Утверждены
и введены в действие
письмом Министерства
химического и нефтяного
машиностроения СССР
от 8 сентября 1980 г. N 11-10-4/1601
Срок введения установлен
с 1 октября 1980 года
РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
УСКОРЕННЫЕ И МАРКИРОВОЧНЫЕ МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО
И СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗОВ ОСНОВНЫХ И
СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В ХИМНЕФТЕАППАРАТОСТРОЕНИИ
МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СПЛАВА ТИПА МОНЕЛЬ-МЕТАЛЛ
РТМ 26-363-80
Утверждены и введены в действие письмом
Министерства химического и нефтяного машиностроения от 8 сентября 1980 г. N
11-10-4/1601.
Разработаны Всесоюзным
научно-исследовательским и проектным институтом технологии химического и
нефтяного аппаратостроения (ВНИИПТхимнефтеаппаратуры).
Взамен РТМ 26-32-70.
Настоящий руководящий технический
материал распространяется на химические методы анализа сплава монель-металла. Сплав монель-металла
по ГОСТ 492-73 содержит компоненты: монель марки НМЖМц 28-2, 5-1, 5; Fe 2,0 -
3,0%; Mn 1,20 - 1,80%; Cu
27,00 - 29,00; Ni - остальное.
Общие требования к методам анализа и по
технике безопасности изложены в РТМ 26-326-80.
1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
1.1. Сущность
метода
Метод основан на образовании окрашенного
в буро-красный цвет соединения никеля с демитилглиоксимом
в щелочной среде в присутствии окислителя персульфата аммония. Мешающее влияние
меди устраняют прибавлением к исследуемому раствору трилона Б в присутствии хлорида аммония. Фотометрирование
проводят против раствора сравнения, содержащего 0,001 г никеля, используя
светофильтр с областью пропускания от 450 до 480 нм,
в кюветах с толщиной слоя 5 мм.
1.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Фотоколориметр ФЭК-56 или другие приборы
подобного типа, обеспечивающие такую же точность измерения.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Калий-натрий виннокислый (сегнетовая соль) по ГОСТ 5845-79, 20-процентный раствор,
свежеприготовленный.
Аммоний надсернокислый
(персульфат) по ГОСТ 20478-75, 20-процентный раствор, свежеприготовленный.
Натр едкий по ГОСТ 4328-77, 20-процентный
раствор.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, 0,5-процентный раствор в 20-процентном растворе
едкого натра.
Трилон Б по ГОСТ
10659-73, 2-процентный раствор.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72,
5-процентный раствор.
Стандартный раствор никеля А (готовят следующим образом: навеску массой 0,6625 г
стандартного образца никеля, стандартный образец 319 содержит 75,5% никеля и
8,41% меди, растворяют при нагревании в 15 куб. см соляной кислоты,
разбавленной 1:1, и 5 куб. см азотной кислоты плотностью 1,4 г/куб. см).
Раствор кипятят до удаления окислов
азота, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до метки
водой и перемешивают. 1 мл раствора содержит 0,0005 г никеля.
Раствор Б
(готовят следующим образом: 50 куб. см раствора А помещают в мерную колбу
вместимостью 250 куб. см, разбавляют до метки водой и перемешивают). 1 куб. см
раствора Б содержит 0,0001 г никеля.
1.3. Проведение
анализа
Навеску сплава массой 0,1 г помещают в
стакан вместимостью 100 куб. см, приливают 15 куб. см соляной кислоты,
разбавленной 1:1, 5 куб. см азотной кислоты и растворяют при нагревании. По
окончании растворения раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают,
переносят в мерную колбу вместимостью 250 куб. см, доводят до метки водой и
перемешивают.
Аликвотную часть 5 куб. см помещают в
мерную колбу вместимостью 100 куб. см, приливают 10 куб. см раствора сегнетовой
соли, 5 куб. см персульфата аммония, 5 куб. см едкого натра, 10 куб. см диметилглиоксима, 5 мл трилона Б, 5 мл хлористого аммония, тщательно перемешивают после
добавления каждого реактива. Доводят до метки водой и перемешивают.
