GOST 12697.6-77
GOST 12697.6-77 Aluminium. Méthode de dosage du silicium (avec modifications n° 1, 2, 3)
GOST 12697.6-77
Groupe B59
NORME INTER-ÉTATS
ALUMINIUM
Méthode de détermination du silicium
Aluminium. Méthode de dosage du silicium
ISS 77.120.10
OKSTU 1709
Date de lancement 1979-01-01
Par décret du Comité d'État des normes du Conseil des ministres de l'URSS du 27 septembre 1977 N 2315, la date d'introduction a été fixée au 1er janvier 1979
La limitation de la période de validité a été supprimée conformément au protocole N 3-93 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 5-6-93)
AU LIEU DE GOST 12702–67 dans une partie de la section 2
EDITION avec modifications N 1, 2, 3, approuvée en décembre 1980, novembre 1985, mai 1988 (IUS 3-81, 2-86, 8-88).
La présente Norme internationale spécifie une méthode photométrique pour le dosage du silicium dans l'aluminium (avec une fraction massique de silicium de 0,0005 à 1,0 %).
La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe coloré de silicium avec du molybdate d'ammonium suivi d'une réduction du complexe avec de l'acide ascorbique.
La solution colorée est photodosée sur un spectrophotomètre à 
nm ou sur un photoélectrocolorimètre à 
nm.
(Édition modifiée, Rev. N 1, 3).
1. EXIGENCES GÉNÉRALES
1.1. Exigences générales pour la méthode d'analyse - selon GOST 12697 .1-77 et GOST 25086-87 .
(Édition modifiée, Rev. N 2, 3).
2. APPAREILLAGE, REACTIFS ET SOLUTIONS
Photoélectrocolorimètre de types FEK-56M, FEK-60, KFK ou spectrophotomètre de types SF-16, SF-26 ou type similaire.
Balances de laboratoire conformes à GOST 24104-88 * 2e classe de précision avec une erreur de pesée de 0,0002 g.
__________________
* Le 1er juillet 2002, GOST 24104–2001 est entré en vigueur ** (ci-après).
** Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST R 53228-2008 s'applique, ci-après dans le texte. — Note du fabricant de la base de données.
Balances de laboratoire selon GOST 24104–88 avec une erreur de pesée de 0,01 g.
Autotransformateur de laboratoire (LATR).
Four électrique à moufle avec thermostat assurant une température de chauffe de 1000 °C.
Nuance d'aluminium A999 selon GOST 11069–2001 .
Solution d'aluminium avec une fraction massique de 2%; préparé comme suit : l'aluminium sous forme de bâtonnet est purifié par ébullition dans de l'acide chlorhydrique dilué 1:2, puis dissous électrochimiquement à 2,5 mol/dm 
l'acide nitrique, comme indiqué au paragraphe 3.1. Quantité 2,5 mol/dm la solution d'acide nitrique est prise à raison de 45 cm pour 1 g d'aluminium. Dissoudre environ 10 g d'aluminium.
La solution résultante est bouillie, oxydée avec du permanganate de potassium, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml. diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
Molybdate d'ammonium selon GOST 3765–78
, des solutions avec une fraction massique de 5% et une fraction massique de 10,6%. Une solution avec une fraction massique de 10,6 % est préparée comme suit : 53 g de molybdate d'ammonium sont placés dans un bécher en plastique, 250 cm eau et 30 cm 8 mol/dm solution d'hydroxyde de sodium, agiter et, si nécessaire, chauffer légèrement (40-50 ° C), jusqu'à dissolution complète, refroidir et diluer avec de l'eau jusqu'à un volume d'environ 350 ml . A l'aide d'un pH-mètre, vérifier le pH de la solution et, si nécessaire, ajouter goutte à goutte 8 mol/dm solution d'hydroxyde de sodium jusqu'à ce que le pH de la solution soit de 7 ± 0,1. La solution est diluée à un volume de 400 ml , puis filtré sur filtre moyenne densité dans une fiole jaugée de 500 ml , diluer au trait avec de l'eau et mélanger. La solution est stockée dans un récipient en polyéthylène.
L'eau est bidistillée. La deuxième distillation est effectuée dans une cuve en quartz. L'eau est stockée dans des récipients en polyéthylène ou en quartz. Utilisé dans l'analyse de l'aluminium de haute pureté.
