GOST 11739.24-98

GOST 11739.24−98 Fonte d'aluminium et alliages corroyés. Méthodes de dosage du zinc

GOST 11739.24−98

Groupe B59

NORME INTER-ÉTATS

MOULAGE DE L'ALUMINIUM ET ALLIAGES DE TRAVAIL

Méthodes de dosage du zinc

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

ISS 77.120.10
OKSTU 1709

Date de lancement 2000-01-01

Avant-propos

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

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2 ADOPTÉE par le Conseil interétatique pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal du 12 novembre 1998 N 14−98)

A voté pour accepter :

3 Par décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 21 avril 1999 N 132, la norme interétatique GOST 11739 .24-98 est entrée en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir du 1er janvier 2000

4 AU LIEU DE GOST 11739 .24−82

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale établit des méthodes titrimétriques (à une fraction massique de 0,1 à 12,0 %) et d'absorption atomique (à une fraction massique de 0,01 à 6,0 %) pour le dosage du zinc.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 61−75 Acide acétique. Caractéristiques

GOST 1277−75 Nitrate d'argent

GOST 2603-79 Acétone. Caractéristiques

GOST 3117−78 Acétate d'ammonium. Caractéristiques

GOST 3118−77 Acide chlorhydrique. Caractéristiques

GOST 3640−94 Zinc. Caractéristiques

GOST 3760−79 Eau ammoniaque. Caractéristiques

GOST 4038−79 Chlorure de nickel (II) 6-eau. Caractéristiques

GOST 4139−75 Thiocyanate de potassium. Caractéristiques

GOST 4204−77 Acide sulfurique. Caractéristiques

GOST 4328−77 Hydroxyde de sodium. Caractéristiques

GOST 4461−77 Acide nitrique. Caractéristiques

GOST 5457−75 Acétylène technique dissous et gazeux. Caractéristiques

GOST 10484−78 Acide fluorhydrique. Caractéristiques

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

GOST 10727−91 Fils de verre unidirectionnels. Caractéristiques

GOST 10929−76 Peroxyde d'hydrogène. Caractéristiques

GOST 11069−74 Aluminium primaire. Timbres

GOST 18300−87 Alcool éthylique technique rectifié. Caractéristiques

GOST 20301−74 Résines échangeuses d'ions. Anionites. 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 titrimétrique pour le dosage du zinc

4.1 Essence de la méthode

La méthode est basée sur la dissolution de l'échantillon dans une solution d'acide chlorhydrique en présence de peroxyde d'hydrogène, la séparation du zinc des composants interférents par échange d'ions sur une résine fortement basique, le titrage du zinc avec une solution de Trilon B avec de la dithizone ou du xylénol orange comme indicateur.

4.2 Appareillage, réactifs et solutions

Colonnes échangeuses d'ions en verre d'un diamètre de 25 à 30 mm, d'une hauteur de 350 à 400 mm avec une extension en haut et un robinet en bas. Des burettes d'une capacité de 50 cm3 peuvent être utilisées comme colonnes. , avec un diamètre de 12-15 mm, une hauteur de 450-500 mm.

pH-mètre.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 avec une densité de 1,19 g/cm , solutions 1:1, 1:20 et avec une concentration molaire de 2 ; 1 et 0,005 mol/dm .

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

Acide acétique selon GOST 61 avec une densité de 1,05 g/cm et une solution avec une concentration molaire de 1 mol/dm : 58cm l'acide acétique est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 , solution 1:5.

Ammoniac acétique selon GOST 3117 , solution 500 g/dm .

Solution tampon pH 5,8 : 500 g d'acétate d'ammonium sont placés dans une fiole jaugée de 1000 ml , dissous dans 800 cm eau, ajouter de l'eau jusqu'à la marque et mélanger. À l'aide d'un pH-mètre, ajuster le pH de la solution à 5,8, en ajoutant de l'acide acétique si nécessaire.

Hydroxyde de sodium selon GOST 4328 , solutions 50 et 100 g/dm .

