GOST 11739.14-99

GOST 11739.14−99 Fonte d'aluminium et alliages corroyés. Méthodes de détermination de l'arsenic

GOST 11739.14−99

Groupe B59

NORME INTER-ÉTATS

MOULAGE DE L'ALUMINIUM ET ALLIAGES DE TRAVAIL

Méthodes de détermination de l'arsenic

Fonderie d'aluminium et alliages corroyés.
Méthodes de dosage de l'arsenic

ISS 77.120.10
OKSTU 1709

Date de lancement 2000-09-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par JSC "All-Russian Institute of Light Alloys" (JSC VILS), Interstate Technical Committee for Standardization MTK 297 "Matériaux et produits semi-finis en alliages légers"

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2 ADOPTÉE par le Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (PV N 16-99 du 8 octobre 1999)

A voté pour accepter :

3 Par décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 18 février 2000 N 41-st, la norme interétatique GOST 11739 .14-99 est entrée en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir du 1er septembre , 2000.

4 AU LIEU DE GOST 11739 .14−82

1 domaine d'utilisation

Cette norme établit des méthodes photométriques pour la détermination de l'arsenic dans la fonte d'aluminium et les alliages corroyés avec une fraction massique d'arsenic, respectivement, de 0,002 % à 0,02 % et de 0,002 % à 0,04 %.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 1973−77 Anhydride d'arsenic. Caractéristiques

GOST 3118−77 Acide chlorhydrique. Caractéristiques

GOST 3640−94 Zinc. Caractéristiques

GOST 3760−79 Eau ammoniaque. Caractéristiques

GOST 3765−78 Molybdate d'ammonium. Caractéristiques

GOST 4159−79 Iode. Caractéristiques

GOST 4201−79 Carbonate de sodium acide. Caractéristiques

GOST 4204−77 Acide sulfurique. Caractéristiques

GOST 4232−74 Iodure de potassium. Caractéristiques

GOST 4328−77 Hydroxyde de sodium. Caractéristiques

GOST 4461−77 Acide nitrique. Caractéristiques

Réactifs GOST 5841−74. Sulfate d'hydrazine

GOST 10484−78 Acide fluorhydrique. Caractéristiques

GOST 10929−76 Peroxyde d'hydrogène. Caractéristiques

GOST 11683-76 (ISO 3627-76) Pyrosulfite de sodium technique. Caractéristiques

GOST 14261−77 Acide chlorhydrique de haute pureté. Caractéristiques

GOST 18300−87 Alcool éthylique technique rectifié. Caractéristiques

GOST 20288−74 Tétrachlorure de carbone. Caractéristiques

GOST 25086−87 Métaux non ferreux et leurs alliages. Exigences générales pour les méthodes d'analyse

3 Exigences générales

3.1 Exigences générales pour les méthodes d'analyse - conformément à GOST 25086 avec un ajout.

3.1.1 La moyenne arithmétique des résultats de deux déterminations parallèles est prise comme résultat de l'analyse.

4 Méthode photométrique pour la détermination de l'arsenic (avec une fraction massique d'arsenic de 0,002 % à 0,02 %)

4.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution d'un échantillon dans une solution d'acide chlorhydrique en présence de peroxyde d'hydrogène, la séparation de l'arsenic des autres composants de l'alliage par distillation de l'hydrogène de l'arsenic, la formation d'hétéropolyacide arsenic-molybdique, sa réduction en une forme bleue avec de l'hydrazine sulfate dans une solution d'acide sulfurique 0,12−0,2 mol/dm et mesurer la densité optique de la solution à une longueur d'onde de 800 nm.

4.2 Appareillage, réactifs et solutions

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Dispositif de distillation de l'arsenic (Figure 1).

Figure 1 Appareil de distillation d'arsenic

1 - ballon à fond plat à section mince d'une capacité de 50-100 cm3 ; 2 - Tube courbé en forme de U
5 mm de diamètre avec une extrémité tirée dans un capillaire, fixée sur une lame mince à un ballon à fond plat 1 ;
3 - récipient d'absorption - un tube à essai conique d'une capacité de 10 cm3 ;
4 - tube de verre court d'un diamètre de 6-7 mm

Image 1

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 avec une densité de 1,19 g/cm et une solution 1:1.