Permanganate de potassium selon GOST 20490–75 , solution avec une fraction massique de 0,02%.
Acide ascorbique, solution fraîchement préparée avec une fraction massique de 2 %.
Acide nitrique de haute pureté selon GOST 11125–84 , solutions 5 et 2,5 mol/dm .
Acide chlorhydrique selon GOST 3118–77 , dilué 1:2.
Acide sulfurique selon GOST 4204–77 , solutions 8,85, 4,2 et 0,07 mol/dm .
Hydroxyde de sodium selon GOST 4328–77 , solutions avec une fraction massique de 20% et 0,5 mol / dm . Les solutions d'hydroxyde de sodium sont préparées et stockées dans des récipients en plastique.
Méthyl orange, solution avec une fraction massique de 0,1 %.
Phénolphtaléine, solution alcoolique à fraction massique de 1 %.
Alcool éthylique rectifié selon GOST 18300–87 .
Carbonate de sodium anhydre selon GOST 83–79 .
Solution-arrière-plan ; préparé comme suit : dans un récipient en plastique, dissoudre 25 g d'hydroxyde de sodium dans de l'eau. La solution refroidie est versée dans un verre d'une contenance de 400 ml à l'aide d'un bâtonnet en polyéthylène. contenant 84 cm 4 mol/dm solution d'acide sulfurique et 100 ml l'eau. La solution résultante est filtrée dans une fiole jaugée de 500 ml. diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
Dioxyde de silicium selon GOST 9428–73 .
Les solutions de silicium sont standard.
Solution A ; préparé comme suit : 0,2140 g de dioxyde de silicium finement broyé, préalablement calciné à une température de 1000°C, est fondu dans un creuset en platine avec 5 g de carbonate de sodium jusqu'à obtention d'une masse fondue transparente.
La masse fondue est dissoute dans l'eau par chauffage dans une coupelle en platine.
La solution est refroidie, versée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
La solution est conservée dans un récipient en polyéthylène.
1cm contient 0,1 mg de silicium (Si).
Solution B ; préparer avant utilisation comme suit : 25 cm solution, A dans une fiole jaugée d'une capacité de 250 ml , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
1cm la solution B contient 0,01 mg de silicium (Si).
Solution B ; préparer avant utilisation comme suit : 25 cm solution, A dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
1cm la solution B contient 0,005 mg de silicium (Si).
Les solutions alcalines sont préparées et stockées dans des récipients à partir desquels le silicium n'est pas lessivé (polyéthylène, argent et autres plats).
Sulfite de sodium pyro (métabisulfite).
Acide 1-amino-2-naphtol-4-sulfonique, solution avec une fraction massique de 0,16 %. 0,8 g de sulfite de sodium est dissous dans 10 ml eau, ajouter 0,16 g d'acide 1-amino-2-naphtol-4-sulfonique et 50 ml solution contenant 10 g de métabisulfite de sodium. Après agitation, la solution est filtrée dans une fiole jaugée de 100 ml. , laver le filtre à l'eau, puis ajouter la solution du flacon jusqu'au trait de jauge et mélanger. La solution est préparée avant utilisation.
Alcool n-butyle selon GOST 5208–81 , distillé à une température de 117 °.
Sulfate de sodium, anhydre selon GOST 4166–76 .
Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929–76 , solution avec une fraction massique de 6%.
(Édition modifiée, Rev. N 1, 3).
3. CONDUITE DE L'ANALYSE
3.1. Une pièce d'aluminium pesée pesant 0,2 g est placée dans une coupelle en nickel, argent ou platine, coulée sur 5 cm solution d'hydroxyde de sodium avec une fraction massique de 20% et 20 cm l'eau.
La tasse est recouverte d'un couvercle et chauffée jusqu'à ce que l'échantillon soit dissous. Ensuite, le couvercle et les parois de la tasse sont lavés à l'eau et la solution est versée dans un verre d'une capacité de 150 ml. contenant 2 mol/dm solution d'acide sulfurique en quantité nécessaire pour convertir 0,2 g d'aluminium en sulfate (5,6 cm ), pour créer une acidité de 0,07 mol/dm dans un volume de 100 cm (3,5cm ) et pour neutraliser l'hydroxyde de sodium. La consommation d'acide pour la neutralisation de la soude est déterminée par titrage de 5 cm solution d'hydroxyde de sodium 2 mol/dm solution d'acide sulfurique en présence de méthyl orange.