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929 .

Acétone selon GOST 2603 .

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300 .

Thiocyanate de potassium selon GOST 4139 , solution 10 g/dm .

Nitrate d'argent selon GOST 1277 , solution 10 g/dm .

Indicateur papier universel.

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 moyenne densité ("ruban blanc") sont imprégnés d'une solution de rouge Congo, séchés à l'étuve à une température de 100-105°C, découpés et conservés dans un flacon. Le papier est utilisable pendant un mois.

Laine de verre selon GOST 10727 .

Xylénol orange, solution 10 g/dm fraîchement préparée.

1,5-diphénylthiocarbazone (ditizone) [1], solution 0,25 g/dm fraîchement préparé : 0,05 g de dithizone dissous dans 200 ml alcool éthylique.

Résine échangeuse d'ions - résine échangeuse d'anions à quatre ammonium fortement basique de type polystyrène de grades AN31, AV17, EDE-10P ou une autre résine échangeuse d'anions de ce groupe selon GOST 20301 avec une granulométrie de 0,150 à 0,300 mm. Il est permis d'utiliser des résines importées Dowex 1 2, désacidité FFSR A62.

Zinc selon GOST 3640 grade TsV00.

Solution étalon de zinc : 1 g de zinc est placé dans une fiole conique de 250 ml , verser 50 cm arroser, avec précaution, par petites portions de 50 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissous avec un chauffage modéré. La solution refroidie à température ambiante est transférée dans une fiole jaugée de 1000 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm solution contient 0,001 g de zinc.

Sel disodique d'acide éthylènediamine-N,N,N',N'-tétraacétique 2-aqueux (trilon B) selon GOST 10652 , solution à une concentration molaire de 0,01 mol / dm : 7,5 g de Trilon B est placé dans un bécher de 250 ml et dissous dans 100 cm l'eau. La solution, si nécessaire, est filtrée, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger. La solution est conservée dans un récipient en polyéthylène.

La concentration massique de la solution de Trilon B pour le zinc est fixée par un

parmi les méthodes suivantes.

4.2.1 Dans trois fioles coniques de 250 ml placé 10 cm solution étalon, qui correspond à 10 mg de zinc, verser 100 ml de l'eau et de l'ammoniac jusqu'à ce que la couleur bleue du papier Congo vire au rouge, pH 5-5,5. Verser 20 cm dans la solution solution d'acide acétique, 10 cm solution d'acétate d'ammonium (pH 5-5,5, vérifié avec du papier indicateur universel, en ajoutant une solution d'acide acétique si nécessaire), 50 cm acétone, 2 cm solution de dithizone et titrer avec la solution de Trilon B jusqu'à ce que la couleur rouge de la solution vire au jaune. La couleur de la solution ne doit pas changer après l'ajout de deux gouttes en excès de solution de Trilon B.

.

4.2.2 Dans trois fioles coniques de 250 ml placé 10 cm solution étalon, qui correspond à 10 mg de zinc, verser 100 ml eau, 10 cm solution tampon, trois gouttes de solution de xylénol orange et titrer avec une solution de Trilon B jusqu'à ce que la couleur de la solution passe du cramoisi au jaune clair.

Concentration massique de la solution de Trilon B pour le zinc , g/cm , déterminée avec chaque lot d'échantillons analysés et calculée par la formule

, (une)

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

est le volume de solution standard de zinc utilisé pour le titrage, cm ;

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

4.3 Préparation de l'analyse

4.3.1 50 g de résine sont placés dans un bécher de 500 ml. et lavé par décantation avec une solution d'acide chlorhydrique 1:20 jusqu'à réaction négative au fer avec l'ion thiocyanate (absence de coloration rose). Versez ensuite 400 cm solution d'acide chlorhydrique 0,005 mol/dm et conservé à température ambiante pendant 24 heures.