Acide sulfurique selon GOST 4204 avec une densité de 1,84 g/cm et solutions 1:5 et 1 mol/dm .

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929 .

Sulfate d'hydrazine selon GOST 5841 , solution 1,5 g/dm .

Acide de carbonate de sodium selon GOST 4201 , solution 0,5 mol/dm : 4,2 g de sel dissous dans 50 ml eau, transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Dichlorure d'étain 2-aqueux [1] (Annexe A), solution 500 g/dm : 50 g de chlorure stanneux sont dissous dans 65 ml acide chlorhydrique, transféré dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Iodure de potassium selon GOST 4232 et une solution de 150 g/dm . Conserver dans un flacon en verre foncé, à l'abri de la lumière.

Iode selon GOST 4159 , solution 2,5 g/dm : 0,25 g d'iode et 0,4 g d'iodure de potassium sont placés dans une fiole jaugée de 100 ml munie d'un bouchon rodé , verser 10 cm eau, agiter jusqu'à dissolution complète de l'iode, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger. La solution est conservée dans un flacon en verre foncé, à l'abri de la lumière.

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300 .

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Molybdate d'ammonium selon GOST 3765 recristallisé, solution 10 g/dm : 1 g de molybdate d'ammonium est dissous dans 10 cm eau, verser 90 cm solution d'acide sulfurique 1:5 et agitée. La solution est conservée dans un récipient en polyéthylène.

Pour la recristallisation, 250 g de molybdate d'ammonium sont placés dans un bécher d'une capacité de 1 dm , verser 400 cm de l'eau, chauffée à une température de (80 ± 2) ° C, dissoute sous agitation avec une tige de verre, de l'ammoniac a été ajouté jusqu'à ce qu'une odeur apparaisse et la solution chaude a été filtrée à travers un filtre dense («ruban bleu») dans un verre contenant 300ml alcool éthylique. La solution est refroidie à une température de (10 ± 2) ° C et laissée à décanter pendant 1 heure.Les cristaux précipités sont filtrés à travers un entonnoir Buchner, en aspirant la liqueur mère à travers un filtre à densité moyenne ("bande blanche") .

Les cristaux sont lavés trois fois avec de l'alcool éthylique par portions de 30 ml. , après quoi ils sont uniformément répartis sur une feuille de papier filtre, recouverts d'une deuxième feuille de papier et séchés à l'air pendant 8 à 10 heures.

Mélange réactif : 10 cm la solution de molybdate d'ammonium est placée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , verser 10 cm solution de sulfate d'hydrazine, ajouter de l'eau jusqu'au repère et mélanger. La solution est préparée immédiatement avant utilisation.

Sulfite de sodium pyro selon GOST 11683 , solution 50 g/dm fraîchement préparée.

Hydroxyde de sodium selon GOST 4328 , solution 100 g/dm . Préparez et conservez dans un récipient en plastique.

Zinc selon GOST 3640 grade TsV00.

Pour nettoyer la surface, les granulés sont traités avec une solution d'acide chlorhydrique, lavés à l'eau et stockés dans une bouteille avec de l'eau jusqu'à utilisation.

Indicateur rouge Congo : 0,1 g de réactif est dissous dans 100 ml l'eau à feu doux, la solution est refroidie et agitée.

Papier indicateur Congo : les filtres de densité moyenne ("bande blanche") sont imprégnés de solution Congo, séchés dans une étuve à une température de 100-105 ° C, coupés et stockés dans une bouteille. Le papier peut être utilisé dans un délai d'un mois.

Anhydride d'arsenic selon GOST 1973 .

Solutions étalons d'arsenic.

