GOST 3240.5-76

GOST 3240.5−76 Alliages de magnésium. Méthodes de détermination du zirconium (avec modification n° 1)

GOST 3240.5−76

Groupe B59

NORME INTER-ÉTATS

ALLIAGES DE MAGNÉSIUM

Méthodes de dosage du zirconium

Alliages de magnésium.
Méthodes de dosage du zirconium

ISS 77.120.20
OKSTU 1709

Date de lancement 1978-01-01

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Ministère de l'industrie aéronautique de l'URSS

2. APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par le décret du Comité d'État des normes du Conseil des ministres de l'URSS du 28 décembre 1976 N 2889

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 2-92 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 2-93)

6. ÉDITION avec amendement n° 1, approuvée en juin 1987 (IUS 11-87)


La présente Norme internationale établit une méthode titrimétrique pour le dosage du zirconium (avec une fraction massique de zirconium de 0,05 à 1,5 %) et une méthode photométrique pour le dosage du zirconium (avec une fraction massique de zirconium de 0,00005 à 0,01 %)

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 3240 .0.

2. METHODE TITRIMETRIQUE DE DETERMINATION DE LA TENEUR EN ZIRCONIUM

2.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la dissolution d'un échantillon dans de l'acide chlorhydrique et le titrage du zirconium avec une solution de sel disodique d'acide éthylènediaminetétraacétique.

2.2. Réactifs et solutions

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 , dilué 1:1 et 1:6, solution 2 M.

Acide chlorhydrique hydroxylamine selon GOST 5456 , solution à 10%.

Pyrosulfate de sodium selon TU 6-09-5404.

Xylénol orange, solution à 0,1%, préparée et conservée selon GOST 4919.1 .

Acide phénylarsonique, solution à 1 %.

Oxychlorure de zirconium (IV), 8-aqueux (chlorure de zirconyle).

Solution étalon de zirconium : 0,353 g de chlorure de zirconyle est dissous dans une solution d'acide chlorhydrique 2 M et le volume de la solution est complété avec le même acide jusqu'à 100 cm 3 .

1cm solution contient 1 mg de zirconium.

Pour régler le titre de la solution de zirconium, 10 cm3 sont prélevés avec une pipette solution dans un verre d'une contenance de 250 ml , ajouter 20 cm acide chlorhydrique dilué 1:1 et 100 ml l'eau. La solution est portée à ébullition et 15 cm l'acide phénylarsonique. La solution avec la précipitation est bouillie pendant 10 minutes, en évitant une ébullition vigoureuse. Filtrer à travers deux filtres de densité moyenne et rincer 5 à 6 fois à l'eau chaude. Le filtre avec le précipité est séché, brûlé et calciné à 1050°C pendant 3 h.

Titre de la solution de zirconium ( ), exprimé en g/cm zirconium, calculé par la formule

,

où est la masse de dioxyde de zirconium, g;

0,703 est le facteur de conversion du dioxyde de zirconium en zirconium ;

- une aliquote d'une solution de chlorure de zirconyle, cm .

Sel disodique de l'acide éthylènediamine-N,N,N',N'-tétraacétique (trilon B) selon GOST 10652 , solution 0,0125 M; préparer comme suit : 4,6531 g de Trilon B sont dissous dans 1000 ml l'eau. Le titre d'une solution de Trilon B est fixé en fonction d'une solution de chlorure de zirconium comme suit : 5 cm la solution étalon de zirconium est prélevée dans une fiole conique d'une capacité de 250 ml , verser 70 cm eau chauffée à 80-90°C, 30 cm solution de chlorhydrate d'hydroxylamine et six gouttes de xylénol orange. Titrer avec la solution de Trilon B jusqu'à ce que la couleur de la solution passe du rose au jaune.

Titre de la solution Trilon B ( ), exprimé en g/cm zirconium, calculé par la formule

,

où est la quantité de zirconium contenue dans une aliquote de la solution de zirconium, g ;

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

2.3. Réalisation d'une analyse

Le poids de l'échantillon d'alliage est déterminé en fonction de la teneur en zirconium, comme indiqué dans le tableau.1.