La solution est transférée dans un bécher avec de l'acide à l'aide d'un bâtonnet en polyéthylène en veillant à ce que la solution ne tombe pas sur les parois du bécher. Le contenu du bêcher est chauffé jusqu'à dissolution complète de l'hydroxyde d'aluminium. Puis une solution de permanganate de potassium est ajoutée goutte à goutte jusqu'à obtention d'une couleur légèrement rosée. La solution est chauffée jusqu'à décoloration, refroidie, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml. diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
Pipette 5-25 cm solution en fonction de la fraction massique attendue de silicium dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml et dilué à 50 cm 0,07 mol/dm solution d'acide sulfurique. Versez ensuite 5 cm une solution de molybdate d'ammonium avec une fraction massique de 5%, mélanger et laisser reposer 10 minutes. Ajouter ensuite 25 cm 4 mol/dm solution d'acide sulfurique, tout en lavant le col du ballon, mélanger la solution et après 3 minutes ajouter 5 cm acide ascorbique. Diluer la solution jusqu'au trait avec de l'eau et mélanger.
Après 20 minutes, la densité optique de la solution est mesurée sur un photoélectrocolorimètre ou sur un spectrophotomètre, sachant que l'absorption lumineuse maximale des solutions correspond à une longueur d'onde de 810 nm. La solution de référence est l'eau.
Mener simultanément une expérience de contrôle. Pour cela, dans un verre d'une contenance de 100 cm déposer 2 mol/dm solution d'acide sulfurique en une quantité de 5,6 cm moins que pour la solution à tester et verser délicatement 5 cm solution d'hydroxide de sodium. La solution est transvasée dans une fiole jaugée de 100 ml. , dilué au trait avec de l'eau. Prélever une aliquote de la solution correspondant à une aliquote de la solution à tester dans une fiole jaugée de 100 ml. , et l'analyse est effectuée comme ci-dessus.
La masse de silicium est déterminée selon la courbe d'étalonnage 1, en tenant compte de la correction de l'expérience témoin.
(Modifié p
édition, rév. N ° 3).
3.2. Pour déterminer le silicium dans l'aluminium de haute pureté, une méthode de dissolution électrochimique ou une méthode d'extraction est utilisée.
(Édition modifiée, Rev. N 1).
3.2.1. Méthode utilisant la dissolution électrochimique.
Un échantillon d'aluminium réalisé sous forme de deux bâtonnets est purifié par ébullition dans de l'acide chlorhydrique dilué 1:1 pendant 10 minutes. Ensuite, les bâtonnets sont lavés à l'eau, séchés à une température de 105 à 110 °C et pesés après refroidissement.
Dans un verre de quartz d'une contenance de 100-200 cm verser 45 cm 2,5 mol/dm solution d'acide nitrique. Les tiges sont fixées dans des supports en aluminium ou en titane de haute pureté, qui sont connectés aux bornes LATR, puis les tiges sont immergées dans un verre avec de l'acide, le LATR est connecté au réseau et l'échantillon est dissous dans la plage de tension de 10 à 20 V pendant 15 minutes. Pendant ce temps, environ 1 g d'aluminium se dissout. Il est permis de décomposer l'échantillon à l'aide d'un redresseur au sélénium utilisant des électrodes Fischer.
Ensuite, le LATR est éteint, les tiges sont déconnectées, lavées à l'eau, séchées et pesées. La masse d'aluminium dissous est déterminée par la différence de masse. Il faut que la masse d'aluminium dissous soit d'au moins 1 g, sinon la dissolution se poursuit. La solution est bouillie pour éliminer les oxydes d'azote pendant 15 minutes, une solution de permanganate de potassium est ajoutée jusqu'à obtention d'une couleur rose et chauffée jusqu'à décoloration. Après refroidissement, la solution est transférée dans une fiole jaugée de 100 ml. diluer au trait avec de l'eau et mélanger.