Solution A : 0,1320 g d'anhydride d'arsenic est placé dans une fiole conique de 100 ml et dissoudre dans 10 cm solution d'hydroxide de sodium. Une solution d'acide chlorhydrique est versée jusqu'à ce que la couleur rouge du papier Congo passe au lilas, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm solution contient 0,0002 g d'arsenic.

Solution B : 25 cm solution, A est transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger. La solution est préparée avant utilisation.

1cm la solution

contient 0,00005 g d'arsenic.

4.3 Conduite de l'analyse

4.3.1 Un échantillon de 0,5 g est placé dans un flacon d'une capacité de 50-100 ml appareil pour la distillation de l'arsenic, coulé 15 cm eau, 10cm solution d'acide chlorhydrique et fermer immédiatement le ballon avec un tube en forme de U dont l'extrémité est plongée dans un récipient d'absorption contenant 5 ml solution d'iode et 0,5 cm solution de carbonate de sodium (solution absorbante).

Une fois la dissolution terminée, 9,5 cm solution d'acide chlorhydrique, 1 cm peroxyde d'hydrogène, bien mélanger, verser 2 cm solution d'iodure de potassium, après 5 minutes - 1 cm solution de dichlorure d'étain et maintenu à température ambiante pendant 30 minutes. Ensuite, neuf granules de zinc sont rapidement descendus dans le ballon, immédiatement fermés avec un tube en forme de U, et l'hydrogène libéré est passé à travers la solution d'absorption pendant 1,5

h.

4.3.2 Transférer la solution absorbante dans une fiole jaugée de 25 ml. , verser 12,5 cm un mélange de réactifs, goutte à goutte une solution de sulfite de sodium jusqu'à ce que la couleur de l'iode disparaisse, mélanger et chauffer au bain-marie bouillant pendant 15 à 20 minutes. La solution est refroidie, complétée au trait avec de l'eau et mélangée.

4.3.3 Préparer la solution de contrôle conformément à 4.3.1 et 4.3.2 avec tous les réactifs utilisés lors de l'analyse.

4.3.4 La densité optique de la solution d'échantillon et de la solution de contrôle est mesurée à une longueur d'onde de 800 nm dans une cuvette d'une épaisseur de couche de 10 mm. La solution de référence est l'eau.

4.3.5 La masse d'arsenic est déterminée selon la courbe d'étalonnage, en soustrayant de la densité optique de la solution échantillon la densité optique de la solution expérimentale témoin.

4.3.6 Construction d'une courbe d'étalonnage

Dans sept des huit fioles jaugées de 25 ml chaque mesure 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,00001 ; 0,00002 ; 0,00003 ; 0,00004 ; 0,00005 ; 0,000075 ; 0,0001 g d'arsenic, verser 2,5 cm solution d'iode, 0,5 cm solution d'hydroxyde de sodium et procéder selon 4.3.2 et 4.3.4. La solution de référence est une solution dans laquelle l'arsenic n'est pas introduit.

Sur la base des valeurs obtenues de la densité optique des solutions et des masses d'arsenic correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit.

4.4 Traitement des résultats

4.4.1 Fraction massique d'arsenic , %, calculé par la formule

, (une)

où est la masse d'arsenic dans la solution d'échantillon, déterminée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;

est le poids de l'échantillon, g.

4.4.2 Les écarts dans les résultats ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 1.


Tableau 1

En pourcentage

5 Méthode photométrique pour la détermination de l'arsenic (lorsque la fraction massique d'arsenic est de 0,002 % à 0,04 %)

5.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution de l'échantillon dans l'acide chlorhydrique, l'extraction de l'iodure d'arsenic III avec du tétrachlorure de carbone à partir d'une solution d'acide chlorhydrique 9 mol/dm , réextraction de l'arsenic III avec de l'eau, oxydation de l'arsenic IIl en arsenic V avec de l'iode, formation d'un complexe arsenic-molybdène avec sa réduction avec l'acide ascorbique en arsenic-bleu de molybdène en présence d'un catalyseur - antimonate de potassium acide tartrique et mesure de la densité optique de la solution à une longueur d'onde de 800 nm.