Tableau 1

La partie pesée de l'alliage est placée dans une fiole conique d'une contenance de 250 cm3. et dissoudre lorsqu'il est chauffé dans 30 cm acide chlorhydrique dilué 1:1.

70 cm3 sont versés dans la solution chaude eau chauffée à 80-90°C, 30 cm la solution de chlorhydrate d'hydroxylamine, six gouttes de xylénol orange et la solution chaude sont titrées avec une solution de Trilon B jusqu'à ce que la couleur vire du rose au jaune stable.

S'il reste un précipité noir de zirconium élémentaire non dissous lors de la dissolution de l'alliage, il est filtré à travers un filtre de densité moyenne et le précipité est lavé 6 à 8 fois avec une solution chaude d'acide chlorhydrique dilué 1:6. Le filtre avec le précipité est brûlé, calciné pendant 30 min à 800°C et fusionné à 500–600°C avec cinq fois la quantité de pyrosulfate de sodium. La masse fondue est dissoute dans 100 cm eau et 10 cm l'acide chlorhydrique lorsqu'il est chauffé. Combiner le filtrat avec la solution de fusion résultante et déterminer le zirconium comme ci-dessus.

2.1−2.3. (Édition modifiée, Rev. N 1).

2.4. Traitement des résultats

2.4.1. Fraction massique de zirconium ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

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

est le titre de la solution de Trilon B, exprimé en g/cm zirconium;

est le poids de l'échantillon d'alliage, g.

2.4.2. Les écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 2.

Tableau 2

2.4.1 ; 2.4.2. (Édition modifiée, Rev. N 1).

2.5. Contrôle de la précision des mesures

Pour contrôler la précision des mesures de la fraction massique de zirconium de 0,05 à 1,5%, des échantillons standard d'État, des échantillons standard de l'industrie et des échantillons standard de l'entreprise d'alliages de magnésium, délivrés conformément à GOST 8 .315, sont utilisés. Le contrôle de la précision des mesures est effectué conformément à GOST 25086 .

Il est permis de contrôler la précision des mesures de la fraction massique de zirconium en utilisant la méthode des additions.

(Introduit en plus, Rev. N 1).

3. MÉTHODE PHOTOCOLORIMÉTRIQUE DE DÉTERMINATION DE LA TENEUR EN ZIRCONIUM

3.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la formation d'un composé de zirconium coloré avec de l'arsenazo III dans de l'acide chlorhydrique 9 M. La densité optique des solutions est proportionnelle à la concentration de zirconium dans la plage de 0,5 à 5 µg dans 25 cm la solution. Sensibilité de réaction 0,15 μg en 25 cm . La densité optique est mesurée à 670 nm. L'uranium et le thorium interfèrent avec la mesure.

3.2. Matériel, réactifs et solutions

Spectrophotomètre SF-46, SF-26 ou colorimètre KFK-2.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 , solutions diluées 1:1, 0,2 M et 9 M.

Acide sulfurique selon GOST 4204 .

Acide phénylarsonique, solution à 0,1 %.

Arsenazo III, solution aqueuse à 0,1 %.

Zirconium métallique ou oxychlorure de zirconium (IV), 8-eau.

Sulfate de potassium selon GOST 4145 .

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Solutions étalons de zirconium.

Solution, A avec une concentration de 1 mg/cm préparé à partir de chlorure de zirconyle conformément à la clause 2.2 ou à partir de zirconium métallique :

1 g de zirconium métal est placé dans un bécher d'une contenance de 200 ml , verser 50 cm l'acide sulfurique et ajouter 10 g de sulfate de potassium. Le verre est recouvert d'un verre de montre et chauffé jusqu'à l'apparition d'épaisses vapeurs d'acide sulfurique. Après dissolution complète de l'échantillon de zirconium, le contenu du bécher est dilué avec de l'eau, porté à ébullition et le zirconium est précipité avec de l'ammoniaque. Le précipité est laissé coaguler, filtré, lavé avec de l'eau et quelques gouttes d'ammoniaque.

