GOST 24018.3−80 Alliages réfractaires à base de nickel. Méthodes de détermination du plomb (avec modifications n° 1, 2)

GOST 24018.3-80

Groupe B39

NORME INTER-ÉTATS

ALLIAGES RÉSISTANTS À LA CHALEUR À BASE DE NIC

GOST 24018.5-80 Alliages résistants à la chaleur à base de nickel. Méthode de dosage du plomb et du bismuth (avec modifications n° 1, 2)

GOST 24018.5−80

Groupe B39

NORME INTER-ÉTATS

ALLIAGES RÉSISTANTS À LA CHALEUR À BASE DE NICKEL

Méthode de dosage du plomb et du bismuth

Alliages résistants au feu à base de nickel.
Méthode de dosage du plomb et du bismuth

ISS 77.120.40
OKSTU 0809

Date de lancement 1981-07-01

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Ministère de la Métallurgie de l'URSS

2. APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 28.02.80 N 958

3. INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

4. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

5. La limitation de la période de validité a été supprimée conformément au protocole N 7-95 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 11-95)

6. ÉDITION (août 2004) avec amendements n° 1, 2, approuvés en décembre 1985, décembre 1990 (IUS 4-86, 3-91)


Cette norme établit une méthode voltamétrique de stripping pour la détermination de la teneur en plomb et en bismuth (avec des fractions massiques de plomb et de bismuth de 0,0001 % à 0,005 %).

La méthode est basée sur la concentration préliminaire de plomb et de bismuth sur une électrode fixe à goutte de mercure ou sur une électrode mercure-graphite à un potentiel de moins 0,85 V dans une solution de 1 mol/dm acide citrique et 1 mol/dm chlorure d'ammonium, suivi de l'enregistrement du courant de dissolution anodique du plomb et du bismuth à un potentiel de moins 0,55 V et moins 0,18 V, respectivement, par rapport à l'électrode de chlorure d'argent en présence des principaux composants de l'alliage (option 1).

Avec une fraction massique de cuivre supérieure à 0,03 %, le dosage du bismuth est réalisé après sa séparation préalable des principaux composants avec l'ammoniac par co-précipitation sur hydroxyde de fer (option 2).

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour la méthode d'analyse - selon GOST 24018 .0.

2. APPAREILLAGE, REACTIFS ET SOLUTIONS

Polarographe CA ou polarographe d'oscilloscope.

Cellules avec une anode déportée (mercure dans une solution saturée de chlorure de potassium), une électrode de référence en chlorure d'argent, une électrode fixe à goutte de mercure de toute conception assurant la reproductibilité du signal analytique requise par la documentation réglementaire et technique, ou une électrode solide ( 4 millimètres ) à partir d'un matériau contenant du graphite de toute méthode de fabrication assurant la reproductibilité du signal analytique requise par la documentation réglementaire et technique.

Marque de mercure P0 selon GOST 4658 , ne contenant pas d'humidité.

Azote gazeux selon GOST 9293 ou argon selon GOST 10157 .

Acide chlorhydrique selon GOST 14261 et dilué 1:1.

Acide nitrique selon GOST 11125 et dilué 1:15.

Acide fluorhydrique selon GOST 10484 .

Acide citrique selon GOST 3652 .

Chlorure d'ammonium selon GOST 3773 .

Fond pour polarographie contenant 1 mol/dm acide citrique et 1 mol/dm chlorure d'ammonium. Si nécessaire, l'électrolyte de fond est soumis à une purification électrochimique supplémentaire des impuretés de métaux non ferreux avec une cathode au mercure pendant 4 à 5 heures à un potentiel de moins 1,2 V, qui est maintenu constant avec un potentiostat (dessin).

1 - électrode de travail au mercure; 2 - contact en platine ; 3 - agitateur magnétique ; 4 - électrode auxiliaire
du charbon spectral; 5 - électrode de référence au chlorure d'argent ; 6 - récipient en polyéthylène; 7 - couverture;
8 - tube en verre pour l'alimentation en azote; 9 - siphon pour alliage d'électrolyte

Nourriture ascorbique acide.

Chlorure de potassium selon GOST 4234 , solution saturée.

Acide perchlorique, solution à une concentration massique de 57 g/cm , (g/dm ).

Nitrate de fer, solution : 1 g de fer carbonyle est dissous lorsqu'il est chauffé dans 20 cm acide nitrique 1:1, refroidir, diluer avec de l'eau à 100 ml et mélanger.

Potentiostat de n'importe quel modèle, fonctionnant dans le mode d'un potentiel donné.

Oxyde de nitrate de mercure (II) selon GOST 4520 , solution de concentration massique de 1 g/dm : 0,1 g de nitrate de mercure est dissous dans 80 ml acide nitrique (1:15). La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 100 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Ammoniaque d'eau selon GOST 24147 .

