1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный научно-исследовательский институт им. И.П. Бардина" на основе собственного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 145 "Методы контроля металлопродукции"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 июля 2017 г. N 625-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 7530-7:1992 "Сплавы никелевые. Спектрометрический анализ методом атомной абсорбции в пламени. Часть 7. Определение содержания алюминия" (ISO 7530-7:1992 "Nickel alloys - Flame atomic absorption spectrometric analysis - Part 7: Determination of aluminium content", IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru).

Стандарт устанавливает пламенный атомно-абсорбционный спектрометрический метод определения алюминия в никелевых сплавах. Метод применим для определения массовой доли алюминия в диапазоне от 0,2% до 4%. Типичный состав сплавов никеля приведен в ИСО 7530-1.

Общие требования, касающиеся оборудования, пробоотбора, растворения анализируемых образцов, атомно-абсорбционных измерений, расчетов и протоколов испытаний, приведены в ИСО 7530-1.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ISO 5725:1986 <*> Precision of test methods - Determination of repeatability and reproducibility for a standard test method by inter-laboratory tests (Точность методов испытаний. Определение повторяемости и воспроизводимости для стандартного метода испытания по результатам межлабораторных испытаний)

--------------------------------

<*> Заменен. Действуют ISO 5725-1:1994, ISO 5725-2:1994, ISO 5725-3:1994, ISO 5725-4:1994, ISO 5725-5:1998, ISO 5725-6:1994.

ISO 7530-1:1990 Nickel alloys - Flame atomic absorption spectrometric analysis - Part 1: General requirements and sample dissolution (Сплавы никелевые. Спектрометрический анализ методом атомной абсорбции в пламени. Часть 1. Общие требования и растворение образца)

Навеску пробы растворяют в кислоте, фильтруют и распыляют анализируемый раствор в динитрооксид-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра. Сжигают фильтр с осадком, полученным после растворения навески в кислоте, и удаляют кремний в процессе обработки остатка фтористоводородной кислотой. Сплавляют остаток с пиросульфатом калия, плав растворяют в разбавленной кислоте и распыляют этот второй раствор в динитрооксид-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра. Измеряют абсорбцию резонансной энергетической линии спектра алюминия и сравнивают со значением абсорбции градуировочных растворов, измеренной на длине волны 309,3 нм. Суммируют результаты, полученные при измерении обоих растворов.

В дополнение к реактивам, перечисленным в ИСО 7530-1, требуются следующие специальные реактивы.

4.1 Фтористоводородная кислота, .

Предостережение - Фтористоводородная кислота чрезвычайно раздражающе и агрессивно действует на кожу и слизистые оболочки, вызывая открытые раны и ожоги кожи, которые медленно заживают. При попадании кислоты на кожу необходимо промыть ее большим количеством воды и обратиться за медицинской помощью.

4.2 Калия пиросульфат (K₂S₂O₇), измельченный.

4.3 Калия хлорид (KCl), раствор

48 г хлорида калия помещают в стакан вместимостью 600 см³, растворяют в 500 см³ воды и переносят раствор в мерную колбу с одной меткой вместимостью 1000 см³. Доводят до метки водой и перемешивают.

4.4 Алюминий, стандартный раствор (1,000 г/дм³)

Взвешивают 1,000 г алюминия металлического (с точностью 0,001 мг) с массовой долей алюминия не менее 99,9%. Помещают навеску в стакан вместимостью 400 см³, добавляют маленькую каплю ртути и 30 см³ соляной кислоты , разбавленной 1:1. Нагревают содержимое стакана до полного растворения навески. Фильтруют раствор через неплотный бумажный фильтр диаметром 7 см в стакан вместимостью 400 см³. Промывают фильтр 100 см³ теплой воды. В фильтрат добавляют 85 см³ соляной кислоты , разбавленной 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу с одной меткой вместимостью 1000 см³. Доводят до метки водой, перемешивают и хранят в полиэтиленовом сосуде.

Предостережение - Ртуть высокотоксичный элемент и заметно испаряется. Ртуть должна храниться в прочных, герметично закрытых контейнерах. Жидкая ртуть должна переноситься таким способом, чтобы при ее разливе была предусмотрена возможность немедленного сбора ртути и тщательной очистки места разлива. Утилизация ртути должна проводиться в соответствии с нормативными документами.

