ГОСТ 12697.5-77 Алюминий. Метод определения хрома

Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ
Метод определения хрома
ГОСТ
12697.5-77
Alum inium .
M ethod for determ ination o f chromium
MKC 77.120.10
ОКСТУ 1709
Взамен
ГОСТ 12701-67
в части разд. 2
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров С С С Р от 27.09.77 № 2315 дата
введения установлена
01.01.79
Ограничение срока дейсгвня снят» по прото качу № 3—93 Межгосударственного совета по стандартизации,
метрологии и сертификации (ИУС 5 -6 —93)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения хрома в алюминии (при
массовой доле хрома от 0.0002 до 0.1%).
Метод основан на окислении хрома марганцовокислым калием или надсернокислым аммонием в
присутствии катализатора до шестивалентного состояния и образовании в кислой среде растворимого
соединения фиолетового цвета с дифеи ил карбазидом.
Метод предусматривает два варианта проведения анализа без экстракции и с экстракцией хрома.
Окрашенный растворфотометрируют при X = 546 им.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 12697.1—77 и ГОСТ 25086—87.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М. ФЭК-60. КФК или спектрофотометр типов С Ф -16.
СФ-26 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88* 2-го класса точности с погрешностью взвешивания
0 ,0 0 0 2 г .
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, растворы 2 и 4 моль/дм3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80. разбавленная 1:10.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435—77, раствор с массовой долей 0.01%.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, раствор с массовой долей 1%.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328—77, растворе массовой долей 20%. Хранят в полиэтиленовой
посуде.
Метиловый оранжевый, раствор с массовой долей 0,1%.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74. раствор 0.1 г/дм3.
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104—2001.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
Издание с Изменениями № 1. 2. 3. утвержденными в ноябре 1981г., ноябре 1985г ., мае 1988г.
(ИУС 1 -8 2 . 2 - 8 6 .8 - 8 8 ) .
19
êàêóþ ñêàòåðòü

С. 2 ГОСТ 12697.5-77
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 0,02 моль/дм1.
Аммоний надссрнокислый по ГОСТ 20478—75. свежеприготовленный раствор с массовой
долей 10 %.
Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069—2001.
Раствор алюминия 20 и 25 г/дм'; готовят следующим образом: 2,0 или 2.5 г алюминия растворяют
в 50 см1 гидроксида натрия при нагревании, после охлаждения переводят раствор в мерную колбу
вместимостью 100 см разбавляют до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в полиэтиленовой
посуде.
Мочевина по ГОСТ 6691—77.
Ацетон по ГОСТ 2603—79. Если необходимо, ацетон подвергают предварительно перегонке при
56 *С.
Дифенилкарбазид по НД. свежеприготовленные растворы с массовой долей 0,1 и 0.25% в ацето­
не. Раствор, окрашенный в бурый цвет, для анализа непригоден. В случае проведения анализа с экст­
ракцией раствор днфенилкарбазнда применяют охлажденным до 5— ЮНГ.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220—75.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, растворы 0.5 и 6 моль/дм1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Смесь кислот: в стакан вместимостью НИК) см’ помешают 200 см' концентрированной соляной
кислоты, 200 см* концентрированной азотной кислоты и 400 см' воды. При постоянном перемешива­
нии и охлаждении добавляют 120 см' концентрированной серной кислоты. После охлаждения смесь
переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см', доливают до метки водой и перемешивают.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Аммония гексоцеронитрат |(NH4)jCe(No,)J, раствор 0,02 моль/дм' по церию и 1 моль/дм' по
серной кислоте.
2,19 г гексоцеронитрата аммония растворяют в небольшом количестве воды и добавляют 25 см'
4 моль/дм' раствора серной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см', доли­
вают до метки водой и перемешивают.
Метилиэобутилкетон (МИБК) очищают следующим образом: в делительную воронку вместимо­
стью 1000 см' помещают 250 см’ МИБК, предварительно охлажденного до 5— 10*С, добавляют 250 см'
0.5 моль/дм’ соляной кислоты такой же температуры, осторожно встряхивают в течение 1 мин и
оставляют до расслоения фаз. Затем водную фазу сливают и отбрасывают. Очищенный МИБК
сохраняют в сосуде с притертой пробкой.