Bismuth grades Vi0 ; Wi00 ; Vi000 ; Vi0000 selon GOST 10928 .

Solutions étalons de bismuth.

Solution A : 0,1 g de bismuth est dissous par chauffage dans 30 ml acide nitrique, faire bouillir la solution jusqu'à élimination des oxydes d'azote, refroidir, transférer dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm Diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

1cm solution étalon, A contient 0,0001 g de bismuth.

Solution B : 10 cm solution, A est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter 2cm acide chlorhydrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger.

1cm la solution étalon B contient 0,00001 g de bismuth.

Solution B : 5 cm la solution B est placée dans une fiole jaugée d'une contenance de 50 ml , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

1cm La solution étalon contient 0,000001 g de bismuth.

Les solutions B et C sont préparées immédiatement avant utilisation.

Grades de plomb C0 ; C00 ; C000 ; С0000 selon GOST 3778 .

Solutions étalons de plomb.

Solution A : 0,1 g de plomb est dissous par chauffage dans 30 ml acide nitrique. La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 1 dm. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

1cm solution étalon, A contient 0,0001 g de plomb.

Solution B : 10 cm solution, A est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter 2cm acide chlorhydrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger.

1cm la solution étalon B contient 0,00001 g de plomb.

Solution B : 5 cm la solution B est placée dans une fiole jaugée d'une contenance de 50 ml , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

1cm la solution étalon B contient 0,000001 g de plomb.

Les solutions B et C sont préparées immédiatement avant utilisation.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

3. CONDUITE DE L'ANALYSE

3.1. Option 1

Un échantillon de l'alliage pesant 0,5 g est placé dans un verre (ou flacon) d'une capacité de 250 à 300 cm , ajouter 15cm acide chlorhydrique, 5 cm l'acide nitrique et dissoudre l'échantillon lorsqu'il est chauffé. La solution est évaporée aux sels humides, coulée 5 cm l'acide chlorhydrique et à nouveau évaporé en sels humides. Cette opération est répétée deux fois.

Les sels sont dissous dans 5 cm acide chlorhydrique, transféré quantitativement dans une coupelle en platine, une coupelle en carbone vitreux ou une coupelle en fluoroplastique, ajouter 3 ml l'acide fluorhydrique et chauffé jusqu'à dissolution complète du précipité d'acides tungstique et molybdique, ainsi que des produits d'hydrolyse du titane et du niobium. La solution est refroidie, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 50 ml , ajouter de l'eau jusqu'à la marque, mélanger et placer immédiatement dans un récipient en polyéthylène ou en fluoroplastique avec un couvercle.

Pour déterminer la teneur en plomb et en bismuth, 20 cm électrolyte de fond, préalablement purgé à l'azote ou à l'argon pendant 5 min, ajouter conformément au tableau 1 une aliquote de la solution à tester, en fonction de la fraction massique de plomb et de bismuth dans l'alliage, 0,01-0,02 g d'acide ascorbique et mélanger.

Tableau 1

Un potentiel de moins 0,85 V est réglé sur le polarographe et le plomb et le bismuth sont concentrés sur une électrode à goutte de mercure stationnaire dans une solution agitée en continu pendant 2 à 3 minutes. À la fin du temps d'accumulation, arrêter l'agitation et laisser la solution se calmer pendant 15 s, après quoi la courbe de polarisation anodique est enregistrée à un potentiel d'électrode changeant linéairement de moins 0,85 V à moins 0,05 V ; enregistrer le pic de dissolution du plomb et du bismuth respectivement à un potentiel de moins 0,55 V et moins 0,18 V. Si la teneur en cuivre de la solution est supérieure à 60 fois par rapport au bismuth, la détermination est effectuée avec le balayage de tension arrêté à un potentiel de moins 0,25 V, pendant lequel la solution est agitée pendant 15 s, après quoi on laisse la solution se déposer pendant 15 s, le balayage de tension est activé et le pic de dissolution du bismuth est enregistré. La sensibilité de l'appareil lors de l'enregistrement d'un polarogramme est choisie de manière à ce que la hauteur du pic enregistré soit d'au moins 10 mm. Pour chaque mesure, une nouvelle goutte de mercure est obtenue.

Lorsque vous travaillez avec des électrodes solides en mode mercure-graphite, 20 à 25 cm sont versés dans la cellule polarographique électrolyte de fond, préalablement purgé à l'azote pendant 5 min, ajouter 3-4 gouttes d'une solution de nitrate de mercure (II) (10 µg/cm ) et effectuer l'électroconcentration du plomb, qui se trouve comme une impureté dans l'électrolyte de fond à un potentiel de moins 0,85 V pendant 2 min dans une solution agitée. L'agitation est arrêtée, on laisse reposer la solution pendant 15 s, puis on enregistre la courbe de polarisation anodique en enregistrant le courant maximal d'ionisation du plomb à un potentiel de moins 0,54 V. Les courbes sont enregistrées trois fois, dont la première mesure est pas pris en compte dans les calculs. Après chaque enregistrement, l'électrode est nettoyée électrochimiquement à un potentiel de plus 0,2 V dans une solution agitée pendant 30 s.

