1.6. Стандартный раствор алюминия (запасной), содержащий 1 мг/см3 алюминия: 0,1 г металлического алюминия растворяют при слабом нагревании в 2 см3 соляной кислоты, после растворения навески добавляют 10 см3 воды, кипятят и переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.

Раствор алюминия (рабочий), содержащий 25 мкг/см3 алюминия: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой 2,5 см3 запасного раствора и доводят до метки водой.

2.1.7. Стандартный раствор кремния (запасной), содержащий 1 мг/см3 кремния: 1,0121 г кремнекислого натрия растворяют при нагревании в 90 см3 горячей воды, содержащей 20 капель раствора гидроокиси натрия 0,1 моль/дм3. Полученный раствор фильтруют через складчатый фильтр "синяя лента" в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки, перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Точную массовую концентрацию кремния устанавливают гравиметрическим методом. Для этого в фарфоровую чашку отбирают пипеткой 10 см3 стандартного раствора кремния, приливают 10 см3 концентрированной соляной кислоты, перемешивают, выпаривают, добавляют 10 см3 соляной кислоты и вторично выпаривают досуха.

К сухому остатку приливают 10 см3 концентрированной соляной кислоты и 100 см3 горячей воды, перемешивают и оставляют для коагуляции осадка. Осадок отфильтровывают на фильтр "белая лента" с фильтробумажной массой и промывают несколько раз горячим раствором соляной кислоты, разбавленной 1:99.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, подсушивают, озоляют и прокаливают в муфельной печи при 700 - 800 °С в течение 1 - 1,5 ч. Тигель с осадком охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, взвешивают. К осадку в тигле добавляют из полиэтиленовой пипетки 5 см3 фтористоводородной кислоты, несколько капель концентрированной серной кислоты и нагревают до прекращения выделения паров серной кислоты. Тигель с осадком вновь прокаливают в муфельной печи в течение 10 - 15 мин, охлаждают и взвешивают.

Концентрацию (С) стандартного раствора кремния в мг/см3 вычисляют по формуле

 

,

 

где m - масса осадка до обработки фтористоводородной кислотой, мг;

- масса осадка после обработки фтористоводородной кислотой, мг;

0,4674 - коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний;

V - объем стандартного раствора, взятый для определения, см3.

Раствор кремния (рабочий), содержащий 25 мкг/см3 кремния: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой 2,5 см3 запасного раствора, доводят до метки водой.

2.1.8. Стандартный раствор титана (запасной), содержащий 1 мг/см3 титана: 0,1 г металлического титана помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:5, и растворяют при слабом нагревании. После растворения навески приливают по каплям концентрированную азотную кислоту до обесцвечивания раствора и продолжают нагревание до выделения паров серной кислоты, охлаждают, добавляют 2 - 3 см3 воды и снова нагревают до выделения паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 50 см3 воды, нагревают до растворения солей, переводят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доводят до метки водой.

Раствор титана (рабочий), содержащий 25 мкг/см3 титана: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой 2,5 см3 запасного раствора и доводят до метки водой.

 

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

3.1. Приготовление рабочих растворов сравнения

В семь кварцевых стаканов вместимостью 50 см3 помещают навески металлического ниобия, массы которых указаны в табл. 1.

 

Таблица 1

 

───────────┬────────────────┬─────────────────────────────────────

   Номер   │ Масса навески    Объем вводимого рабочего раствора

  раствора │ металлического │            элемента, см3

 сравнения │   ниобия, г    ├────┬────┬────┬───┬────┬────┬───┬────

                           │ W  │ Мо │ Zr │Та │ FeАlSiTi

───────────┼────────────────┼────┼────┼────┼───┼────┼────┼───┼────

0          │0,25            │-   │-   │-   │-  │-   │-   │-  │-

1          │0,25            │-   │-   │-   │0,5│0,5 │0,5 │0,5│0,5

2          │0,25            │-   │-   │-   │2,0│2,0 │2,0 │2,0│2,0

3          │0,25            │-   │-   │-   │5,0│5,0 │5,0 │5,0│5,0

4          │0,24            │1,5 │1,0 │1,0 │-  │-   │-   │-  │-

5          │0,22            │4,0 │3,0 │4,5 │-  │-   │-   │-  │-

6          │0,19            │7,5 │6,0 │7,5 │-  │-   │-   │-  │-

 

