ГОСТ 24018.6-80

УДК 669.018.44:546.19.06:006.354                                                             I'p)iina В39


                      М   Е   Ж    Г   О    С   У   Д    А   Р    С   Т   В   Е     Н   Н   Ы   Й   С Т А Н Д А Р Т



                          СПЛАВЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
                                                                                                         ГОСТ
                                                                                                      24018.6 -8 0
                                           Методы определения мышьяка

                                         Nickel — based fircrcsistant aliens.
                                       Methods for the determination o f arsenic

                      МКС 77.120.40
                      ОКСТУ 0809

                                                                                                        Дата введения 01.07.81


                           Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения мышьяка (при мас­
                      совых долях от 0.001 % до 0.010 % ) и непламенный атомно-абсорбционный метод определения
                      мышьяка (при массовых долях от 0.0001 % до 0,005 %).
                           (Измененная редакция, Пзм. № 1).
                                                                 1.   ОБЩ ИЕ ТРЕБОВАНИЯ
                           Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 24018.0.
                                       2.    ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА
                           2.1. Сущность метода
                           Метод основан на образовании синего мышьяково-молибденового комплекса в результате
                      взаимодействия пятивалентного мышьяка с молибденовокислым аммонием в присутствии восста­
                      новителя — сернокислого гидразина. Мышьяк предварительно отделяют от сопутствующих элемен­
                      тов сплава отгонкой в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии
                      восстановителей сернокислого гидразина и бромистого калия или осаждением сначала аммиаком с
                      гидроокисью железа, затем в виде сульфида тиоацетамидом в сернокислом растворе с молярной
                      концентрацией эквивалента 0,5 моль/дм3 с использованием в качестве коллектора сульфида меди.
                           (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
                           2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
                           Спектрофотометр turn фотоэлектроколориметр.
                           Термометр.
                           Аппарат для отгонки мышьяка по ГОСТ 14204.
                           Кислота соляная по ГОСТ 3118. ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1.
                           Кислота азотная по ГОСТ 4461. ГОСТ 11125 и разбавленная 1:1.
                           Кислота серная по ГОСТ 4204, ГОСТ 14262 и разбавленная 1:4, 1:1.
                           Кислота хлорная, раствор с массовой концентрацией 57 г/см3, (г/дм3).
                           Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552 и разбавленная 1:1.
                           Смесь соляной и азотной кислот: к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты
                      и перемешивают; и разбавленная 1:1. готовят непосредственно перед использованием.
                           Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор с массовой концентрацией 50 г/см5, (г/дм3).
                           Аммиак водный по ГОСТ 3760. ГОСТ 24147 и разбавленный 1:500.
                           Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456.
                           Аммоний роданистый по ГОСТ 19522. раствор с массовой концентрацией 5 г/см3, (г/дм3).
                           Калий бромистый по ГОСТ 4160.
                           Гидроокись натрия по ГОСТ 4328, раствор с массовой концентрацией 5 г/см3, (г/дм3).
                           Ксилол.

                      И мание официальное                                                              Перепечатка воспрещена
                            ★