Реактив применяют охлажденным до 5— КГС.
Никель хлористый по ГОСТ 4038—79. растворе массовой долей 2%.
Растворы хрома стандартные.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1414 г предварительно высушенного при 150"'С двухро-
мовокислого калия растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см', разбавляют
до метки водой и перемешивают.
1 см' раствора А содержит 0,1 мг хрома (Сг).
Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: отбирают пипеткой 10 см' раство­
ра А в мерную колбу вместимостью 500 см', доливают до метки водой и перемешивают.
1 см’ раствора Б содержит 0,002 мг хрома (Сг).
Раствор В; готовят перед употреблением следующим образом: отбирают пипеткой 50 см' раслю-
ра Б в мерную колбу вместимостью 100 см’, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см' раствора В содержит 0.001 мг хрома.
(Измененная редакция, Изм. № 1,3).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Проведение анализа без экстракции
3.1. Навеску алюминия массой 0.25 г помешают в стакан вместимостью 100 см', приливают 5 см'
раствора гидроксида натрия, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. После
охлаждения обмывают стекло и стенки стакана водой и приливают 4 моль/дм’ раствора серной
кислоты в количестве, необходимом для перевода 0,25 г алюминия в сернокислый (3,5 см'), дзя
создания кислотности 0,1 моль/дм' в объеме 50 см’ ( 1.3 см’) и для нейтрализации гидроксида натрия.
20

ГОСТ 12697.5-77 С. 3
Расход кислоты на нейтрализацию гидроксида натрия устанавливают титрованием 5 см' раствора гид­
роксида натрия 4 моль/дм' раствором серной кислоты в присутствии метилового оранжевого. Содержи­
мое стакана нагревают до полного растворения гидроксида алюминия.
В зависимости от массовой доли хрома проводят определение из всей навески или переводя
раствор в мерную колбу вместимостью 50 см*. В последнем случае для анализа отбирают аликвотную
часть раствора 5—10 см1 и разбавляют раствор до 25 см3 0.25 моль/дм3 раствором серной кислоты.
Затем хром окисляют марганцовокислым калием или персульфатом аммония в присутствии азот­
нокислого серебра.
При окислении хрома марганцовокислым катнем добавляют его по каплям до появления розо­
вой окраски и нагревают раствор, не доводя до кипения в течение 15 мин. Если во время нагревания
розовая окраска исчезнет, то добавляют по каплям раствор марганцовокислого катня до ее появления.
При окислении хрома персульфатом аммония к раствору прибавляют 2 капли раствора сернокис­
лого марганца, 1 см' раствора азотистокислого серебра и нагревают раствор до кипения. В стакан
помещают несколько бусинок для равномерного кипения раствора. Добавляют 5 см ' персульфата аммо­
ния, перемешивают раствор, накрывают стакан часовым стеклом и кипятят раствор на песчаной бане
в течение К) мин для разрушения избытка персульфата аммония. При этом должна появиться розовая
окраска марганцовой кислоты, что является признаком полного окисления хрома.
После окисления хрома тем или иным способом для удаления избытка марганцовой кислоты
добавляют в горячий раствор по каплям раствор азотистокцелого натрия до обесцвечивания раствора.
Для удаления избытка азотистокислого натрия можно добавить 0,5 г мочевины.
После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см’, добавляют 3 см3
ортофосфорной кислоты, 3 см' раствора дифенилкарбазида с массовой долей 0,25%, доливают до
метки водой и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотохлектро-
колорнметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглошения растворов соответ­
ствует длине волн 546 нм. При соотношении ванадия к хрому не более 10:1 измерение можно прово­
дить через 3 мин.
