GOST 11739.23-99

GOST 11739.23−99 Alliages d'aluminium coulés et corroyés. Méthodes de dosage du zirconium

GOST 11739.23−99

Groupe B59

NORME INTER-ÉTATS

MOULAGE DE L'ALUMINIUM ET ALLIAGES DE TRAVAIL

Méthodes de dosage du zirconium

Fonderie d'aluminium et alliages corroyés. Méthodes de dosage du zirconium

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 .23-99 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 .23−82

1 domaine d'utilisation

Cette norme établit des méthodes photométriques (avec une fraction massique de zirconium de 0,002 % à 0,25 % et de 0,02 % à 0,5 %) et titrimétriques (avec une fraction massique de zirconium de 0,5 % à 3,0 %) pour le dosage du zirconium dans la fonte d'aluminium. et alliages corroyés.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 83−79 Carbonate de sodium. Caractéristiques

GOST 3118−77 Acide chlorhydrique. Caractéristiques

GOST 3759−75 Chlorure d'aluminium 6-eau. Caractéristiques

GOST 3760−79 Eau ammoniaque. Caractéristiques

GOST 3773−72 Chlorure d'ammonium. Caractéristiques

GOST 4204−77 Acide sulfurique. Caractéristiques

GOST 4461−77 Acide nitrique. Caractéristiques

GOST 5456−79 Chlorhydrate d'hydroxylamine. Caractéristiques

GOST 10484−78 Acide fluorhydrique. Caractéristiques

GOST 10652−73 Réactifs. Sel disodique de l'acide éthylènediamine-N,N,N',N'-tétraacétique 2-aqueux (trilon B). Caractéristiques

GOST 22867−77 Nitrate d'ammonium. 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 le dosage du zirconium avec l'arsenazo III

4.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution de l'échantillon dans l'acide chlorhydrique, la formation de 6 mol/dm en solution d'acide chlorhydrique complexe de couleur bleue du zirconium avec l'arsenazo III et mesurant la densité optique de la solution à une longueur d'onde de 665–670 nm.

4.2 Appareillage, réactifs et solutions

Four à moufle avec thermostat.

Spectrophotomètre.

pH-mètre.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 avec une densité de 1,19 g/cm , solutions 1:1 et 1:3.

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

Acide fluorhydrique selon GOST 10484 .

Acide sulfurique selon GOST 4204 avec une densité de 1,84 g/cm .

Nitrate d'ammonium selon GOST 22867 , solution 200 g/dm .

Chlorure d'ammonium selon GOST 3773 .

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Carbonate de sodium selon GOST 83 .

Chlorure d'aluminium 6-eau selon GOST 3759 .

Solution d'aluminium 25 g/dm : 45 g de chlorure d'aluminium sont dissous dans 150 ml solution d'acide chlorhydrique 1:1, transférer la solution dans une fiole jaugée d'une capacité de 200 ml , ajouter une solution d'acide chlorhydrique 1:1 jusqu'au repère et mélanger.

Arsenazo III, solution 2,5 g/dm : 0,25 g du réactif est dissous en chauffant doucement dans 90 ml eau contenant 0,3 g de carbonate de sodium, régler le pH (4,0 ± 0,1), à l'aide d'un pH-mètre et d'une solution d'acide chlorhydrique 1: 3, transférer la solution dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 cm , refroidir, ajouter de l'eau jusqu'au trait et mélanger. La solution est utilisable dans les 6 mois.

La qualité de chaque nouveau lot d'arsenazo III est vérifiée en fixant la longueur d'onde optimale du complexe de zirconium avec l'arsenazo III, en prenant une portion du spectre d'absorption lumineuse de 630 à 700 nm tous les 5 nm, pour le point de la courbe d'étalonnage correspondant à un teneur en zirconium de 0,00002 g (voir 4.3 .quatre). Avec une qualité satisfaisante du réactif, l'absorption maximale du complexe se situe à une longueur d'onde de 665 à 670 nm et doit être d'au moins la moitié de l'unité de densité optique.

Oxychlorure de zirconium 8-aqueux.

Solutions étalons de zirconium.

Solution A : 1,767 g d'oxychlorure de zirconium 8-aqueux sont placés dans un bécher d'une capacité de 250 ml , verser 150 cm solution d'acide chlorhydrique 1:3, faire bouillir pendant 5 minutes, refroidir, transférer dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml , ajouter une solution d'acide chlorhydrique 1:3 jusqu'au repère et mélanger.

1cm solution contient 0,001 g de zirconium.