                                                                               41




сертификат на песок

С. 2 ГОСТ 24018.6-80

      Спирт этиловый по ГОСТ 5962* или ГОСТ 18300.
      Тиоацетамид, перекристаллизопаниый из ксилола, раствор с массовой кониентраиией 2 г/см3,
(г/дм3).
      Перекристаллизация тиоацетамида: 30 г тноацетамида растворяют в 100 см3 ксилола при
температуре 85 "С — 95 *С при перемешивании. Верхний слой раствора осторожно сливают в сухой
стакан вместимостью 600—800 см3. В стакан с остатком прибавляют 100 см3 ксилола и снова
растворяют при температуре 85 *С — 90 *С. Верхний слой раствора тиоацетамида сливают в тот же
стакан вместимостью 600—800 см3. Эту операцию повторяют 4—5 раз. Остаток отбрасывают. Полу­
ченный раствор охлаждают в проточной воле. Выпавшие кристаллы тиоацетамида отфильтровывают
на воронку Бюхнера с двумя фильтрами средней плотности (белая лента). Кристаллы промывают
2—3 раза ксилолом, высушивают на воздухе.
      Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765. перекристаллизованный из спиртового раствора.
      Перекристаллизация молибденовокислого аммония: 250 г молибденовокислого аммония рас­
творяют в 400 см3 воды при температуре 70 *С — 80 "С. Горячий раствор фильтруют через плотный
фильтр в стакан, содержащий 300 см3 этилового спирта. Раствор охлаждают и выдерживают в
проточной воде в течение I ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера с
фильтром средней плотности (белая лента), кристаллы промывают 2—3 раза этиловым спиртом
порциями по 20—30 см3, высушивают на воздухе.
      Хлорномолибдатный реактив: 5 г молибденовокислого аммония растворяют в 100 см3 воды при
нагревании, осаждают. Затем в стакан вместимостью 1 дм3 приливают 500 см3 воды, 230 см3
хлорной кислоты и постепенно при перемешивании вводят раствор молнбденовокислого аммония.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают;
готовят непосредственно перед использованием.
      Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор с массовой концентрацией 0.15 r/см3, (г/дм3).
      Кислота аскорбиновая, пищевая, раствор с массовой концентрацией 0,5 г/см3, (г/дм3).
      Никелевый порошок по ГОСТ 9722.
      Медь марки МООбк по ГОСТ 859.
      Медь азотнокислая, раствор с массовой концентрацией 1 r/см 3, (г/дм3):
      I г металлической меди растворяют при нагревании в 15—20 см3 азотной кислоты (1:1).
      Раствор охлаждают, переносят в мерную каабу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки
и перемешивают.
      Железо карбонильное марки ПС по ГОСТ 13610.
      Железо сернокислое, раствор с массовой концентрацией 1 г/см3, (г/дм3):
      I г карбонильного железа растворяют в 30 см3 серной кислоты (1:4) при нагревании. Затем
приливают осторожно по каплям азотную кислота' до прекращения вспенивания раствора. Раствор
кипятят, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и
перемешивают.
      Ангидрид мышьяковистый марки «рафинированный» по ГОСТ 1973.
      Натрий мышьяковистокислый орто (Na3As03).
      Стандартные растворы мышьяка.
      Раствор А: 0,132 г ангидрида мышьяковистого растворяют в 5 ем3 раствора гидроокиси натрия
с массовой концентрацией 5 r/см 3. (дм3), разбавляют водой до 200 см3 и прибавляют серную кислоту
(1:1) до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Раствор переносит в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
      Допускается приготовление стандартного раствора из мышьяковистокислого натрия орто.
0.256 г мышьяковистокислого натрия орто растворяют в 200 см3 воды и далее поступают, как указано
выше при приготовлении раствора из мышьяковистого ангидрида.
      1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г мышьяка.
      Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А помешают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.
      1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г мышьяка, готовят непосредственно перед
использованием.
      (Измененная редакция. Изм. № 1, 2).
      2.3. Проведение анализа
      2.3.1.      Определение мышьяка после предварительного отделения отгонкой в виде треххлорис­
того мышьяка
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652—2000.
                                               42

