СССР
Государственный стандарт от 08 февраля 1992 года № ГОСТ 6689.7-92

ГОСТ 6689.7-92 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения кремния

Принят
Комитетом стандартизации и метрологии СССР
18 февраля 1992 года
Разработан
Министерством металлургии СССР
08 февраля 1992 года
    ГОСТ 6689.7-92
    Группа В59
    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
    НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
    Методы определения кремния
    Nickel, nickel and copper-nickel alloys.
    Methods for the determination of silicon
    ОКСТУ 1709
    Дата введения 1993-01-01
    ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
    1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургий СССР РАЗРАБОТЧИКИ
    В.Н.Федоров, Ю.М.Лейбов, Б.П.Краснов, А.Н.Боганова, И.А.Воробьева
    2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.02.92 N 167
    3.ВЗАМЕН ГОСТ 6689.7-80
    4.ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
    Обозначение НТД, на который дана ссылка Номер раздела, подпункта
    ГОСТ 8.315-91 2.4.3; 4.4.3
    ГОСТ 83-79 3.2
    ГОСТ 492-73 Вводная часть
    ГОСТ 3118-77 2.2; 3.2
    ГОСТ 3652-69 4.2
    ГОСТ 3760-79 3.2; 4.2
    ГОСТ 3765-78 3.2; 4.2
    ГОСТ 3852-75 3.2
    ГОСТ 4204-77 2.2; 4.2
    ГОСТ 4207-75 2.2; 3.2
    ГОСТ 4239-77 3.2
    ГОСТ 4328-77 2.2; 3.2
    ГОСТ 4332-76 2.2; 3.2; 4.2
    ГОСТ 4461-77 2.2; 3.2; 4.2
    ГОСТ 5828-77 2.2
    ГОСТ 6552-80 4.2
    ГОСТ 6006-78 3.2
    ГОСТ 6689.1-92 Разд.1
    ГОСТ 6691-77 4.2
    ГОСТ 9428-73 3.2
    ГОСТ 9656-75 3.2; 4.2
    ГОСТ 10484-78 2.2
    ГОСТ 18300-87 3.2
    ГОСТ 19241-80 Вводная часть
    ГОСТ 25086-87 Разд.1; 4.4.3
    ТУ 6-09-5384-88 3.2

    Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод определения кремния (при массовой доле кремния от 0,1 до 1,6%) и фотометрические методы определения кремния (при массовой доле кремния от 0,001 до 0,1 и от 0,01 до 0,3%) в никеле, никелевых и медно-никелевых сплавах по ГОСТ 492* и ГОСТ 19241.

    ______________
    * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 492-2006. - Примечание изготовителя базы данных.


    якорь
    1.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
    Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд.1 ГОСТ 6689.1.
    якорь
    2.ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
    2.1.Сущность метода
    Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кислоты, прокаливания ее до двуокиси кремния и удалении в виде тетрафторида кремния. Содержание кремния рассчитывают по разности массы осадка до и после его обработки фтористоводородной кислотой.
    2.2.Реактивы, растворы
    Кислота азотная по ГОСТ 4461.
    Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:100.
    Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1:4.
    Смесь азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 для растворения.
    Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
    Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм.
    Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм.
    Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, раствор 10 г/дм в растворе гидроокиси натрия.
    Калий-натрий углекислый безводный по ГОСТ 4332.
    2.3.Проведение анализа
    Навеску сплава массой 2 г (при массовой доле кремния менее 1%) и 1 г (при массовой доле кремния свыше 1%) помещают в кварцевый стакан вместимостью 250 см, добавляют 20-30 см смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения сплава стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 20-30 см серной кислоты (1:1) и упаривают до выделения густого белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и снова повторяют упаривание до выделения густого белого дыма серной кислоты. К охлажденному остатку добавляют 3-5 см концентрированной соляной кислоты, 150-200 см горячей воды и нагревают до растворения солей. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают горячей соляной кислотой (1:100) до отрицательной реакции промывных вод на медь (проба с раствором железистосинеродистого калия) и никель (проба с щелочным раствором диметилглиоксима), а затем промывают осадок 3-4 раза горячей водой. Фильтрат упаривают до появления белого дыма серной кислоты, остаток разбавляют водой до 150-200 см, осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на другой фильтр средней плотности и промывают, как указано выше. Оба фильтра с осадками помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают в муфельной печи при 1000-1100 °С до постоянной массы. К остатку в платиновом тигле добавляют 2-3 капли концентрированной серной кислоты, 1 см фтористоводородной кислоты и осторожно упаривают досуха. Прокаливают остаток при 1000-1100 °С в муфельной печи до постоянной массы.
    Одновременно через весь ход анализа проводят контрольный опыт и в найденное содержание кремния вводят соответствующую поправку.
    2.4.Обработка результатов
    2.4.1.Массовую долю кремния () в процентах вычисляют по формуле
    ,
    где - масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;
    - масса тигля после обработки фтористоводородной кислотой, г;
    0,4672 - коэффициент пересчета массы двуокиси кремния на массу кремния;
    - масса навески сплава, г.
    2.4.2.Расхождения результатов трех параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.1.
    Таблица 1
    Массовая доля кремния, % Допускаемые расхождения, %
    От 0,001 до 0,005 включ. 0,0008 0,001
    Св. 0,005 " 0,01 " 0,001 0,001
    " 0,01 " 0,02 " 0,002 0,003
    " 0,02 " 0,05 " 0,005 0,007
    " 0,05 " 0,10 " 0,008 0,01
    " 0,10 " 0,20 " 0,012 0,02
    " 0,20 " 0,30 " 0,02 0,03
    " 0,30 " 0,40 " 0,03 0,04
    " 0,40 " 0,50 " 0,04 0,06
    " 0,50 " 1,0 " 0,05 0,07
    " 1,0 " 1,6 " 0,06 0,08