Régler la concentration massique de la solution étalon de zirconium , g/cm : une aliquote d'une solution de 23 ml placé dans un verre d'une contenance de 300 ml , verser 70−80 cm eau, ajouter 1 g de chlorure d'ammonium, chauffer à 60-70 ° C et ajouter goutte à goutte, sous agitation, de l'ammoniac jusqu'à ce qu'une odeur perceptible apparaisse.

La solution avec le précipité est chauffée à ébullition, maintenue pendant 20 minutes dans un endroit chaud à une température de 40 à 50 ° C, puis filtrée à travers un filtre de densité moyenne («ruban blanc»). Le gâteau de filtre est lavé cinq fois avec une solution de nitrate d'ammonium. Le filtre à sédiments est placé dans un creuset en platine porté à masse constante à une température de (1000 ± 10) °C, séché, soigneusement incinéré et calciné dans un four à moufle à une température de (1000 ± 10) °C pendant 1 h, refroidi dans un dessiccateur et pesé.

Concentration massique de la solution étalon de zirconium , g/cm , calculé par la formule

, (une)

où est la masse du précipité après calcination, g ;

0,7403 est le facteur de conversion du dioxyde de zirconium en zirconium ;

- le volume de la solution étalon de zirconium, prélevé pour établir la concentration massique, cm .

Solution B : 10 cm solution étalon, concentration massique A , calculé par la formule (1), est transféré à la pipette dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter une solution d'acide chlorhydrique 1:3 jusqu'au repère et mélanger.

1cm solution contient 0,0001 g de zirconium.

Solution B : 4 cm pipeter la solution étalon B dans une fiole jaugée de 100 ml , ajouter une solution d'acide chlorhydrique 1:1 jusqu'au repère et mélanger.

1cm solution contient 0,000004 g de zirconium.

La solution B est préparée avant application.

iem.

4.3 Conduite de l'analyse

4.3.1 Un échantillon pesé selon le tableau 1 est placé dans une fiole conique de 250 ml. , verser 30 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissoudre l'échantillon d'abord à température ambiante, puis avec un chauffage modéré. La solution est soigneusement évaporée jusqu'à l'apparition de sels humides, refroidie, versée 100 ml solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissoudre les sels en chauffant modérément.


Tableau 1

4.3.1.1 Lorsque la fraction massique de silicium est inférieure à 4 %, la solution est transvasée dans une fiole jaugée d'une contenance de 200 ml , ajouter une solution d'acide chlorhydrique 1:1 jusqu'au repère et mélanger. Si la solution n'est pas limpide, elle est filtrée à travers un filtre de densité moyenne ("bande blanche") dans un flacon sec.

4.3.1.2 Si la fraction massique de silicium est supérieure à 4 %, la solution avec le précipité est filtrée dans une fiole jaugée d'une capacité de 200 ml. à travers un filtre de densité moyenne («bande blanche»), le filtre est lavé 2 à 3 fois avec une solution d'acide chlorhydrique 1: 1 par portions de 10 cm recueillir le filtrat dans le même flacon (solution mère).

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 10 cm. solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissolvez-la en chauffant modérément. La solution est refroidie, si nécessaire filtrée sur un petit filtre dense (« ruban bleu ») et ajoutée à la solution mère dans une fiole jaugée de 200 ml. , ajouter une solution d'acide chlorhydrique 1:1 jusqu'au repère et mélanger.

4.3.2 Placer une aliquote de la solution selon le tableau 1 dans une fiole jaugée de 50 ml. , versé à partir d'une pipette une solution d'acide chlorhydrique 1: 1 à un volume de 20 cm , solution d'aluminium selon tableau 1, 1 cm solution d'arsenazo III, ajouter la solution d'acide chlorhydrique 1:1 jusqu'au trait de jauge et mélanger.

4.3.3 La densité optique de la solution est mesurée après 5 minutes à une longueur d'onde de 665 nm dans une cuvette d'une épaisseur de couche de 10 mm, recouverte d'un couvercle ; il est permis d'utiliser une cuvette d'une épaisseur de couche de 20 mm. La solution de référence est la solution témoin selon 4.3.4.

La masse de zirconium est déterminée par la courbe d'étalonnage.

4.3.4 Construction d'une courbe d'étalonnage

En 10 fioles jaugées de 50 ml chacun a versé 10 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, 2 cm solution d'aluminium, neuf d'entre eux mesurent 0,25 ; 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2.0 ; 2,5 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,000001 ; 0,000002 ; 0,000004 ; 0,000006 ; 0,000008 ; 0,00001 ; 0,000012 ; 0,000016 ; 0,00002 g de zirconium puis continuer avec 4.3.2 et 4.3.3.