ГОСТ 24018.6-80 С. 3

      Массу навески сплава: 1 г при массовой доле мышьяка от 0.001 % до 0.005 % или 0.5 г при
массовой доле мышьяка свыше 0,005 % до 0.010 % помешают в стакан (или колбу) вместимостью
250—300 см3, приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, накрывают стакан (или колбу)
часовым стеклом и растворяют навеску сплава при нагревании. К раствору доба&тяют 15 см' хлорной
кислоты, выпаривают раствор до начала выделения паров хлорной кислоты и нагревают в течение
15—20 мин для окисления хрома (III) до хрома (VI).
      Соли растворяют в 100—120 см3 воды при нагревании, приливают 3 см3 раствора сернокислого
железа и предварительно отделяют мышьяк аммиаком с гидроокисью железа, добавляя раствор
аммиака до начала выпадения гидроокиси железа и избыток его 10—15 см3. Содержимое стакана
(или колбы) нагревают в течение 5—10 мин дтя коагуляции осадка. Осадок отфильтровывают на
фильтр средней плотности (белая лента), промывают 5—7 раз горячим раствором аммиака (1:500).
Осадок растворяют на фильтре в 30—40 см3 горячей смеси соляной и азотной кислот (1:1) порциями
по 10 см3. Промывают фильтр горячей водой 3—4 раза, фильтр отбрасывают.
      К фильтрату приливают 10 см3 серной кислоты, 10 см3 фосфорной кислоты (1:1) и выпаривают
до начала выделения паров серной кислоты. Обмывают стенки стакана или колбы водой и вновь
выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты, охлаждают. Осторожно прилипают
5 см- поды и переносят раствор в дистилляционную колбу, прибавляют 15 см3 соляной кислоты,
0,5 г бромистого кдтия, 0.5 г сернокислого гидразина и медленно, нагревая раствор, отгоняют
треххлористый мышьяк при температуре не выше 120 'С. Дистиллят собирают в стакан (или колбу)
вместимостью 100 см3, в который предварительно налипают 10 см3 воды. Отгонку продолжают до
тех пор. пока в приемник не перейдет 2/3 первоначального объема раствора.
      К дистилляту прибавляют 10 см3 азотной кислоты, выпаривают раствор досуха и нагревают
сухой остаток в течение 40—60 мин при 120 ‘С — 130 'С. После охлаждения к содержимому стакана
или колбы прибавляют 20 см3 хлорномолибдатного реактива, 1 см3 раствора сернокислого гидразина
или 1 см3 раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают и нагревают раствор на кипящей водяной
бане в течение 10—15 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3,
доливают до метки хлорномолибдатным реактивом, перемешивают. Одновременно с выполнением
определения проводят контрольный опыт, в который предварительно добавляют 3 см3 растпора
сернокислого железа.
      Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотометре при л,пах = 840 нм или на
фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн
от 640 до 700 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм. В качестве раствора сравнения используют воду.
Массу мышьяка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
      2.3.2. Определение мышьяка посте предварительного отделения тиоанетамидом в виде сульфида
      Массу навески сплава 1 г при массовой доле мышьяка от 0.001 % до 0.005 % или 0,5 г при
массовой доле мышьяка свыше 0,005 % до 0.010 % помешают в стакан (или колбу) вместимостью
250—300 см3, приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, накрывают стакан или колбу
часовым стеклом и растворяют навеску сплава при нагревании.
      К раствору добавляют 15 см3 хлорной кислоты, выпаривают раствор до выделения паров
хлорной кислоты и нагревают в течение 15—30 мин для окисления хрома (111) до хрома (VI).
      Соли растворяют в 100—120 см3 воды при нагревании, приливают 3 см3 раствора сернокислого
железа и предварительно отделяют мышьяк аммиаком с гидроокисью железа, добавляя раствор
аммиака до начала выпадения осадка гидроокиси железа и избыток его 10—15 см3. Раствор с осадком
нагревают в течение 5—10 мин для коагуляции осадка. Осадок отфильтровывают на фильтр средней
плотности «белая лента*, промывают 5—7 раз горячим раствором аммиака (1:500) и растворяют на
фильтре 50 см3 горячей серной кислоты (1:4), порциями по 10—15 см3. Фильтр промывают 5—6 раз
горячей водой и отбрасывают.
      К фильтрату приливают 10 см3 раствора винной кислоты с массовой концентрацией 50 г/см3,
(дм3), нагревают раствор в течение 10—15 мин при 90 *С — 9 5 ‘С, охлаждают, приливают раствор
аммиака до pH 8—9 по универсальному индикатору и нагревают раствор в течение 15—20 мин при
температуре 90 С — 95 *С до полного растворения осадка. К раствору приливают серной кислоты
(1:1) до pH 2 по универсальному индикатору и избыток 10 см3, доливают раствор водой до
приблизительно 180 см3 и нагревают до кипения. Осторожно добавляют 1—2 г гидроксиламина
гидрохлорида, кипятят раствор до полного восстановления железа (по реакции с роданистым
аммонием). Прибавляют 10 см3 раствора тиоанетамида. I см3 раствора азотнокислой меди, выдер­
живают раствор с выпавшим осадком сульфидов в течение 10—15 мин на теплом месте плиты,
прибавляют еше 10 см3 раствора тиоанетамида, оставляют стоять при температуре 85 *С — 90 *С
30—40 мин и охлаждают.
                                              43