Через 15 минут измеряют оптическую
плотность на фотоколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в
интервале длин волн от 450 до 480 нм, или на
спектрофотометре при длине волны 460 нм в кювете с
толщиной слоя 5 мм.
Раствор сравнения готовят следующим
образом: в мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 2 куб. см
стандартного раствора А и добавляют все реактивы в том
же количестве и порядке, доводят водой до метки и перемешивают.
1.3.1. Построение градуировочного
графика для массовой доли никеля от 55% и выше.
В мерные колбы вместимостью 100 куб. см
помещают стандартный раствор А в количестве 2 куб. см
и стандартный раствор Б в количестве 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 куб. см, что
соответствует 55,0; 60,0; 65,0; 70,0; 75,0% никеля, в каждую колбу приливают 10
куб. см сегнетовой соли и далее ведут анализ, как указано в п. 2.3.
В раствор сравнения вводят 2 куб. см
стандартного раствора А и добавляют все реактивы в том
же количестве, как указано в п. 2.3.
По найденным значениям оптической
плотности строят градуировочный график.
1.4. Обработка
результатов
1.4.1. Массовую долю никеля в процентах
находят по градуировочному графику.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕДИ
2.1. Сущность
метода
Метод основан на образовании интенсивно
окрашенного в синий цвет аммиаката меди. Фотометрирование
проводят со светофильтром, пропускающим свет в области от 610 до 620 нм. Обязательным условием при проведении анализа является
создание одинаковых концентраций аммиака в анализируемом растворе и растворе
сравнения. Влияние никеля компенсируют введением такого же количества его в
раствор сравнения, предварительно установив его содержание вышеописанным методом.
2.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Фотоколориметр ФЭК-56 или другие приборы
подобного типа, обеспечивающие такую же точность измерения.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77,
разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Стандартный раствор
меди (готовят следующим образом: 2,0 г стандартного образца 71-в
электролитической меди растворяют в 10 куб. см азотной кислоты, разбавленной
1:1, по окончании растворения охлаждают раствор, добавляют 10 куб. см серной
кислоты плотностью 1,8 г/куб. см и упаривают до выделения ее паров, охлажденный
раствор разбавляют водой, переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до
метки водой и перемешивают). 1 мл раствора содержит
0,002 г меди.
2.3. Проведение
анализа
Навеску сплава массой 0,1 г помещают в
стакан вместимостью 100 куб. см, приливают 10 куб. см азотной кислоты и 10 куб.
см соляной и растворяют при нагревании. По окончании растворения в охлажденный
раствор добавляют 6 куб. см серной кислоты и упаривают до выделения паров,
осторожно разбавляют водой, переводят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см,
прибавляют 30 куб. см аммиака водного, доводят до метки водой и перемешивают. Часть раствора фильтруют от гидратов железа, алюминия и других
элементов в сухую колбу или стакан (первые порции фильтрата отбрасывают) и
измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 550 нм или на фотоколориметре со светофильтром, имеющим область
пропускания в интервале длин волн от 550 до 570 нм, в
кювете с толщиной слоя 20 мм.
В качестве раствора сравнения используют
одни реактивы с добавкой никеля в виде стандартного раствора в количестве,
соответствующем его массовой доле в анализируемой пробе.
2.3.1. Построение градуировочного
графика
В шесть стаканов вместимостью 100 куб. см
помещают навески никеля и железа в виде стандартных образцов в количествах,
соответствующих их массовой доле в определяемом образце и 2,5; 5,0; 7,5; 10,0;
12,5; 15,0 куб. см стандартного раствора меди, что соответствует 5,0; 10,0;
15,0; 20,0; 25,0; 30,0% меди при общей навеске 0,1 г. Содержимое стаканов
растворяют в 10 куб. см азотной кислоты и 10 куб. см соляной кислоты. По
окончании растворения в охлажденный раствор добавляют 6 куб. см серной кислоты
плотностью 1,82 г/куб. см и далее ведут анализ, как указано в п. 3.3.
По полученным значениям оптической
плотности растворов строят градуировочный график.