Une petite couche de laine de verre est placée sur le fond de la colonne au-dessus du robinet, puis la colonne est remplie d'un coulis de résine de 200-250 mm de haut (pour un diamètre de colonne de 25-30 mm) ou de 350-400 mm (pour un diamètre de colonne de 12-15 mm), évitant la formation de bulles d'air ou de canaux d'air.

Lors de la préparation de la résine et de la colonne, ainsi que lors de l'analyse, la résine doit être recouverte d'une couche de liquide d'une hauteur d'au moins 10 à 20 mm.

La résine dans la colonne est lavée successivement avec une solution d'hydroxyde de sodium 50 g/dm et 100 g/cm avec un débit volumique de 2-3 cm / min jusqu'à réaction négative de l'ion chlorure avec le nitrate d'argent (absence de turbidité blanche), puis avec de l'eau jusqu'à réaction légèrement alcaline du liquide de lavage (pH 8, vérifié par papier indicateur universel). Après cela, la résine est traitée trois fois par portions de 100 cm solution d'acide chlorhydrique 2 mol/dm avec un débit volumique de 2-3 cm /m

dans.

4.3.2 A la fin de la séparation chromatographique, la résine est régénérée par lavage à l'eau jusqu'à ce que le liquide de lavage soit légèrement acide (pH 5-6 selon papier indicateur universel), puis 100 ml de solution d'acide chlorhydrique 2 mol/dm avec un débit volumique de 2-3 cm /min et remplir la colonne avec une solution du même acide.

4.4 Conduite d'une analyse

4.4.1 Une portion pesée de l'échantillon pesé conformément au tableau 1 est placée dans une fiole conique d'une capacité de 250 ml. , verser 5-10 cm eau, avec précaution, par petites portions, 50 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1 et chauffée jusqu'à dissolution.


Tableau 1

De l'eau oxygénée est ensuite ajoutée goutte à goutte (environ 1 cm ) jusqu'à ce que le cuivre soit complètement dissous, évaporé en sels humides, versé 100 cm solution d'acide chlorhydrique 2 mol/dm et chauffé jusqu'à ce que les sels se dissolvent. La solution est filtrée à travers un filtre dense ("ruban bleu"), préalablement lavé avec une solution chaude d'acide chlorhydrique 1: 1 et d'eau chaude, le filtre avec un précipité est lavé avec 30-50 cm solution chaude d'acide chlorhydrique 2 mol/dm .

4.4.2 Avec une fraction massique de zinc de 0,1 à 1,5 %

Le filtrat et les lavages sont recueillis dans une fiole conique de 250 ml. , refroidi à température ambiante, on verse une solution d'acide chlorhydrique 2 mol/dm jusqu'à 150cm et ajouter 0,5 cm acide nitrique.

4.4.3 Avec une fraction massique de zinc St. 1,5 à 12,0 %

Le filtrat et les lavages sont recueillis dans une fiole jaugée de 200 ml. , refroidi à température ambiante, additionné d'une solution d'acide chlorhydrique 2 mol/dm à la marque et mélanger.

4.4.4 La solution obtenue selon 4.4.2, ou une aliquote de la solution obtenue selon 4.4.3 conformément au tableau 1, est passée à travers une colonne échangeuse d'ions avec un débit volumique de 2-3 cm /minute Le ballon et la colonne sont lavés quatre fois avec une solution d'acide chlorhydrique à 2 mol/dm. portions de 25 cm puis 100cm solution d'acide chlorhydrique 1 mol/dm avec le même débit volumique. Si du plomb est présent dans l'alliage, alors le volume de la solution d'acide chlorhydrique est de 1 mol/dm augmenter jusqu'à 200 cm .

Éluat de zinc 250 cm solution d'acide chlorhydrique 0,005 mol/dm avec un débit volumique de 2-3 cm /min, en recueillant l'éluat dans une fiole conique de 500 ml . Le titrage de l'éluat avec une solution de Trilon B est effectué par l'une des méthodes répertoriées.

obov.