5.2 Appareillage, réactifs et solutions

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Four à moufle.

Armoire de séchage avec thermostat.

Acide chlorhydrique de pureté spéciale selon GOST 14261 avec une densité de 1,19 g/cm et solutions 1:1 et 2:1.

Acide nitrique selon GOST 4461 densité 1,35−1,40 g/cm , solution 1:1.

Acide sulfurique selon GOST 4204 densité 1,84 g/cm , solutions 1:1 et 1 mol/dm .

Un mélange d'acides : des volumes égaux de solutions 1:1 d'acides sulfurique, nitrique et chlorhydrique.

Hydroxyde de sodium selon GOST 4328 , solution 100 g/dm . Préparez et conservez dans un récipient en plastique.

Iodure de potassium selon GOST 4232 , solution 1 g/cm : 20 g d'iodure de potassium sont dissous dans 20 ml l'eau.

Iode selon GOST 4159 , solution saturée: 25 g d'iodure de potassium et 20 g d'iode sont placés dans un ballon avec un bouchon rodé d'une capacité de 250 ml , verser 70 cm eau et agiter jusqu'à dissolution complète de l'iode, compléter jusqu'à un volume de 250 ml eau, ajouter 1-2 g d'iode, agiter et laisser reposer pendant la nuit, tandis que la solution doit contenir des cristaux d'iode non dissous. La solution est conservée dans un flacon en verre foncé, à l'abri de la lumière.

Acide ascorbique, solution 4 g/dm fraîchement préparée.

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300 .

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Acide fluorhydrique selon GOST 10484 .

Molybdate d'ammonium selon GOST 3765 recristallisé, solution 7 g/dm : 3,5 g de molybdate d'ammonium dissous dans 100 ml solution d'acide sulfurique 1 mol/dm transféré dans une fiole jaugée de 500 ml. , ajouter la même solution d'acide sulfurique jusqu'au trait de jauge et mélanger.

L'ordre de recristallisation du molybdate d'ammonium est selon 4.2.

Antimoniate de potassium, solution 1,5 g/dm fraîchement préparée.

Tétrachlorure de carbone selon GOST 20288 .

Indicateur du Congo rouge ; 0,1 g de réactif est dissous dans 100 ml l'eau à feu doux, la solution est refroidie et agitée.

Papier indicateur Congo : les filtres de densité moyenne ("bande blanche") sont imprégnés de solution Congo, séchés dans une étuve à une température de 100-105 ° C, coupés et stockés dans une bouteille. Le papier peut être utilisé dans un délai d'un mois.

Anhydride d'arsenic selon GOST 1973 .

Solutions étalons d'arsenic.

Solution A : 0,1320 g d'anhydride d'arsenic est placé dans une fiole conique de 100 ml et dissoudre dans 10 cm solution d'hydroxide de sodium. Une solution d'acide chlorhydrique 1:1 est coulée jusqu'à ce que la couleur rouge du papier Congo passe au lilas, refroidie, transférée dans une fiole jaugée de 1000 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm solution contient 0,0001 g d'arsenic.

Solution B : 10 cm solution, A est transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm solution contient 0,000002 g d'arsenic.

La solution est préparée

Avant utilisation.

5.3 Conduite de l'analyse

5.3.1 Une portion pesée de l'échantillon pesé conformément au tableau 2 est placée dans une fiole conique de 250 ml. , coulé en petites portions de 40 cm mélange d'acides et chauffé jusqu'à dissolution.


Tableau 2

Après la fin de la réaction violente, ajouter 5 ou 10 cm solution d'acide sulfurique 1:1 (en fonction de la masse de l'échantillon), évaporée avec un chauffage modéré jusqu'à l'apparition de fumées blanches d'acide sulfurique et de sels humides. La solution est refroidie à température ambiante, les parois du ballon sont lavées avec 20 à 30 cm l'eau, agitée et de nouveau évaporée jusqu'au dégagement de vapeurs d'acide sulfurique. Au résidu refroidi de sels humides, soigneusement, sous agitation, versez 20 cm eau, 40cm acide chlorhydrique et chauffé, sans ébullition, pour dissoudre les sels.