2.4. Обработка
результатов
2.4.1. Массовую долю меди находят по градуировочному графику.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ТИТАНА
3.1. Сущность
метода
Метод основан на образовании окрашенного
в интенсивно желтый цвет соединения титана с перекисью водорода в сернокислой
среде. Оптическую плотность измеряют со светофильтром, пропускающим свет в
области 410 нм. Влияние трехвалентного железа
устраняют добавлением ортофосфорной кислоты. Остальные компоненты сплава не
мешают образованию цветной реакции титана с перекисью водорода.
3.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Фотоколориметр ФЭК-56 или другие приборы
подобного типа, обеспечивающие такую же точность измерения.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Пергидроль по ГОСТ 10929-76.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Стандартный раствор титана (готовят
следующим образом: 0,25 г металлического титана растворяют в 10 куб. см серной
кислоты, разбавленной 1:4, окисляют несколькими каплями азотной кислоты
плотностью 1,4 г/куб. см и упаривают раствор до появления паров серной
кислоты). Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят
до метки водой и перемешивают. 1 куб. см данного раствора содержит 0,00025 г
титана.
3.3. Проведение
анализа
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в
коническую колбу вместимостью 250 куб. см, приливают 10 куб. см азотной кислоты
плотностью 1,4 г/куб. см, 10 куб. см соляной кислоты плотностью 1,19 г/куб. см
и растворяют при нагревании. В охлажденный раствор приливают 10 куб. см серной
кислоты плотностью 1,82 г/куб. см и выпаривают до паров серной кислоты. Соли
растворяют в 50 куб. см воды при нагревании. Раствор охлаждают, переносят в
мерную колбу вместимостью 100 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.
Отбирают аликвотную часть 25 куб. см,
помещают в мерную колбу вместимостью 50 куб. см, добавляют две капли
ортофосфорной кислоты плотностью 1,7 г/куб. см, 1 куб. см пергидроля, доводят
до метки водой и перемешивают. Через 10 мин. измеряют оптическую плотность на
спектрофотометре при длине волны 410 нм или
фотоколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин
волн от 400 до 450 нм, в кювете с толщиной слоя 20
мм.
В качестве раствора сравнения используют
аликвотную часть анализируемого образца с добавлением двух капель ортофосфорной
кислоты.
3.3.1. Построение градуировочного
графика
Для построения градуировочного
графика используют солевой фон, приготовленный искусственным путем. В шесть
конических колб вместимостью 200 куб. см помещают 0,32 г металлического никеля,
0,16 г металлической меди и 0,01 г железа и 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 куб. см
стандартного раствора титана, что соответствует 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5% титана при навеске массой 0,5 г и аликвотной части раствора 25
куб. см. Содержимое колбы растворяют в 10 куб. см азотной кислоты плотностью
1,4 г/куб. см и 10 куб. см соляной кислоты плотностью 1,19 г/куб. см. В
охлажденный раствор добавляют 10 куб. см серной кислоты плотностью 1,82 г/куб.
см и упаривают до паров серной кислоты. Далее анализ ведут, как указано
в п. 4.3.
3.4. Обработка
результатов
3.4.1. Массовую долю титана находят по градуировочному графику.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ЖЕЛЕЗА (0,1 - 0,5%)
4.1. Сущность
метода
Метод основан на образовании комплексного
соединения трехвалентного железа с сульфосалициловой кислотой при pH = 8 - 11,5, окрашенного в желтый цвет. Железо от
мешающих элементов (никель, медь и др.) отделяют осаждением его в виде
гидроокисей в присутствии коллектора - соли алюминия.
4.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Фотоколориметр ФЭК-56 или другие приборы
подобного типа, обеспечивающие такую же точность измерения.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Кислота сульфосалициловая по ГОСТ
4478-78, 10-процентный раствор.
Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77,
5-процентный раствор.
Стандартный раствор железа (готовят
следующим образом: 1,7268 г железоаммонийных квасцов растворяют в 50 куб. см
соляной кислоты, разбавленной 1:10, переносят в мерную колбу вместимостью 1 л,
доводят до метки той же кислотой и перемешивают). 1 мл данного раствора
содержит 0,0005 г железа.