    2.4.3.Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315*, в соответствии с ГОСТ 25086.

    ________________
    * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 8.315-97. Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.


    якорь
    3.ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ (от 0,001 до 0,1%)
    3.1.Сущность метода
    Метод основан на образовании кремнемолибденовой кислоты, экстракции ее бутиловым спиртом, восстановлении ее в экстракте до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности образовавшейся окраски.
    3.2.Аппаратура, реактивы и растворы
    Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
    рН-метр.
    Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 2:1, 1:2 (прокипяченная) и 1:100.
    Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.
    Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.
    Кислота фтористоводородная, ос.ч.
    Кислота лимонная по ГОСТ 3852, раствор 500 г/дм.
    Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор: 60 г борной кислоты обрабатывают 1 дм горячей воды и после охлаждения используют отстоявшийся раствор.
    Аммиак водный по ГОСТ 3760, ос.ч., разбавленный 1:1 и 1:100.
    Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный, раствор 100 г/дм: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см воды при 70-80 °С, добавляют аммиак до явного запаха и горячий раствор фильтруют два раза через один и тот же фильтр в стакан, содержащий 300 см этилового спирта. Раствор охлаждают до 10 °С и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера, отсасывая маточный раствор. Кристаллы промывают 2-3 раза этиловым спиртом порциями по 20-30 см, после чего их высушивают на воздухе.
    Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
    Олово двухлористое по ТУ 6-09-5384-88, раствор 100 г/дм; готовят: 10 г двухлористого олова растворяют в 100 см соляной кислоты (1:1) при нагревании до 80-90 °С.
    Промывной раствор: к 50 см серной кислоты добавляют 1,5 см раствора молибденовокислого аммония.
    Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.
    Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 0,1 моль/дм.
    Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор 50 г/дм.
    Натрий кремнекислый мета по ГОСТ 4239.
    Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006.
    Кремния двуокись по ГОСТ 9428.
    Стандартные растворы кремния.
    Из кремнекислого натрия: 0,5 г кремнекислого натрия растворяют в 20 см раствора углекислого натрия в платиновой чашке, охлаждают, помещают в полиэтиленовый сосуд, разбавляют водой до 500 см и перемешивают.
    1 см раствора содержит 0,0001 г кремния.
    Точное содержание кремния устанавливают гравиметрическим методом.
    Из двуокиси кремния: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г натрия-калия углекислого. Плав выщелачивают водой, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой, перемешивают и немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
    1 см раствора содержит 0,0002 г кремния.
    Точное содержание кремния устанавливают гравиметрическ
    им методом.
    3.3.Проведение анализа
    3.3.1.Для сплавов, не содержащих вольфрам
    Навеску сплава (см. табл.2) помещают в полиэтиленовый или тефлоновый или фторопластовый стакан вместимостью 100 см, добавляют 15-30 капель фтористоводородной кислоты, 15 см азотной кислоты (2:1), накрывают полиэтиленовой или фторопластовой крышкой и растворяют на холоде, а затем на водяной бане при нагревании до 60 °С и выдерживают при этой температуре 20-30 мин, затем открывают крышку и держат еще 15 мин. После растворения раствор охлаждают, добавляют 30 см борной кислоты, через 20 мин смесь переносят через полиэтиленовую воронку в мерную колбу вместимостью 100 см, содержащую 30 см борной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в стакан, в котором проводили растворение.
    Таблица 2
    Массовая доля кремния, % Масса навески, г Объем аликвотной части раствора, см Масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г
    От 0,001 до 0,01 включ. 1 50 0,5
    Св. 0,01 " 0,025 " 0,5 20 0,1
    " 0,025 " 0,05 " 0,5 10 0,05
    " 0,05 " 0,1 " 0,25 10 0,025