Pipeter une aliquote de la solution, correspondant à environ 0,5 g d'aluminium, dans une fiole jaugée de 100 ml. . Ajouter la quantité manquante d'une solution de 5 mol/dm acide nitrique pour lier complètement l'aluminium en nitrate et créer une acidité de 0,14 mol / dm dans un volume de 50 cm . Pour déterminer la quantité manquante d'acide nitrique, procédez comme suit : pipette 5 cm solution dans une fiole conique, diluée avec de l'eau, portée à ébullition et titrée à 0,5 mol/l solution d'hydroxyde de sodium à une couleur légèrement rose de phénolphtaléine. Calculer la teneur totale en acide pour une aliquote de la solution, qui est prélevée pour la détermination. La teneur totale en acide obtenue par titrage doit être inférieure à celle nécessaire à la formation du nitrate d'aluminium. (Pour convertir 1 g d'aluminium en nitrate, 22,2 cm 5 mol/dm solution d'acide nitrique).
Calculer la quantité manquante de 5 mol/dm solution d'acide nitrique pour lier l'aluminium en nitrate et créer une acidité de 0,14 mol / dm dans un volume de 50 cm (pour augmenter l'acidité de la solution de 0,01 mol/dm dans un volume de 50 cm 0,1 cm requis 5 mol/dm solution acide).
Après avoir ajouté la quantité requise d'acide nitrique (le volume de la solution doit être d'environ 50 cm ) verser 5 cm une solution de molybdate d'ammonium avec une fraction massique de 5%, mélanger et laisser reposer 10 minutes. Ajouter ensuite 30 cm 4 mol/dm solution d'acide sulfurique, laver les parois du col du ballon, mélanger et après 3 minutes ajouter sous agitation 5 cm solution d'acide ascorbique. Diluer la solution jusqu'au trait avec de l'eau et mélanger. Mesurer la densité optique de la solution, comme indiqué au paragraphe 3.1.
Mener simultanément une expérience de contrôle. Pour ce faire, dans une fiole jaugée d'une contenance de 100 ml fit 48cm eau, 1,4 cm 5 mol/dm solution d'acide nitrique, 5 cm molybdate d'ammonium avec une fraction massique de 5% et l'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 3.1.
La masse de silicium est trouvée selon la courbe d'étalonnage 2, en tenant compte de la correction
expérience de contrôle vku.
3.2.2. Méthode d'extraction
0,5 g de l'échantillon est placé dans une coupelle en platine, nickel, argent ou téflon avec un couvercle, ajouter 10 ml solution d'hydroxyde de sodium et chauffé jusqu'à dissolution de l'échantillon. Après dissolution, le couvercle est lavé à l'eau, la solution est légèrement refroidie, 1 cm solution de peroxyde d'hydrogène et soigneusement évaporée jusqu'à l'obtention d'un état sirupeux. Après refroidissement, ajouter 30-40 cm eau et chauffer à nouveau, sans porter à ébullition, jusqu'à ce que les sels soient complètement dissous. La solution est refroidie et transférée dans un bécher d'une capacité de 250 ml. contenant 20 cm 4 mol/dm acide sulfurique; la tasse est lavée plusieurs fois à l'eau chaude. La solution est chauffée jusqu'à dissolution des sels, diluée avec de l'eau à 80 cm et super.
La solution est transférée dans une ampoule à décanter d'une capacité de 250 ml. marqué à 100 cm et dilué avec de l'eau jusqu'à un volume de 100 ml , ajouter 5cm une solution de molybdate d'ammonium avec une fraction massique de 10,6%, mélanger et laisser reposer 10 minutes. Ajouter ensuite 20 cm 8,85 mol/dm solution d'acide sulfurique, mélanger et ajouter immédiatement 5 ml solution d'acide ascorbique ou 5 cm solution d'acide aminonaphtolsulfonique, puis mélanger à nouveau et laisser reposer 30 minutes.
Au bout de 30 minutes, ajouter 25 ml de alcool butylique, agité pendant 1 min, après décantation, la phase organique est placée dans un ballon sec contenant 20 g de sulfate de sodium en agitant le ballon de temps en temps. Après 20 minutes, la densité optique de la phase organique est mesurée sur un spectrophotomètre ou sur un photoélectrocolorimètre, en tenant compte que l'absorption lumineuse maximale des solutions correspond à une longueur d'onde de 810 mm.