Раствором сравнения служит вода.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого в стакан вместимостью 100 см1 помешают
4 моль/дм3 раствора серной кислоты в количестве на 3,5 смА меньше, чем для испытуемого раствора и
осторожно вливают 5 см5 раствора гидроксида натрия и проводят анализ, как указано в п. 3.1.1.
Массу хрома определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
При проведении анализа не допускается мыть используемую посуду хромовой смесью.
3.2. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 100 см‘ помещают 10 см' раствора атюминня концентрации 25 г/дм1,
прилипают из микробюретки 0; 1:2; 3; 4; 6: 8; 10 смА раствора Б, что соответствует 0; 0,002; 0,004;
0,008; 0,012; 0,016; 0.020; 0.025 мг хрома, добааляюг необходимое количество 4 моль/дм1 серной
кислоты, нагревают до растворения гидроксида алюминия, охлаждают и добавляют 3 см1 ортофосфор­
ной кислоты, разбавленной 1:10. проводят анализ, как указано в п. 3.1.
Раствором сравнения служит раствор, в который хром не добавлялся. По полученным значениям
оптических плолюстей и известным массам хрома строят градуировочный график.
3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. № I, 3).
3.3. Проведение анализа с экстракцией
3.3.1. 1 г пробы растворяют в 50 см* смеси кислот, добавляя ее небольшими порциями в стакан
вместимостью 250 см1, покрытый часовым стеклом.
При растворении алюминия особой чистоты для ускорения растворения перед прибавлением
смеси кислот в стакан помешают 1 см1 раствора хлористого никеля.
После прекращения реакции часовое стекло и стенки стакана смывают небольшим количеством
воды, затем раствор упаривают до появления паров серного ангидрида и продолжают нагревание еше
10 мин. Раствор охлаждают, добавляют 40—60 см1 воды и нагревают до растворения солей. Раствор
охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см', доливают до метки водой и перемеши­
вают.
Если из раствора выпадает осадок кремниевой кислоты, то раствор фильтруют через фильтр
средней платности, стакан и осадок промывают несколько раз горячей водой. Фильтр с осадком
помешают в платиновый тигель, высушивают, озоляют фильтр с осадком и затем прокаливают при
температуре 1000' С в течение 20 мин.
3— 1473 21

С. 4 ГОСТ 12697.5-77
После охлаждения в тигель добавляют две капли серной кислоты. 2 см азотной кислоты, 5 см'
раствора фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. После охлаждения содержимое тигля
растворяют в небольшом количестве горячей воды с добавлением нескольких капель 4 моль/дм'
раствора серной кислоты. Раствор объединяют с основным фильтратом и упаривают до объема
50—60 см1, затем охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см’, доливают до метки
водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора пробы, а также количество раствора алюминия концентрации
20 г/дм1 отбирают согласно табл. I и помешают в стакан вместимостью 100 см' с меткой на уровне
30 см1.
Таблица 1
М а с с о в а я д о л и храма. %
О б ъ е м а л и к в о т н о й ,
ч а с т и р а с т в о р а
п р о б ы , с м ’
О б ъ ем р а с т в о р а
а л ю м и н и я , с м 1
В м С С 1 И М О С 1 Ь
к о л б ы , с м 1
От 0.0002 до 0.005 20 20
Св. 0,005 . 0,05 10 5 50
* 0,05 . 0,1 5 7.5 50
К раствору добаатяют 2,0 см1 раствора гексацеронитрата аммония и разбаатяют водой до 30 см’.
После перемешивания раствор накрывают часовым стеклом и нагревают на кипящей водяной бане в
течение 25 мин, поддерживая объем раствора добавлением воды. Затем раствор охлаждают до 5—10* С.
Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100 см* с меткой на уровне 45 см*,
обмывают стакан водой температурой 5—10“ С. Объем раствора доливают водой до метки. Затем в
воронку добавляют 4.5 см' 6 моль/дм1 раствора соляной кислоты, раствор перемешивают, добавляют
25 см1 МИБК и встряхивают в течение 1 мин. После расслоения водную фазу переносят в другую
делительную воронку вместимостью 100 см1, добавляют 25 см1 МИБК и вновь встряхивают 1 мин.