Ensuite, le gâteau de filtre est dissous dans de l'acide chlorhydrique, dilué 1:1, et l'hydroxyde de zirconium est à nouveau précipité avec de l'ammoniac. Filtré et lavé comme dans le premier cas.

Le gâteau de filtration est dissous dans 34 cm acide chlorhydrique chaud dilué 1:1 dans le bécher où la précipitation a été effectuée. Le filtre est lavé plusieurs fois à l'eau chaude. La solution est ensuite transférée dans une fiole jaugée de 1 dm. Après refroidissement, la solution a été complétée au trait avec de l'eau et mélangée.

1cm solution, A contient 1 mg de zirconium.

Solution B : Préparer en diluant la solution A 20 fois avec de l'acide chlorhydrique 0,2 M.

1cm la solution B contient 5 µg de zirconium.

Solution C : Préparer avant utilisation en diluant la solution B 10 fois avec de l'acide chlorhydrique 0,2 M.

1cm la solution B contient 5 µg de zirconium.

Le titre de la solution étalon, A, est fixé conformément au paragraphe 2.

2.

3.3. Réalisation d'une analyse

Une partie de l'alliage pesant 1 g (lorsque la fraction massique de zirconium est jusqu'à 0,0005%) et 0,1 g (lorsque la fraction massique de zirconium est de 0,0005 à 0,2%) est placée dans un verre d'une capacité de 100−150 cm et dissoudre dans 15 cm Solution d'acide chlorhydrique 9M. Après dissolution, la solution est transférée dans une fiole jaugée d'une contenance de 25 ml. , ajouter au flacon 0,5 cm solution d'arsenazo III et compléter au trait avec de l'acide chlorhydrique 9 M.

Lorsque la fraction massique de zirconium dans l'alliage est de 0,005 à 0,02 %, le ballon est complété au trait de jauge sans ajout d'arsenazo III avec une solution d'acide chlorhydrique 9 M, un aliquot de 5 cm transféré dans un autre flacon d'une contenance de 25 ml , ajouter 0,5cm solution d'arsenazo III et compléter au trait avec le même acide.

Mesurer la densité optique des solutions à une longueur d'onde de 670 nm dans une cuvette avec une épaisseur de couche absorbante de 3 cm par rapport à l'eau.

Soustraire la densité optique de la solution témoin des valeurs obtenues. La fraction massique de zirconium est calculée à partir de la courbe d'étalonnage

.

3.3.1. Construction d'un graphe d'étalonnage

Dans des verres d'une capacité de 100-150 cm entrez 0 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,4 ; 0,6 et 1,0 cm solution B, qui correspond à 0 ; 0,5 ; 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 5,0 μg de zirconium, ajouter 15 cm Solution d'acide chlorhydrique 9 M et faire bouillir pendant 5 à 10 min pour détruire les polymères de zirconium. Les solutions sont transférées dans des fioles jaugées d'une contenance de 25 ml. , ajouter 0,5cm solution d'arsenazo III et compléter au trait avec le même acide. Mesurer l'absorbance des solutions à 670 nm par rapport à l'eau en soustrayant la valeur d'absorbance de la solution témoin. Sur la base des valeurs obtenues, un graphique d'étalonnage est construit.

3.4. Traitement des résultats

3.4.1. Fraction massique de zirconium ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

où est la masse de zirconium trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, μg ;

est le poids de l'échantillon d'alliage, g.

Lors de la détermination de 0,005 à 0,02 % de zirconium par dilution, le résultat est multiplié par 5.

3.4.2. Les écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 3.

Tableau 3

3.5. Contrôle de la précision des mesures

3.5.1. Le contrôle de la précision des mesures est effectué conformément à la clause 2.5.

Section 3. (Édition modifiée, Rev. N 1).