Pour déterminer le plomb et le bismuth, une aliquote de la solution d'essai conformément au tableau 1a, 0,01–0,02 g d'acide ascorbique, est ajoutée à l'électrolyte de fond dans une cellule polarographique, mélangée, et l'électroconcentration du plomb et du bismuth est effectuée comme décrit au dessus.

Tableau 1a

Ensuite, la courbe de polarisation anodique est prise, le courant d'ionisation maximal du plomb est enregistré à un potentiel de 0,54 V et du bismuth à un potentiel de moins 0,18 V. À des teneurs en cuivre dans des solutions supérieures à 60 fois par rapport au bismuth, la courbe de polarisation est enregistrée avec une tension d'arrêt de balayage à un potentiel de moins 0,25 V, pendant laquelle la solution est agitée pendant 15 secondes. Ensuite, la solution est laissée se stabiliser pendant 15 s, le balayage de tension est activé et le courant maximal d'électrodissolution du bismuth est enregistré.

La sensibilité de l'appareil lors de l'enregistrement des voltammogrammes est choisie de manière à ce que la hauteur du pic enregistré soit d'au moins 10 mm.

3.2. Option 2

Un échantillon de l'alliage pesant 0,5 g est placé dans un bécher ou un flacon d'une capacité de 250 à 300 cm , verser 15 cm acide chlorhydrique, 5 cm acide nitrique, 8 cm l'acide perchlorique et dissoudre l'échantillon lorsqu'il est chauffé. La solution est évaporée jusqu'à ce que de la vapeur d'acide perchlorique soit libérée pour oxyder le chrome. Les sels se dissolvent lorsqu'ils sont chauffés dans 50 cm eau, verser 1 cm une solution de nitrate de fer (III) et ajouter une solution d'ammoniac jusqu'à précipitation d'hydroxyde de fer et un excès de 1−2 cm ammoniac. La solution avec le précipité est bouillie pendant 1 à 2 min et filtrée à travers un filtre de densité moyenne (ruban blanc). Le précipité est lavé 5-6 fois avec de l'eau chaude, dissous sur un filtre de 10 cm acide chlorhydrique chaud (1:1) et lavé 2 à 3 fois avec de l'eau chaude, en recueillant le filtrat et les lavages dans le bécher dans lequel la précipitation a été effectuée. L'opération de précipitation et de dissolution du précipité est répétée.

La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 50 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Si l'alliage contient du titane et du niobium, la solution est transférée dans une coupelle en platine, une coupelle en carbone vitreux ou une coupelle en fluoroplastique, ajouter 3 cm l'acide fluorhydrique et chauffé jusqu'à dissolution complète du précipité de titane et de niobium.

La solution est refroidie, diluée avec de l'eau à environ 25 ml transféré dans une fiole jaugée de 50 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge, mélanger et transférer immédiatement dans un récipient en polyéthylène ou en fluoroplastique muni d'un couvercle.

Des aliquotes de la solution selon tableau.1 ou tableau.1a sont utilisées pour déterminer la teneur en bismuth selon

article 3.1.

3.1, 3.2. (Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

3.3. La teneur en plomb et en bismuth est déterminée par la méthode des additions standard. Une aliquote de la solution étalon B (voir clause 3.1) est ajoutée à la solution à polarographier, agitée pendant 1 min, puis l'analyse est effectuée comme pour la détermination de la teneur en plomb et en bismuth dans la solution à examiner.

La valeur de l'additif standard est choisie de manière à ce que la hauteur maximale du plomb et du bismuth après l'ajout de l'additif augmente de 1,5 à 2 fois.

4. TRAITEMENT DES RÉSULTATS

4.1. Fraction massique de plomb et de bismuth ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

où est la hauteur du pic de plomb ou de bismuth lors de la polarographie de la solution d'essai, en mm ;

est la hauteur du pic de plomb ou de bismuth lors de la polarographie de la solution à blanc, mm ;

est la hauteur du pic de plomb ou de bismuth après l'introduction d'un additif standard dans la cellule, mm ;

— volume d'additif standard, cm ;

— concentration de la solution étalon, g/cm ;

est le poids de l'échantillon de l'alliage, correspondant à une partie aliquote de la solution,

G.

4.2. Les écarts absolus dans les résultats des déterminations parallèles (avec un niveau de confiance de 0,95) ne doivent pas dépasser les valeurs admissibles indiquées dans le tableau 2.

Tableau 2

(Édition modifiée, Rev. N 2).