5.3.2 Si la fraction massique de silicium est supérieure à 4 %, la solution avec le précipité est filtrée à travers un filtre de densité moyenne (« ruban blanc »), le filtre est lavé deux fois avec 10 cm solution d'acide chlorhydrique 2:1, recueil du filtrat et lavages dans une fiole conique de 250 ml (Solution basique).

Le filtre avec sédiment est placé dans un creuset en platine, séché, incinéré, en évitant l'inflammation, et calciné à une température de 500 à 600 ° C pendant 2 à 3 min. Après refroidissement, cinq gouttes d'acide sulfurique, 5 cm3, sont ajoutées dans le creuset. acide fluorhydrique et acide nitrique goutte à goutte (environ 1 cm ) jusqu'à l'obtention d'une solution limpide. La solution est évaporée à sec, refroidie, versée sur le résidu sec dans un creuset de 5 cm. solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissolvez-la en chauffant modérément. Après refroidissement, la solution est ajoutée à la solution principale dans une fiole conique.

5.3.3 La solution refroidie est transférée dans une ampoule à décanter N 1 d'une capacité de 250 ml , laver les parois du ballon 20 cm acide chlorhydrique, verser 1 cm solution d'iodure de potassium et après 10 minutes 20 cm le tétrachlorure de carbone.

La solution est agitée pendant 1 min, on laisse décanter et la phase organique est versée dans une ampoule à décanter N 2 d'une capacité de 100 ml. .

La réextraction s'effectue également dans une ampoule à décanter N 1 avec 20 cm tétrachlorure de carbone pendant 1 min en versant la phase organique dans une ampoule à décanter N 2 . La phase aqueuse est éliminée.

5.3.4 A la phase organique dans une ampoule à décanter N 2 pour 20 ml l'eau, agitée pendant 1 min et, après décantation, la phase organique est éliminée.

5.3.5 Transférer la phase aqueuse dans une fiole jaugée de 50 ml. et ajouter goutte à goutte une solution saturée d'iode jusqu'à obtention d'une couleur permanente d'iode. Après 5 minutes, une solution d'acide ascorbique est ajoutée goutte à goutte sous agitation jusqu'à disparition de la coloration iodée ; si la solution contient des gouttes de tétrachlorure de carbone, colorées en rose, ajoutez trois gouttes supplémentaires de solution d'acide ascorbique et agitez jusqu'à décoloration; verser 10 cm solution de molybdate d'ammonium, 5 cm solution d'acide ascorbique, 1 cm solution d'antimonate de potassium, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

5.3.6 Préparer la solution à blanc conformément à 5.3.1 à 5.3.5 avec tous les réactifs utilisés dans l'analyse.

5.3.7 La densité optique de la solution d'essai et de la solution de contrôle est mesurée après 40 min à une longueur d'onde de 800 nm dans une cuvette d'une épaisseur de couche de 50 mm. La solution de référence est l'eau.

5.3.8 La masse d'arsenic est déterminée selon la courbe d'étalonnage, en soustrayant de la densité optique de la solution d'essai la densité optique de la solution expérimentale témoin.

5.3.9 Construction d'une courbe d'étalonnage

Dans cinq des six fioles jaugées de 50 ml chaque mesure 2.0 ; 5,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,000004 ; 0,00001 ; 0,00002 ; 0,00003 ; 0,00004 g d'arsenic, puis continuer avec 5.3.5 et 5.3.7. La solution de référence est une solution dans laquelle l'arsenic n'est pas introduit.

Sur la base des valeurs obtenues de la densité optique des solutions et des masses d'arsenic correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit.

5.4 Traitement des résultats

5.4.1 Fraction massique d'arsenic , %, calculé par la formule

, (2)

où est la masse d'arsenic dans la solution d'échantillon, déterminée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;

est le poids de l'échantillon, g.

5.4.2 Les écarts dans les résultats ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 3.


Tableau 3

En pourcentage