4.4.4.1 La solution obtenue selon 4.4.4 est évaporée à un volume de 100 ml. , ajouter de l'ammoniaque jusqu'à ce que la couleur bleue du papier Congo vire au rouge, pH 5-5,5. Verser 20 cm dans la solution solution d'acide acétique, 10 cm solution d'acétate d'ammonium (pH 5-5,5, vérifié par du papier indicateur universel, en ajoutant une solution d'acide acétique si nécessaire), 50 cm acétone, 2 cm solution de dithizone et titrer avec la solution de Trilon B jusqu'à ce que la couleur rouge de la solution vire au jaune. La couleur de la solution ne doit pas changer après l'ajout de deux gouttes en excès de solution de Trilon B.

4.4.4.2 Ajouter trois gouttes de solution de xylénol orange, solution d'ammoniaque à la solution obtenue selon 4.4.4 jusqu'à ce que la solution vire du jaune au cramoisi, 15 ml solution tampon et titrer avec une solution de Trilon B jusqu'à ce que la couleur de la solution passe du pourpre au jaune clair.

4.4.5 Préparer une solution à blanc selon 4.4.1 à 4.4.4 avec tous les réactifs utilisés dans l'analyse.

4.5 Traitement des résultats

4.5.1 Fraction massique de zinc , %, calculé par la formule

, (2)

où est le volume de solution de Trilon B utilisé pour le titrage de la solution d'échantillon, cm ;

est le volume de solution de Trilon B utilisé pour le titrage de la solution expérimentale témoin, cm ;

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

est le poids d'un échantillon d'échantillon ou le poids d'un échantillon d'échantillon dans une aliquote de la solution, g

.

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


Tableau 2

En pourcentage

5 Méthode par absorption atomique pour le dosage du zinc

5.1 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 et la mesure de l'absorption atomique du zinc dans une flamme acétylène-air à une longueur d'onde de 213,9 nm.

5.2 Appareillage, réactifs et solutions

Spectrophotomètre d'absorption atomique avec une source de rayonnement pour le zinc.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 densité 1,19 g/cm , solutions 1:1 et 1:99.

Zinc selon GOST 3640 grade TsV00.

Solutions étalons de zinc.

Solution A : 1 g de zinc est placé dans une fiole conique de 250 ml. , avec précaution, verser 50 cm en petites portions solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissous avec un chauffage modéré. Refroidie à température ambiante, la solution est transférée dans une fiole jaugée de 1000 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

1cm solution contient 0,001 g de zinc.

Solution B : 5 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.

1cm solution contient 0,00005 g de zinc. La solution est préparée immédiatement avant utilisation.

Chlorure de nickel (II) selon GOST 4038 , solution 2 g/dm .

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

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

Acétylène selon GOST 5457 .

Acide fluorhydrique selon GOST 10484 .

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929 .

Aluminium selon GOST 11069 grade A999.

Solutions aluminium

Solution, A 20 g/dm : 10 g d'aluminium sont placés dans une fiole conique de 500 ml , coulé en petites portions de 300 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissous à feu modéré, en ajoutant 1 cm solution de chlorure de nickel(II). Ajouter 3 à 5 gouttes de peroxyde d'hydrogène et faire bouillir la solution pendant 3 à 5 minutes. La solution est refroidie à température ambiante, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Solution B 2 g/dm : 50cm solution, A est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml , verser 270 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, ajouter de l'eau jusqu'à la marque et

mixte.

5.3 Conduite de l'analyse

5.3.1 Un échantillon pesé selon le tableau 3 est placé dans une fiole conique de 250 ml. , verser 20 cm arroser et soigneusement, en petites portions, 30 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1. Le ballon est recouvert d'un verre de montre, chauffé jusqu'à ce que l'échantillon soit dissous, 3 à 5 gouttes de peroxyde d'hydrogène sont ajoutées et la solution est bouillie pendant 3 à 5 min.