С. 4 ГОСТ 24018.6-80

     Через 4 ч осадок сульфидов отфильтровывают на два фильтра средней плотности «белая лента*,
промывают 6—7 раз водой, растворяют сульфиды в 30—40 см3 горячей смеси соляной и азотной
кислот (1:1) порциями по 10 см3. Промывают остаток на фильтре горячей водой 3—4 раза, фильтр
отбрасывают. Раствор выпаривают до объема 3—5 см3, добаатяют 1 см3 хлорной кислоты и выпа­
ривают до начата выделения паров хлорной кислоты. Обмывают стенки стакана водой и снова
выпаривают до выделения паров хлорной кислоты. После этого выпаривание до паров хлорной
кислоты повторяют еше раз.
     Добаатяют 20 см3 хлорномолнбдатного реактива. 1 см3 раствора сернокислого гидразина или
1 см3 раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают и нагревают на кипяшей водяной бане
10—15 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки
хлорномолибдагным реактивом, перемешивают. Одновременное выполнением определения прово­
дят контрольный опыт, в который предварительно добаатяют 3 см3 раствора сернокислого железа.
     Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотометре при Amav = 840 нм или на
фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн
от 640 до 700 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм. В качестве раствора сравнения используют воду.
Массу мышьяка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
     (Измененная редакция. Изм. № 1, 2).
     2.3.3. Построение градуировочного графика
     В шесть стаканов или колб вместимостью 250—300 см3 помещают по 0,5 г никелевого порошка.
В пять стаканов (или колб) приливают последовательно 1.0; 2.0; 3.0; 4,0; 5.0 см3 стандартного
раствора Б мышьяка.
     Шестой стакан (или колба) служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы (или
колбы) добавляют по 3 см3 раствора сернокислого железа, по 30 см3 смеси соляной и азотной кислот
и по 10 см3 хлорной кислоты. Растворы выпаривают до появления паров хлорной кислоты и далее
поступают, как указано в пп. 2.3.1 и 2.3.2.
     Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической
плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности растворов и
соответствующих» им массам мышьяка строят градуировочный график.
     (Измененная редакция. Изм. № 2).
     2.4. Обработка результатов
     2.4.1. Массовую долю мышьяка (А) в процентах вычисляют по формуле
                                          „   т • 100


где т — масса мышьяка, найденная по градуировочному графику, г;
   /и, — масса навески сплава, г.
      2.4.2.     Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать
(при доверительной вероятности 0.95) допускаемых значений, указанных в табт. 3.
      (Измененная редакция. Изм. № 2).

                 3. НЕПЛАМЕННЫЙ АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
                            ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

     3.1. Су щность метода
     Метод основан на измерении величины поглощения излучения свободными атомами мышьяка
при а = 193.7 нм. образующимися при введении анализируемого раствора в графитовую кювету.
Мышьяк предварительно отделяют от сопутствующих элементов сплава отгонкой в виде треххло­
ристого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии восстановителей сернокислого гидра­
зина и бромистого калия или осаждением в виде сульфида тиоанетамидом в 1 моль/дм3 сернокислом
растворе с использованием в качестве коллектора сульфида меди.
     3.2. Аппаратура, реакгивы и растворы
     Атомно-абсорбционный спектрофотометр с электротермическим атомизатором.
     Лампа для определения мышьяка.
     Термометр.
     Аргон особой чистоты по ГОСТ 10157 или смесь аргона с 5 % водорода.
     Аппарат для отгонки мышьяка по ГОСТ 14204.
     Кислота соляная по ГОСГ 3118 или ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1.
                                               44