ГОСТ 11930.9-79

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАТЕРИАЛЫ
НАПЛАВОЧНЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

Москва Стандартинформ 2011

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Издание (август 2011 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в декабре 1984 г., декабре 1989 г. (ИУС 3-85, 3-90).

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 марта 1979 г. № 982 дата введения установлена
01.07.80
Ограничение срока действия снято по протоколу № 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)
Настоящий стандарт устанавливает объемный метод определения бора (при массовой доле бора от 0,7 до 17 %) и фотоколориметрический метод определения бора (при массовой доле бора от 0,02 до 0,2 %).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 11930.0-79.

2. ОБЪЕМНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

2.1. Сущность метода
Метод предназначен для анализа порошков из сплавов для наплавки, смесей порошков для наплавки и борида хрома.
Метод основан на образовании борной кислоты и ее титровании раствором щелочи в присутствии маннита.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Весы аналитические ВЛА-200М, АДВ-200 или любого другого типа, обеспечивающие взвешивание с погрешностью не более 0,0002 г.
Иономер ЭВ-74 или другой прибор с пределом погрешности ±0,05 рН.
Электрод стеклянный типа ЭСЛ-41 Г-05.
Электрод хлоросеребряный ЭВЛ-1.
Магнитная мешалка.
Бюретка стеклянная по ГОСТ 1770-74.
Барий хлорид 8-водный по ГОСТ 4108-72 с массовой долей 5 %.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Натрий сернокислый пиро по ТУ 6-09-5404-88.
Кислота борная по ГОСТ 9656-75 свежеперекристаллизированная.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, с массовой долей 20,10 % и 0,1 М (фиксанал).
При отсутствии фиксанала 0,1 М раствор натрия гидроокиси готовят следующим образом: 4 г гидроокиси натрия в 1 дм³ дистиллированной воды добавляют 3 см³ раствора гидроокиси бария с массовой долей 5 %, перемешивают и дают отстояться осадку в течение суток. Раствор хранят в закрытой полиэтиленовой посуде.
Массовую концентрацию раствора гидроокиси натрия устанавливают по борному ангидриду следующим образом: перекристаллизированную борную кислоту прокаливают в платиновой чашке или тигле сначала при температуре 200 - 250 °С, затем при 800 - 850 °С в течение 30 - 40 мин до постоянной массы. Навеску образовавшегося борного ангидрида массой 3,48 г осторожно растворяют в воде при нагревании и переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм³, разбавляют свежепрокипяченной водой до метки и перемешивают.
Отбирают 10 см³ стандартного раствора борного ангидрида в стакан вместимостью 200 см³, приливают 150 см³ прокипяченной воды, устанавливают 0,1 М раствора гидроокиси натрия значение рН - 6,9. Приливают раствор инвертного сахара или маннита и титруют 0,1 М раствором гидроокиси натрия до возвращения стрелки гальванометра до значения рН - 6,9.
Массовую концентрацию 0,1 М раствора гидроокиси натрия по бору вычисляют по формуле

где V - количество раствора гидроокиси натрия, израсходованное на титрование, см³;
0,31057 - коэффициент пересчета борного ангидрида на бор.
Конго красный или бумага Конго. Приготовление раствора конго красный: растворяют 0,1 г индикатора в 100 см³ воды.
Метиловый красный с массовой долей 0,1 % 0,2 г индикатора растворяют в смеси 60 см³ этилового спирта и 40 см³ воды.
Маннит по ТУ 6-09-5484-90 или сахароза по ГОСТ 5833-75. Приготовление раствора сахарозы: растворяют 600 г сахарозы в 200 см³ свежепрокипяченной воды при осторожном нагревании и перемешивании до полного просветления раствора. Горячий раствор фильтруют через стеклянный фильтр, нагревают почти до кипения и прибавляют 5 см³ 3 М серной кислоты, 1 - 2 мин сильно взбалтывают, приливают 300 см³ воды, в которую добавляют 5 см³ 3 М гидроокиси натрия, свободного от карбонатов. Раствор хорошо перемешивают и по охлаждении проверяют реакцию по метиловому красному. Реакция должна быть нейтральной; раствор содержит 55 % инвертного сахара.
Бария гидроокись 8-водная по ГОСТ 4107-78 с массовой долей 5 %.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску массой в соответствии с табл. 1 помещают в коническую колбу с обратным холодильником и растворяют в 40 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4, или в 40 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1. Затем приливают 2 см³ азотной кислоты.
Таблица 1