Tableau 3

5.3.2 Refroidir la solution limpide à température ambiante, transférer dans une fiole jaugée de 500 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

5.3.3 S'il reste un précipité indiquant la présence de silicium, filtrer la solution dans une fiole jaugée de 500 ml. à travers un filtre de densité moyenne ("bande blanche"), laver le gâteau de filtration 2-3 fois avec une solution chaude d'acide chlorhydrique 1:99 par portions de 10 cm (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 10 cm. solution d'acide chlorhydrique 1:1 et dissolvez-la en chauffant modérément. Après refroidissement, la solution est ajoutée à la solution principale (filtrée si nécessaire), complétée d'eau jusqu'au trait de jauge et mélangée.

5.3.4 En fonction de la fraction massique de zinc, une aliquote de la solution (voir tableau 3) est placée dans une fiole jaugée appropriée, un volume approprié de solution d'acide chlorhydrique 1:1 est ajouté, complété avec de l'eau jusqu'au trait de jauge et mixte.

5.3.5 Préparer la solution d'essai témoin conformément aux points 5.3.1 à 5.3.4, en utilisant de l'aluminium au lieu de peser l'échantillon.

5.3.6 Construction des courbes d'étalonnage

5.3.6.1 Avec une fraction massique de zinc de 0,01 à 0,1 %

En 8 fioles jaugées de 100 ml coulé 10 cm solution d'aluminium A, sept d'entre eux mesurent 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 cm solution étalon B, qui correspond à 0,00001, 0,000025 ; 0,00005 ; 0,0001 ; 0,00015 ; 0,0002 ; 0,00025 g de zinc.

5.3.6.2 Avec une fraction massique de zinc de 0,1 à 0,3 %

Dans sept fioles jaugées de 100 ml verser 5cm solution d'aluminium A, six d'entre eux mesurent 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 ; 6,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,00005 ; 0,0001 ; 0,00015 ; 0,0002 ; 0,00025 ; 0,0003 g de zinc.

5.3.6.3 Avec une fraction massique de zinc de 0,3 à 3,0 %

En 8 fioles jaugées de 100 ml verser 5cm solution d'aluminium B, sept d'entre eux mesurent 0,5 ; 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 ; 6,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,000025 ; 0,00005 ; 0,0001 ; 0,00015 ; 0,0002 ; 0,00025 ; 0,0003 g de zinc.

5.3.6.4 Avec une fraction massique de zinc de 3,0 à 6,0 %

En 6 fioles jaugées de 100 ml verser 2,5 cm solution d'aluminium B, 2 cm solution d'acide chlorhydrique 1:1, cinq d'entre eux mesurent 2,0 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 ; 6,0 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,0001 ; 0,00015 ; 0,0002 ; 0,00025 ; 0,0003 g de zinc.

5.3.6.5 Ajouter les solutions selon 5.3.6.1 à 5.3.6.4 jusqu'au repère avec de l'eau et mélanger.

5.3.7 Pulvériser les solutions d'échantillon, de contrôle et de courbe d'étalonnage dans une flamme oxydante avec de l'acétylène-air et mesurer l'absorption atomique du zinc à une longueur d'onde de 213,9 nm.

Sur la base des valeurs d'absorption atomique obtenues et des concentrations massiques de zinc correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit dans les coordonnées "La valeur de l'absorption atomique est la concentration massique de zinc, g / cm ". La solution, dans laquelle le zinc n'est pas introduit, sert de solution pour l'expérience de contrôle lors de la construction d'un graphique d'étalonnage.

La concentration massique de zinc dans la solution d'échantillon et la solution d'expérience témoin est déterminée selon la courbe d'étalonnage.

5.4 Traitement des résultats

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

, (3)

où est la concentration massique de zinc dans la solution d'échantillon, trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, g/cm ;

— concentration massique de zinc dans la solution de l'expérience témoin, déterminée selon la courbe d'étalonnage, en g/cm ;

est le volume de la solution d'échantillon, cm ;

est le poids d'un échantillon d'échantillon ou le poids d'un échantillon d'échantillon dans une 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