После расслоения водную фазу отбрасывают, а органические фазы объединяют в первой делительной
воронке. Лают раствору отстояться и водную фазу отбрасывают. К органической фазе добавляют 25 см'
0.5 моль/дм' раствора соляной кислоты, встряхивают 5 с и после расслоения водную фазу
отбрасывают.
При массовой доле хрома от 0,0002 до 0,005 % производят резкстракцию водой, добавляя один
раз 10 см1 и дважды 5 см' воды и встряхивая каждый раз по 30 с. Водные фазы собирают в мерную
колбу вместимостью 25 см1.
При массовой доле хрома от 0,005 до 0.1 % производят резкстракнию хрома из органической
фазы водой, трижды добавляя по 15 см! и встряхивая по 30 с. Водные фазы собирают в мерную колбу
вместимостью 50 см1.
В мерную колбу вместимостью 25 см1 добавляют 1,3 см* 2 моль/дм’ раствора серной кислоты и
после перемешивания 0,5 см1 раствора дифенилкарбазида с массовой долей I % в мерную колбу
вместимостью 50 см', добавляют 2,5 см' 2 моль/дм5 раствора серной кислоты и после перемешивания
1 см’ раствора дифенилкарбазида с массовой долей 1%. Раствор в колбах дач ива ют до метки водой и
перемешивают.
Через 10 мин посте добавления дифенилкарбазида измеряют оптическую плотность раствора на
фотоэлектрокаториметре или спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов
соответствует длине волны 546 нм.
Раствором сравнения служит вода.
Раствор контрольного опыта готовят как раствор, не содержащий хрома при построении градуи­
ровочного графика.
При проведении анализа не допускается мыть используемую посуду хромовой смесью.
3.3.2. Для построения градуировочного графика при массовой даче хрома от 0.0002 до 0,005 % в
стаканы вместимостью по 100 см1 с меткой на уровне 30 см’ помешают по 10 см’ раствора алюминия
концентрации 20 г/дм', приливают из микробюретки 0; 0,5; 1,0; 2.5; 5,0; 10 см1 раствора В, что
соответствует 0; 0,0005; 0.001; 0,0025; 0,005, 0,10 мг хрома.
Дчя построения градуировочного графика при массовой даче хрома от 0.005 до 0,1 % в стаканы
вместимостью по 100 см1 с меткой на уровне 30 см1 помешают по 10 см5 раствора алюминия конпент-
22

ГОСТ 12697.5-77 С. 5
рации 20 г/дм5, приливают из микробюретки 0; 0.5: 1,0; 2,0; 2.5; 3,0 см' раствора Б. что соответствует
0; 0,01; 0.02; 0,04; 0,05; 0.06 мг хрома.
К растворам в стаканах добавляют по 2 см’ раствора гексацеронитрата аммония, разбавляют
водой до 30 см' и далее поступают как указано в п. 3.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, в который хром не добавлялся.
По полученным значениям оптических плотностей и известным массам хрома строят градуиро­
вочный график.
3.3.1—3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № I, 3).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю хрома (А') в процентах вычисляют по формуле
m V 100
” Р, - /71, 1000 •
где т — масса хрома, найденная по градуировочному графику, мг;
V— общий объем раствора, см1;
V, — объем аликвотной части раствора, см5;
от, — масса навески алюминия, г.
4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать
значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
М а с с о в а я д о л я х р о м а . %
Д о п у с т и м о е р а с х о ж д е н и е . %
с х о д и м о с т и , о т н . и о с п р о н 1 М О Д К М О С Т И . о т н .
От 0.0002 до 0,0005 в ключ. 40 60
Св. 0.0005 * 0.001 30 45
* 0.001 * 0.005 . 20 30
* 0.005 » 0,01 * 10 15
. 0,01 * 0,1 5 7
(Имененная редакция, Изм. № 1, 3).
у 23
ÃÎÑÒ 12697.5-77