4.3. Проведение
анализа
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в
стакан вместимостью 150 куб. см, приливают 5 куб. см азотной кислоты плотностью
1,4 г/куб. см и 15 куб. см соляной кислоты плотностью 1,19 г/куб. см и
растворяют при нагревании. По окончании растворения вводят 3 куб. см раствора
алюмокалиевых квасцов и приливают аммиак водный до выпадения гидроокисей и
избыток от 3 до 5 капель. Раствор нагревают для лучшей коагуляции гидроокисей,
дают осадку отстояться, фильтруют через фильтр "белая лента" и
промывают осадок горячей водой с добавлением нескольких капель аммиака водного.
Осадок смывают в стакан, в котором производилось растворение, приливают 30 куб.
см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при нагревании. Охлажденный
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 куб. см, доводят до метки
водой и перемешивают.
Отбирают аликвотную часть 5 куб. см,
помещают в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, приливают 10 куб. см раствора
сульфосалициловой кислоты, аммиак водный по каплям до образования устойчивой
желтой окраски и от 1 до 2 капель в избытке, доводят до метки водой и
перемешивают. Оптическую плотность измеряют на фотоколориметре со
светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 400 до 450 нм, или на спектрофотометре при длине волны 420 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм.
В качестве раствора сравнения используют
воду.
4.3.1. Построение градуировочного
графика
В пять стаканов вместимостью 150 куб. см
помещают навески металлического никеля массой 0,35 г и электролитической меди
массой 0,15 г, вводят 3 куб. см раствора алюмокалиевых квасцов в качестве
коллектора и 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 куб. см стандартного раствора из железа,
что соответствует 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5% железа при навеске
массой 0,5 г и аликвотной части раствора пробы 5,0 куб. см. Содержимое стакана
растворяют в 5 куб. см азотной кислоты плотностью 1,4 г/куб. см и 15 куб. см
соляной кислоты плотностью 1,19 г/куб. см, осаждают гидроокиси аммиаком водным
и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.
По полученным значениям оптической
плотности строят градуировочный график.
4.4. Обработка
результатов
4.4.1. Массовую долю железа находят по градуировочному графику.
5.
КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА
(0,5 - 10,0%)
5.1. Сущность
метода
Метод основан на образовании прочного
растворимого комплекса железа с трилоном Б при величине pH = 1 - 2. В
качестве индикатора применяют сульфосалициловую кислоту. Железо от мешающих
элементов (никель, медь и др.) отделяют осаждением его в виде гидроокисей в
присутствии коллектора - соли алюминия. Алюминий, присутствующий в растворе,
остается свободным до тех пор, пока все железо не будет связано трилоном Б, что устанавливается по
применяемому индикатору.
Присутствие в титруемом растворе от
0,0001 до 0,0003 г титана определению не мешает.
5.2. Реактивы и
растворы
Необходимые реактивы и растворы указаны в
п. 5.2.
Трилон Б по ГОСТ
10659-73, 0,1 н титрованный раствор (готовят следующим образом: 18,6 г соли
растворяют в воде, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до метки
водой и перемешивают).
5.3. Проведение
анализа
Навеску сплава массой 1,0 г растворяют в
5 куб. см азотной кислоты плотностью 1,4 г/куб. см и 15 куб. см соляной кислоты
плотностью 1,19 г/куб. см. По окончании растворения вводят 3 куб. см раствора
алюмокалиевых квасцов и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.
Раствор после растворения гидроокисей
переводят в коническую колбу вместимостью 250 куб. см, для установления pH = 1 - 2 прибавляют аммиак водный до начала выпадения
гидроокисей, которые растворяют в соляной кислоте, разбавленной 1:1, прибавляя последнюю
по каплям.
К полученному раствору приливают 1 куб.
см раствора сульфосалициловой кислоты и титруют раствором трилона Б до исчезновения красно-фиолетовой окраски.
5.4. Обработка
результатов
5.4.1. Массовую долю железа (X) в
процентах вычисляют по формуле:
T x V x 100
Fe
X = -------------,
m
где:
T -
титр раствора трилона Б,
выраженный в граммах железа;
Fe
V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, куб. см;
m - масса навески, образца, г.
Примечание. Титр 0,1 н раствора трилона Б устанавливают по 0,1 н
раствору соли трехвалентного железа в условиях проведения анализа.