Une solution qui ne contient pas de zirconium sert de solution expérimentale de contrôle lors de la construction d'un graphique d'étalonnage.

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

4.4 Traitement des résultats

4.4.1 Fraction massique de zirconium , %, calculé par la formule

, (2)

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

est la masse de l'échantillon échantillon dans la partie aliquote de la solution, g.

4.4.2 Les écarts dans les résultats ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 2.


Tableau 2

En pourcentage

5 Méthode photométrique pour la détermination du zirconium avec xylénol orange

5.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution de l'échantillon dans l'acide chlorhydrique, la formation de 1 mol/dm en solution d'acide chlorhydrique complexe coloré orange-rouge du zirconium avec le xylénol orange et mesure de la densité optique de la solution à une longueur d'onde de 536 nm.

5.2 Appareillage, réactifs et solutions

Four à moufle.

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 densité 1,19 g/cm , solutions 1:1, 1:3, 1:99 et 2,5 mol/dm .

Acide fluorhydrique selon GOST 10484 .

Acide sulfurique selon GOST 4204 avec une densité de 1,84 g/cm .

Nitrate d'ammonium selon GOST 22867 , solution 200 g/dm .

Chlorure d'ammonium selon GOST 3773 .

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Chlorhydrate d'hydroxylamine selon GOST 5456 , solution 100 g/dm .

Chlorure d'aluminium 6-eau selon GOST 3759 .

Solution d'aluminium 25 g/dm : 45 g de chlorure d'aluminium sont dissous dans 150 ml eau, verser 15 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, transférer la solution dans une fiole jaugée d'une capacité de 200 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Xylénol orange, solution 2 g/dm fraîchement préparée.

Sel disodique d'acide éthylènediamine-N,N,N',N'-tétraacétique 20-aqueux (trilon B) selon GOST 10652 , solution 0,025 mol/dm .

Oxychlorure de zirconium 8-aqueux.

Solutions étalons, A et B selon 4.2.

Solution étalon B : 5 cm pipeter la solution étalon B dans une fiole jaugée de 100 ml , additionné d'une solution d'acide chlorhydrique 2,5 mol/dm à la marque et mélanger.

1cm solution contient 0,000005 g de zirconium.

La solution B est préparée avant

monnaie.

5.3 Conduite de l'analyse

5.3.1 Une portion de l'échantillon selon le tableau 3 est placée dans une fiole conique de 250 ml. , coulé en petites portions de 30 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissoudre l'échantillon d'abord à température ambiante, puis avec un chauffage modéré. La solution est soigneusement évaporée jusqu'à l'apparition de sels humides, 70 ml de solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissoudre les sels lorsqu'ils sont chauffés.


Tableau 3

5.3.1.1 Lorsque la fraction massique de silicium est inférieure à 4 %, la solution est transvasée dans une fiole jaugée d'une contenance de 200 ml , verser 10 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger. Si la solution n'est pas limpide, elle est filtrée à travers un filtre de densité moyenne ("bande blanche") dans un flacon sec.

5.3.1.2 Si la fraction massique de silicium est supérieure à 4 %, la solution avec le précipité est filtrée dans une fiole jaugée de 200 ml. à travers un filtre de densité moyenne ("bande blanche"), le filtre est lavé 2-3 fois avec une solution chaude d'acide chlorhydrique 1:99 par portions de 10 cm recueillir le filtrat dans le même flacon (solution mère).

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 10 cm. solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissolvez-la en chauffant modérément. La solution est refroidie, si nécessaire filtrée sur un petit filtre dense (« ruban bleu ») et ajoutée à la solution mère dans une fiole jaugée de 200 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

5.3.2 Placer une aliquote de la solution conformément au tableau 3 dans une fiole jaugée de 50 ml. , verser 2 cm solution de chlorhydrate d'hydroxylamine, laisser reposer 5 minutes, conformément au tableau 3, une solution d'acide chlorhydrique à 2,5 mol / dm est ajoutée , solution d'aluminium, 2 cm solution de xylénol orange, ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

5.3.3 La densité optique de la solution est mesurée après 15 min à une longueur d'onde de 536 nm dans une cuvette d'une épaisseur de couche de 30 mm.

En tant que solution de référence, une solution de compensation est utilisée - l'aliquote correspondante de la solution à tester avec tous les réactifs, dans laquelle 0,5 ml est injecté avant d'ajouter du xylénol orange Solution de trilon B.