4.5 Алюминий, стандартный раствор (100 мг/дм³)

100 см³ стандартного раствора алюминия (4.4) отбирают пипеткой в мерную колбу с одной меткой вместимостью 1000 см³, добавляют 90 см³ соляной кислоты . Раствор разбавляют примерно до 800 см³ водой, охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают. Хранят раствор в полиэтиленовом сосуде.

В дополнение к аппаратуре, приведенной в разделе 5 ИСО 7530-1, требуется следующая химическая посуда.

5.1 Пластиковые стаканы вместимостью (100 или 250) см³, предпочтительно выполненные из политетрафторэтилена.

5.2 Платиновые тигли или чашки.

Описание процедур приведено в разделе 6 ИСО 7530-1.

7.1.1 Взвешивают с точностью до 0,001 г навеску пробы массой 1,00 г и помещают ее в чистый пластиковый стакан (5.1). Добавляют 20 см³ смеси: 1 часть азотной кислоты и 3 части соляной . Нагревают при температуре, достаточной для инициирования растворения и для поддержания реакции до полного растворения навески. Для труднорастворимых сплавов в стакан с растворяемой навеской дополнительно добавляют порциями по 1 см³ соляной кислоты и продолжают нагревание до полного растворения навески.

7.1.2 Фильтрование и работа с фильтратом

Раствор разбавляют до 50 см³ водой и фильтруют через беззольный бумажный фильтр средней плотности размером 11 см в стакан вместимостью 250 см³. Промывают фильтр примерно 50 см³ горячей воды, порциями по 10 см³. Обрабатывают фильтрат согласно 7.1.3.1 или 7.1.3.2, в зависимости от предполагаемого содержания алюминия, и обрабатывают фильтр с осадком по 7.1.5.

7.1.3 Первичные разбавления

7.1.3.1 Исходное разбавление раствора при содержании алюминия в пробе от 0,2% (масс.) до 0,25% (масс.)

Выпаривают фильтрат, полученный по 7.1.2, примерно до 60 см³ и охлаждают до комнатной температуры. Переносят раствор в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 см³ и добавляют 2,5 см³ соляной кислоты и 4 см³ раствора хлорида калия (4.3). Добавляют 4 см³ азотной кислоты , охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают.

7.1.3.2 Исходное разбавление раствора при содержании алюминия в пробе от 0,25% (масс.) до 4,0% (масс.)

Выпаривают фильтрат, полученный по 7.1.2, примерно до 60 см³ и охлаждают до комнатной температуры. Переносят раствор в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 см³, добавляют 2,5 см³ соляной кислоты , доводят до метки водой и перемешивают.

7.1.4 Вторичные разбавления

7.1.4.1 Вторичное разбавление при содержании алюминия в пробе от 0,25% (масс.) до 1,0% (масс.)

Отбирают пипеткой 20 см³ раствора (7.1.3.2) в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 см³. Добавляют 4 см³ раствора хлорида калия (4.3) и 8 см³ соляной кислоты . Разбавляют раствор до 80 см³ водой и добавляют 4 см³ азотной кислоты , охлаждают раствор, доводят до метки водой и перемешивают.

7.1.4.2 Вторичное разбавление раствора при содержании алюминия в пробе от 1,0% (масс.) до 2,0% (масс.)

Отбирают пипеткой 10 см³ раствора (7.1.3.2) в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 см³. Добавляют 4 см³ раствора хлорида калия (4.3) и 9 см³ соляной кислоты . Разбавляют раствор до 80 см³ водой и добавляют 4 см³ азотной кислоты , охлаждают раствор, доводят до метки водой и перемешивают.

7.1.4.3 Вторичное разбавление раствора при содержании алюминия в пробе от 2,0% (масс.) до 4,0% (масс.)

Отбирают пипеткой 5,0 см³ раствора (7.1.3.2) в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 см³. Добавляют 4 см³ раствора хлорида калия (4.3) и 9,5 см³ соляной кислоты . Разбавляют раствор до 80 см³ водой и добавляют 4 см³ азотной кислоты , охлаждают раствор, доводят до метки водой и перемешивают.