La solution de référence est l'alcool butylique.
Simultanément à l'analyse et dans les mêmes conditions, une solution de l'expérience témoin est préparée, mais au lieu de 20 cm utiliser 13cm 4 mol/dm solution d'acide sulfurique.
La masse de silicium est trouvée selon la courbe d'étalonnage 3, en tenant compte de la correction du témoin
vivre.
3.2.1, 3.2.2. (Édition modifiée, Rev. N 1, 3).
3.3. Construction de graphiques d'étalonnage
3.3.1. Graphique 1
En fioles jaugées d'une capacité de 100 ml prendre 10cm solution de fond et coulée de la microburette 0 ; une; 2 ; quatre ; 6 ; huit; 12cm la solution étalon B, qui correspond à 0 ; 0,010 ; 0,020 ; 0,040 ; 0,060 ; 0,080 ; 0,12 mg de silicium.
Diluer la solution à 50 cm 0,07 mol/dm solution d'acide sulfurique, verser 5 cm une solution de molybdate d'ammonium avec une fraction massique de 5% puis procéder comme indiqué au paragraphe 3.1. La solution de référence est une solution à laquelle du silicium n'a pas été ajouté.
Sur la base des valeurs obtenues des densités optiques et des masses connues de silicium, une courbe d'étalonnage 1 est construite.
3.3.2. Graphique 2
En fioles jaugées d'une capacité de 100 ml placé 25 cm solution d'aluminium (environ 0,5 g d'aluminium) et coulée de la microburette 0 ; une; 2 ; quatre ; 6 ; huit; 10cm la solution étalon B, qui correspond à 0 ; 0,005 ; 0,010 ; 0,020 ; 0,030 ; 0,040 ; 0,050 mg de silicium.
La quantité manquante de 5 mol/dm est versée solution d'acide nitrique, qui est calculée comme indiqué au paragraphe 3.2.
La solution est diluée avec de l'eau jusqu'à 50 ml , verser 5 cm une solution de molybdate d'ammonium avec une fraction massique de 5% et l'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 3.1.
La solution de référence est une solution à laquelle du silicium n'a pas été ajouté. Sur la base des valeurs obtenues des densités optiques et des masses de silicium connues, une courbe d'étalonnage 2 est construite.
3.3.3. Graphique 3
Pour construire une courbe d'étalonnage dans sept ampoules à décanter d'une capacité de 250 ml marqué à 100 cm ajouter 25cm solutions d'aluminium. Ensuite, ajoutez alternativement 1.0 ; 2,5 ; 5,0 ; 7,5 ; 10,0 et 12,5 cm la solution étalon B, qui correspond à 0,002 ; 0,005 ; 0,010 ; 0,015 ; 0,020 et 0,025 mg de silicium. La solution B n'est pas ajoutée au septième flacon. Les solutions sont diluées avec de l'eau jusqu'à un volume de 100 ml. puis poursuivre l'analyse comme indiqué au paragraphe 3.2.2.
La solution de référence est une solution à laquelle du silicium n'a pas été ajouté.
Sur la base des valeurs obtenues de la densité optique et des masses connues de silicium, un graphique d'étalonnage est construit.
3.3.1-3.3.3. (Édition modifiée, Rev. N 1, 3).
4. TRAITEMENT DES RÉSULTATS
4.1. Fraction massique de silicium ( 
) en pourcentage est calculé par la formule
,
où 
est la masse de silicium trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, mg ;
- le volume total de la solution, cm ;
est le volume d'une aliquote de la solution, cm ;
- masse d'un échantillon d'aluminium, g.
(Édition modifiée, Rev. N 1).
4.2. Les écarts admissibles dans les résultats des déterminations parallèles ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau.
| | |
Fraction massique de silicium, %
| Écart admissible, %
|
| convergence, rel.
| reproductibilité, rel.
|
De 0,005 à 0,003 inclus
| 45
| 60
|
St. 0,003 "0,01"
| trente
| 45
|
» 0,01 « 0,05 «
| 25
| 40
|
» 0,05 « 0,3 «
| Dix
| quinze
|
» 0.3 « 1.0 «
| sept
| Dix
|
(Édition modifiée, Rev. N 1, 3).