    Предварительно устанавливают рН в растворах аликвотных частей на рН-метре: в полиэтиленовый стакан вместимостью 50 см помещают аликвотную часть раствора (см. табл.2), добавляют воды до объема приблизительно 50 см и с помощью раствора аммиака (ос.ч.) устанавливают рН=1,0-1,2, добавляя раствор аммиака по каплям, фиксируя число капель, израсходованных на операцию. Аликвотную часть раствора (см. табл.2) для анализа помещают в делительную воронку вместимостью 200 см, доливают воды до приблизительно 50 см и устанавливают рН=1,0-1,2, используя предварительные данные. В раствор по каплям при перемешивании добавляют 5 см раствора молибденовокислого аммония и оставляют стоять 10 мин. Затем добавляют 5 см лимонной кислоты, 10 см прокипяченной азотной кислоты (1:2), 30 см бутилового спирта и экстрагируют кремне-молибденовую гетерополикислоту, осторожно переворачивая воронку 30 раз. После расслоения водный слой отбрасывают и к органическому слою добавляют 50 см промывной жидкости и промывают, переворачивая воронку 10-15 раз. Водный слой отбрасывают, а органический переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, добавляют бутиловый спирт, 7-8 капель раствора двухлористого олова, добавляют до метки бутиловым спиртом и энергично встряхивают. В течение 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром (600-630 нм) или на спектрофотометре при 635 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см. В качестве раствора сравнения используют бутиловый спирт. Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт и найденное в нем значение оптической плотности вычитают из значения оптической плотности п
    робы.
    3.3.2.Для сплавов, содержащих вольфрам
    Навеску сплава (см. табл.2) помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 10 см азотной кислоты (1:2). Накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. Стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, раствор упаривают до сиропообразного состояния, водой разбавляют до 60 см и выдерживают 20-30 мин в теплом месте до осветления раствора.
    Осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на двойной плотный фильтр, стакан и осадок промывают 3-4 раза горячей азотной кислотой (1:100) и фильтрат оставляют. Осадок на фильтре растворяют в 4-6 см горячего раствора аммиака (1:1) в стакане, в котором проводилось растворение, и фильтр промывают раствором аммиака (1:100). Полученный раствор приливают к ранее полученному фильтрату при быстром перемешивании. Фильтр помещают в платиновый тигель, озоляют, добавляют 0,3 г калия-натрия углекислого и сплавляют при 1000-1100 °С. После охлаждения плав выщелачивают водой с добавлением 1-2 капель концентрированной азотной кислоты, полученный раствор присоединяют к объединенному фильтрату и упаривают до 70-80 см. После охлаждения раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают до метки водой.
    Аликвотную часть раствора (см. табл.2) помещают в стакан вместимостью 50 см, доливают до объема 50 см водой и далее поступают, как указано в п.3.3.
    1. 
    3.3.3.Построение градуировочного графика
    В пять из шести полиэтиленовых, тефлоновых или фторопластовых стаканчиков помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см стандартного раствора кремния (0,0001 г/см) или 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 и 2,5 см стандартного раствора кремния (0,0002 г/см). Во все стаканчики добавляют 15 капель фтористоводородной кислоты, 15 см азотной кислоты (2:1), помещают на водяную баню, нагревают до 60 °С и далее поступают, как указано в п.3.3.1.
    Аликвотная часть раствора, взятая на измерение, для каждой точки градуировочного графика составляет 10 см.
    В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий кремния.
    3.4.Обработка результатов
    3.4.1.Массовую долю кремния () в процентах вычисляют по формуле
    ,
    где - масса кремния в анализируемой пробе, найденная по градуировочному графику, г;
    - масса кремния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;
    - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
    3.4.2.Расхождения результатов трех параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.1.
    3.4.3.Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок в соответствии с ГОСТ 25086.
    якорь
    4.ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ (от 0,01 до 0,3%)
    4.ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
    (от 0,01 до 0,3%)
    4.1.Сущность метода
    Метод основан на образовании кремнием желтой кремнемолибденовой кислоты и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
    4.2.Аппаратура, реактивы и растворы
    Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
    Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2.
    Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
    Кислота фтористоводородная, ос.ч.
    Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 100 г/дм.
    Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 1:9.
    Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор: 60 г борной кислоты растворяют в 1000 см горячей воды. Перед применением раствор охлаждают до температуры 20 °С.
    Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.
    Карбамид (мочевина) по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм.
    Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный, раствор 100 г/дм. Раствор сохраняют в полиэтиленовом сосуде. Перекристаллизацию аммония молибденовокислого проводят, как указано в п.3.2.
    Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.
    Медь, ос.ч., с массовой долей кремния менее 3-10%.
    Раствор меди для приготовления раствора сравнения: 1 г меди помещают в платиновую чашку или фторопластовую, добавляют 0,6 см фтористоводородной кислоты, 11 см азотной кислоты (1:2), накрывают крышкой и растворяют на водяной бане при температуре не выше 60 °С. После растворения крышку снимают и, перемешивая, удаляют оксиды азота.
    Раствор охлаждают, добавляют 50 см раствора борной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.
    Раствор меди для приготовления раствора контрольного опыта: 1 г меди помещают в платиновую чашку и растворяют в 0,6 см фтористоводородной кислоты и 11 см азотной кислоты (1:2) при нагревании. Затем добавляют 2,5 см серной кислоты (1:1) и раствор нагревают до полного удаления свободной серной кислоты.
    После охлаждения остаток растворяют, добавляя небольшое количество воды, 10 см азотной кислоты (1:2) и 0,6 см фтористоводородной кислоты. К раствору добавляют 50 см раствора борной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, до метки доливают водой и перемешивают.
    Кремния двуокись по ГОСТ 9428.
    Стандартные растворы кремния
    Раствор А: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г калия-натрия углекислого. Плав выщелачивают водой и помещают в мерную колбу вместимостью 500 см, до метки доливают водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
    1 см раствора А содержит 0,0002 г кремния.
    Раствор Б: 10 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
    1 см раствора Б содержит 0,0
    0002 г кремния.
    4.3.Проведение анализа
    4.3.1.Навеску сплава массой 1 г помещают в платиновый или фторопластовый тигель, добавляют 0,6 см фтористоводородной кислоты и 11 см азотной кислоты (1:2), накрывают крышкой и растворяют на водяной бане при температуре не выше 60 °С. После растворения крышку снимают и, перемешивая, удаляют оксиды азота. Раствор охлаждают, добавляют 10 см раствора борной кислоты и раствор переносят через полиэтиленовую воронку в мерную колбу вместимостью 100 см, содержащую 40 см раствора борной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
    В зависимости от массовой доли кремния отбирают аликвотную часть раствора (см. табл.3), помещают ее в мерную колбу вместимостью 50 см и добавляют приведенное в табл.3 количество раствора азотной кислоты.
    Таблица 3
    Массовая доля кремния, % Объем аликвотной части раствора, см Объем раствора азотной кислоты, см
    От 0,01 до 0,10 включ. 20 0,2
    Св. 0,10 " 0,20 " 10 0,6
    " 0,20 " 0,30 " 5 0,8