Во все стаканы добавляют по 0,6 г сернокислого аммония и по 3 см3 концентрированной серной кислоты, накрывают часовыми стеклами и растворяют ниобий при сильном нагревании на электроплитке. После полного растворения навесок растворы охлаждают, добавляют по 10 - 15 капель перекиси водорода (1 - 1,5 см3), обмывают часовое стекло водой и добавляют различные объемы рабочих растворов определяемых элементов (см. табл. 1).

Полученные растворы переводят из стаканов в мерные колбы вместимостью 50 см3, доводят до метки водой. Концентрации определяемых элементов в рабочих растворах сравнения даны в табл. 2.

 

Таблица 2

 

─────────┬────────────────────────────────────────────────────────

  Номер        Концентрация определяемых элементов в рабочих

раствора │              растворах сравнения, мкг/см3

сравнения├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────

           W     Мо    Zr    Та    Fe    Аl    Si    Ti

─────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────

0        │-     │-     │-     │-     │-     │-     │-     │-

1        │-     │-     │-     │2,5   │0,25  │0,25  │0,25  │0,25

2        │-     │-     │-     │10,0  │1,0   │1,0   │1,0   │1,0

3        │-     │-     │-     │25,0  │2,5   │2,5   │2,5   │2,5

4        │150   │50    │20    │-     │-     │-     │-     │-

5        │400   │150   │90    │-     │-     │-     │-     │-

6        │750   │300   │150   │-     │-     │-     │-     │-

 

3.2. Подготовка проб к анализу

Навеску анализируемой пробы массой 0,25 г помещают в кварцевый стакан вместимостью 50 см3, добавляют 0,6 г сернокислого аммония, 3 см3 концентрированной серной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и растворяют навеску при сильном нагревании на электроплитке. После полного растворения раствор охлаждают, добавляют 10 - 15 капель перекиси водорода (1 - 1,5 см3), обмывают часовое стекло водой, переводят полученный раствор из стакана в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки водой.

3.3. Проведение анализа

Спектрально-аналитический комплекс подготавливают к работе согласно рабочей инструкции и в соответствии с инструкцией выполняют операции, указанные в пп. 3.3.1 - 3.3.8.

3.3.1. Устанавливают параметры плазмы как источника возбуждения спектров:

мощность, подводимую к плазме, 0,8 - 1,4 кВт;

расход плазмообразующего аргона 0,2 - 0,8 дм3/мин;

расход охлаждающего аргона 12 - 20 дм3/мин;

расход распыляющего аргона 0,2 - 0,6 дм3/мин;

скорость подачи раствора в плазму 1,8 - 3,0 см3/мин.

3.3.2. Включают плазму, корректируют параметры (п. 3.3.1), выполняют юстировку оптических приборов (полихроматора и монохроматора).

3.3.3. Вводят в память ЭВМ информацию (п. 3.3.4), присваивая ей выбранный код.

3.3.4. Информация, вводимая в ЭВМ:

время интегрирования 10 с;

способ измерения аналитического сигнала:

полихроматор - интегрирование,

монохроматор - интегрирование интенсивности пика в максимуме после предварительного поиска его при сканировании в окрестности аналитической линии. Допускается применять другие способы измерения.

Длины волн аналитических линий приведены в табл. 3.

 

Таблица 3

 

─────────────────────────────────┬────────────────────────────────

      Определяемый элемент               Длина волны, нм

─────────────────────────────────┼────────────────────────────────

Вольфрам                         │216,64

Молибден                         │202,03

Цирконий                         │339,19

Тантал                           │233,20

Железо                           │238,21

Алюминий                         │237,34

Кремний                          │251,61

Титан                            │334,94

 

Допускается использовать волны другой длины, свободные от спектральных помех, обусловленные составом анализируемого сплава.