La masse de zirconium est déterminée par la courbe d'étalonnage.

5.3.4 Construction d'une courbe d'étalonnage

En 9 fioles jaugées de 50 ml chacun est versé à partir d'une burette 20 ; 19; dix-huit; 17; 16; quinze; Quatorze; 13; 12cm solution d'acide chlorhydrique 2,5 mol/dm , 2cm solution d'aluminium et, à partir du deuxième flacon, mesurer 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 ; 6,0 ; 7,0 ; 8,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,000005 ; 0,00001 ; 0,000015 ; 0,00002 ; 0,000025 ; 0,00003 ; 0,000035 ; 0,00004 g de zirconium coulé sur 2 cm xylénol orange, compléter au trait de jauge avec de l'eau, mélanger puis continuer selon 5.3.3.

Une solution qui ne contient pas de zirconium sert de solution expérimentale de contrôle lors de la construction d'un graphique d'étalonnage.

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

5.4 Traitement des résultats

5.4.1 Fraction massique de zirconium , %, calculé par la formule

, (3)

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

est la masse de l'échantillon échantillon dans la partie aliquote de la solution, g.

5.4.2 Les différences de résultats ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 4.


Tableau 4

En pourcentage

6 Méthode titrimétrique pour le dosage du zirconium

6.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution de l'échantillon dans l'acide chlorhydrique et le titrage du zirconium dans une solution d'acide chlorhydrique 1 mol/dm Trilon B avec indicateur orange xylénol.

L'effet parasite du fer III est éliminé par l'introduction de chlorhydrate d'hydroxylamine.

6.2 Appareillage, réactifs et solutions

Four à moufle.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 avec une densité de 1,19 g/cm , solutions 1:1 et 1:3.

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

Nitrate d'ammonium selon GOST 22867 , solution 200 g/dm .

Chlorure d'ammonium selon GOST 3773 .

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Chlorhydrate d'hydroxylamine selon GOST 5456 , solution 100 g/dm .

Xylénol orange, solution 2 g/dm fraîchement préparée.

Oxychlorure de zirconium 8-aqueux.

Solution étalon de zirconium selon 4.2.

Sel disodique d'acide éthylènediamine-N,N,N',N'-tétraacétique 2-aqueux (trilon B) selon GOST 10652 , solution 0,0125 mol/dm : 4,653 g Trilon B dissous dans 200 ml eau, filtrée sur un filtre de densité moyenne ("bande blanche") dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Établir la concentration massique de Trilon B pour le zirconium dans une fiole conique d'une capacité de 250 cm mettre 10cm solution étalon de zirconium A, verser 20 ml solution d'acide chlorhydrique 1:1, 100 cm eau chaude et portée à ébullition, verser 25 cm solution de chlorhydrate d'hydroxylamine, quatre gouttes de xylénol orange et titrer le zirconium avec une solution de Trilon B jusqu'à ce que la solution vire du pourpre au jaune.

Concentration massique de Trilon B pour le zirconium , g/cm , calculé par la formule

, (quatre)

où — concentration massique de la solution étalon de zirconium, g/cm ;

est le volume de la solution étalon de zirconium, cm ;

— volume de solution de Trilon B, cm .

6.3 Conduite de l'analyse

Un échantillon de 0,5 g est placé dans une fiole conique d'une capacité de 250 cm , coulé en petites portions de 40 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissoudre l'échantillon d'abord à température ambiante, puis avec un chauffage modéré. Ajouter 8-10 gouttes d'acide nitrique à la solution et évaporer soigneusement jusqu'à ce que des sels humides apparaissent, refroidir, ajouter 25 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, dissoudre les sels lorsqu'ils sont chauffés, verser 100 ml eau chaude et porter à ébullition. Ajouter 25 cm3 à la solution chaude solution de chlorhydrate d'hydroxylamine, quatre gouttes de xylénol orange et titrer le zirconium avec une solution de Trilon B jusqu'à ce que la solution vire du pourpre au jaune.

Si une couleur pourpre pâle apparaît après avoir atteint le point d'équivalence, la solution est portée à ébullition et titrée jusqu'à l'apparition d'une couleur jaune stable.

6.4 Traitement des résultats

6.4.1 Fraction massique de zirconium , %, calculé par la formule

, (5)

où est le volume de solution de Trilon B utilisé pour le titrage, cm ;

— concentration massique établie de la solution de Trilon B pour le zirconium, g/cm ;

est le poids de l'échantillon, g.

6.4.2 Les différences de résultats ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 5.


Tableau 5

En pourcentage