    Раствор в колбе разбавляют водой до 20 см и добавляют, перемешивая после добавления каждого реактива, 5 см раствора мочевины, 5 см раствора молибденовокислого аммония и оставляют на 10 мин. Затем добавляют 5 см раствора лимонной кислоты, 3 см раствора ортофосфорной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 400 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 5 см относительно раствора контрольного опыта. Раствор контрольного опыта готовят одновременно с анализируемой пробой, причем раствор меди (см. п.4.2) берут в таком количестве, как и анализируемый раствор.
    4.3.2.Построение градуировочного графика
    В семь мерных колб вместимостью по 50 см помещают по 10 см раствора меди (раствор сравнения), добавляют по 0,6 см раствора азотной кислоты, а затем в шесть колб добавляют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора Б кремния.
    Растворы во всех колбах доливают водой до объема 20 см, добавляют по 5 см раствора мочевины и далее анализ проводят, как приведено в п.4.3.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий кремния. По полученным данным строят градуировочный график.
    4.4.Обработка результатов
    4.4.1.Массовую долю кремния () в процентах вычисляют по формуле
    ,
    где - масса кремния, найденная по градуировочному графику, г;
    - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
    4.4.2.Расхождения результатов трех параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.1.
    4.4.3.Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок в соответствии с ГОСТ 25086.