7.1.5 Обработка фильтра с осадком

7.1.5.1 Помещают фильтр с осадком (7.1.2) в платиновый тигель или чашку (5.2), высушивают, обугливают и прокаливают до окисления углерода. Охлаждают озоленный остаток и добавляют к нему 0,25 см³ серной кислоты , разбавленной 1:1, добавляют 1 см³ фтористоводородной кислоты (4.1). Осторожно выпаривают досуха и сплавляют остаток с 1 г пиросульфата калия (4.2). Охлажденный плав растворяют в небольшом объеме воды, содержащей примерно 0,25 см³ соляной кислоты . Если необходимо, нагревают до полного выщелачивания.

7.1.5.2 Выщелаченный раствор переносят в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 см³. Добавляют 10 см³ соляной кислоты . Разбавляют раствор водой и добавляют 4 см³ азотной кислоты , охлаждают раствор, доводят до метки водой и перемешивают. Далее продолжают, как указано в 7.4.1.

Примечание - В прокаленном остатке может присутствовать очень небольшое количество алюминия, обычно не превышающее 0,5 мг. Раствор этого остатка анализируют отдельно, и найденный алюминий добавляют к основному результату.

Холостой опыт выполняют параллельно с определением алюминия в анализируемой пробе, следуя той же методике и используя те же количества всех реактивов, за исключением навески пробы.

В пять мерных колб с одной меткой вместимостью 100 см³, используя бюретку, вводят: 0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 и 25,0 см³ стандартного раствора алюминия (4.5). Добавляют по 4 см³ раствора хлорида калия (4.3) и по 4 см³ азотной кислоты , добавляют соляную кислоту в таком количестве, с учетом ее содержания в стандартном растворе алюминия, чтобы ее концентрация в растворе соответствовала 10% (объем.). Охлаждают раствор, доводят до метки водой и перемешивают. Эти градуировочные растворы соответствуют: 0; 5; 10; 15; 20; 25 мг/дм³ алюминия.

Примечание - Важно, чтобы все градуировочные растворы имели одну и ту же концентрацию соляной кислоты. В нулевой раствор требуется добавлять 10 см³ соляной кислоты , а в последний раствор (25 мг/дм³ алюминия), который уже содержит 2,5 см³ соляной кислоты, требуется добавить 7,5 см³.

7.4.1 Атомно-абсорбционные измерения

Выполняют измерения на длине волны 309,3 нм, следуя описаниям п. 7.4.1 ИСО 7530-1 и используя динитрооксид-ацетиленовое пламя.

7.4.2 Построение градуировочных графиков

Построение градуировочных графиков выполняют в соответствии с процедурой, описанной в п. 7.4.2 ИСО 7530-1.

Определение выполняют по меньшей мере дважды.

Расчеты проводят в соответствии с п. 8.1 ИСО 7530-1, используя результаты атомно-абсорбционных измерений анализируемого раствора (см. 7.1.3.1 или 7.1.4) и раствора, полученного из озоленного остатка (см. 7.1.5.2). Суммируют результаты обоих измерений, выраженных в массовых долях алюминия.

8.2.1 Межлабораторные испытания

Шесть лабораторий из четырех стран участвовали в межлабораторном эксперименте и проводили испытания настоящей методики, используя шесть образцов, номинальный химический состав которых представлен в таблице 1.

8.2.2 Статистическая обработка результатов

8.2.2.1 Результаты анализа были обработаны в соответствии с положениями ИСО 5725, в соответствии с описаниями в п. 8.2.2 ИСО 7530-1. Результаты этой обработки приведены в таблице 2.

8.2.2.2 Результаты одной лаборатории (образец 3920) были отклонены, как не удовлетворяющие критерию Кохрана. Результаты еще одной лаборатории (образец 7013) отклонены, как не удовлетворяющие критериям Кохрана и Диксона. Однако, результат, который не удовлетворяет критерию Кохрана, можно не исключать, если классифицировать его как статистическое рассеяние при менее критическом уровне испытания, в соответствии с ИСО 5725.

Протокол оформляют в соответствии с разделом 9 ИСО 7530-1.