Если навеска полностью не растворилась, то раствор фильтруют, промывают водой фильтр (фильтрат и промывные воды сохраняют) и сплавляют навеску с пиросернокислым натрием при 650 - 700 °С. Плав выщелачивают водой и присоединяют к фильтрату. Анализируемый раствор нейтрализуют раствором с массовой долей 20 % гидроокиси натрия по конго и переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, содержащую 25 - 30 см³ горячего раствора гидроокиси натрия. Охлажденный раствор разбавляют водой до метки и перемешивают. Содержимое колбы отфильтровывают в сухой стакан и отбирают 150 - 200 см³ раствора для определения содержания бора. К раствору добавляют соляную кислоту, разбавленную 1:1, до перехода окраски индикатора метилового красного из желтой в красную и еще 1 см³ в избыток. Для удаления углекислого газа раствор кипятят 10 мин, быстро охлаждают и нейтрализуют раствором с массовой долей 10 %, а затем по рН-метру 0,1 М раствором гидроокиси натрия, устанавливая рН 6,9. К раствору добавляют маннит (на 0,01 г бора расходуется 10 г маннита) и начинают титровать борную кислоту 0,1 М раствором гидроокиси натрия до возвращения рН раствора к рН 6,9. Прибавляют еще маннит и, если рН раствора остается равным 6,9, то титрование считают законченным.
Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на содержание бора в реактивах.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю бора (X) в процентах вычисляют по формуле

где Т - массовая концентрация 0,1 М раствора гидроокиси натрия, выраженная в г/см³ бора;
V - аликвотная часть анализируемого раствора, см³;
V1 - объем 0,1 М раствора гидроокиси натрия, затраченный на титрование бора, см³;
V2 - объем 0,1 М раствора гидроокиси натра, затраченный на титрование раствора контрольного опыта, см³;
m - масса навески, г.
2.4.2. Разность наибольшего и наименьшего результатов трех параллельных определений и двух результатов анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 не должна превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2

2.4.1, 2.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА

3.1. Сущность метода
Метод предназначен для анализа прутков для наплавки.
Метод основан на образовании в сернокислой среде окрашенного внутрикомплексного соединения борной кислоты с кармином.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметры марок ФЭК-56, ФЭК-56М или любого другого типа.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор с массовой долей 20 % и разбавленная 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79, раствор с массовой долей 30 %.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Кислота карминовая, раствор с массовой долей 0,01 %; готовят растворением реактива в концентрированной серной кислоте.
Борная кислота по ГОСТ 9656-75, стандартный раствор бора; готовят следующим образом: 0,1425 г борной кислоты растворяют в 1000 см³ раствора с массовой долей 20 % серной кислоты.
1 см³ раствора содержит 0,000025 г бора.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску массой 0,3 г растворяют в 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4, с последующим добавлением 0,5 см³ азотной кислоты. Растворение проводят в конической колбе с обратным холодильником в течение 1,5 - 2 ч. После разложения пробы колбы снимают, охлаждают и промывают холодильник небольшим количеством воды.
Раствор в колбе нейтрализуют по конго раствором углекислого натрия и вводят в избыток 2 - 2,5 см³. Содержимое колбы нагревают до кипения, переливают в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают. Часть раствора отфильтровывают в сухой стакан через сухой фильтр и для определения бора отбирают аликвотную часть 2 - 5 см³ анализируемого раствора в стакан вместимостью 50 см³. Содержимое стакана выпаривают досуха, затем приливают 0,5 см³ ортофосфорной кислоты, 20 см³ карминовой кислоты и 4,5 см³ раствора с массовой долей 20 % серной кислоты, хорошо перемешивают и оставляют для образования устойчивого окрашенного комплексного соединения. Через 30 мин оптическую плотность окрашенных растворов измеряют на фотоэлектроколориметре с желтым светофильтром (? = 582 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм.
Содержание бора в граммах находят по градуировочному графику.
Одновременно проводят три контрольных опыта на определение содержания бора в реактивах. Раствор контрольного опыта используют в качестве раствора сравнения.
3.1 - 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
3.3.2. Построение градуировочного графика
В стакан приливают по 0,5 см³ раствора ортофосфорной кислоты и от 0,2 до 1 см³ стандартного раствора борной кислоты с интервалом 0,2 см³ и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю бора (Х1) в процентах вычисляют по формуле

где m - масса бора, найденная по градуировочному графику, г;
V - аликвотная часть анализируемого раствора, см³;
m1 - масса навески, г.
3.4.2. Разность наибольшего и наименьшего результатов трех параллельных определений и двух результатов анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 не должна превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 3
Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. № 2).

СОДЕРЖАНИЕ

1 Общие требования
2 Объемный метод определения бора
3 Фотоколориметрический метод определения бора