3.3.5. Переключатели напряжения на ФЭУ, соответствующие аналитическим линиям определяемых на поли- и монохроматоре элементов, устанавливают в позицию, обеспечивающую превышение значения аналитического сигнала над фоном для раствора сравнения 1 не менее 20, а для раствора сравнения 4 - не менее 50 относительных единиц и значение относительного стандартного отклонения (Sr) трех параллельных измерений не более 3%. С помощью программы учета взаимного влияния элементов рассчитывают поправочные коэффициенты для внесения поправок в результаты анализа.

3.3.6. Последовательно вводят в плазму растворы сравнения: 0, 1 - 3 и 4 - 6. С помощью специальной программы методом наименьших квадратов получают коэффициенты полиномов (первой или второй степени), аппроксимирующих градуировочные характеристики для каждого из определяемых элементов, и запоминают их с использованием долговременной памяти ЭВМ.

Градуировочные характеристики получают в координатах I-С, где I - интенсивность аналитических линий определяемых элементов (растворы 1 - 6) за вычетом интенсивности излучения спектра плазмы на длинах волн аналитических линий определяемых элементов для раствора 0, не содержащего этих элементов;

С - концентрация определяемых элементов в растворах 1 - 6, мкг/см3.

3.3.7. Для учета влияния переменных количеств циркония в растворах проб на аналитический сигнал алюминия на указанной в табл. 3 длине волны распыляют в плазму растворы с различной концентрацией циркония (табл. 4).

 

Таблица 4

 

──────────────────────────┬───────────────────────────────────────

       N раствора             Концентрация циркония, мкг/см3

──────────────────────────┼───────────────────────────────────────

1                         │20

2                         │90

3                         │150

 

3.3.8. Растворы анализируемых проб последовательно вводят в плазму и измеряют интенсивности аналитических линий определяемых элементов и фона. В соответствии с программой для каждого раствора выполняют по три измерения и вычисляют среднее арифметическое значение, которое является результатом единичного определения. После введения и измерения 4 - 5 растворов проб повторяют измерения растворов 1 и 4. Полученные значения не должны отличаться более чем на 1% от первоначальных (п. 3.3.6). В противном случае распыляют в плазму растворы сравнения 0, 3 и 6 и получают с помощью специальной программы коэффициенты, учитывающие дрейф градуировочных характеристик для каждого определяемого элемента. После этого продолжают анализ.

 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

4.1. С помощью специальной программы на экране дисплея или в виде распечатки получают символы определяемых элементов, аналитические сигналы и соответствующие им массовые доли (в процентах) определяемых элементов в пробах.

В программе предусмотрено внесение поправок, полученных при измерении раствора 0, при учете влияния переменных количеств циркония, а также фактора разбавления D, вычисленного по формуле

 

,

 

где m - масса навески пробы, г;

V - объем раствора пробы, см3 (V = 50 см3).

4.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений (п. 3.3.8) и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 5.

 

Таблица 5

 

───────────────────────┬────────────────────┬─────────────────────

 Определяемый элемент    Массовая доля, %       Допускаемые

                                              расхождения, %

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Вольфрам               │3,00                │0,25

                       │15,00               │1,25

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Молибден               │1,0                 │0,1

                       │6,0                 │0,5

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Цирконий               │0,30                │0,05

                       │3,0                 │0,3

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Тантал                 │0,05                │0,01

                       │0,5                 │0,1

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Алюминий               │0,005               │0,001

                       │0,05                │0,01

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Кремний                │0,005               │0,001

                       │0,05                │0,01

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Железо                 │0,005               │0,001

                       │0,05                │0,01

───────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────

Титан                  │0,005               │0,001

                       │0,05                │0,01

 

 

?????? ??????????? ?????????????-?????????? ??????? ????????.??
  Copyright © 2008 - 2017, www.docload.spb.ru