---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТАЛЬ ВУГЛЕЦЕВА

І ЧАВУН НЕЛЕГОВАНИЙ

Методи визначення міді

ДСТУ 7757:2015

Видання офіційне

Київ

ДП «УкрНДНЦ»

2016

РЕДМОВА

і ЕиЗРОЬЛЕНи: І єхнічнил комі і ы сіандаріизіаці) «Стандарті цю ..«ттьзюи »tj жду

матеріалів металургійного виробництва» (ТК 3), Державне підприємство «Український науково-тех­нічний центр металургійної промисловості «Енергосталь»

РОЗРОБНИКИ: Н. Гриценко, канд. хім. наук; Г. Душенко; В. Мантула; О. Сніжко: С. Спіріна. канд. хім. наук (науковий керівник); Д. Сталінський, д-р техн, наук

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ ДП «УкрНДНЦ» від 22 червня 2015 р. № 61 з 2016-01-01

З УВЕДЕНО ВПЕРШЕ (зі скасуванням в Україні ПОСТ 22536.8-87)

Право власності на цей національний стандарт належить державі.

Заборонено повністю чи частково видавати, відтворювати
задля розповсюдження і розповсюджувати як офіційне видання
цей національний стандарт або його частини на будь-яких носіях інформації
без дозволу ДП «УкрНДНЦ» чи уповноваженої ним особи

ДП «УкрНДНЦ». 2016

IIЗМІСТ

с.

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Загальні вимоги 2

4. Екстракційно-фотометричний метод визначення масової частки міді від 0,01 % до 0,10 % 2

5. Фотометричний метод визначення масової частки міді від 0,1 % до 0,5 % 4

6. Атомно-абсорбційний метод визначення масової частки міді від 0,01 % до 0,50 % 5

7. Норми точності 6

8. Вимоги до кваліфікації оператора 6

9. Вимоги щодо безпеки 6

Додаток А Фотометричний метод визначення масової частки міді від 0,1 % до 0,5 % у вигляді аміачного комплексу 7ДСТУ 7757:2015

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СТАЛЬ ВУГЛЕЦЕВА І ЧАВУН НЕЛЕГОВАНИЙ

Методи визначення міді

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЧУГУН НЕЛЕГИРОВАННЫЙ

Методы определения меди

CARBON STEELAND UNALLOYED CAST IRON

Methods for determination of cupper

Чинний від 2016-01-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює методи визначення масової частки міді: екстракційно-фотометричний (від 0,01 % до 0,10 %), фотометричний (від 0,1 % до 0,5 %) і атомно-абсорбційний (від 0,01 % до 0,50 %) у сталі вуглецевій і чавуні нелегованому.

Фотометричний метод визначення масової частки міді від 0,1 % до 0,5 % у вигляді аміачного ком­плексу наведено в додатку А.

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативні документи:

ДСТУ 7237:2011 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номен­клатура видів захисту

ДСТУ 7749:2015 Сталь вуглецева і чавун нелегований. Загальні вимоги до методів аналізу

ДСТУ ГОСТ 546:2004 Катоди мідні. Технічні умови (ГОСТ 546-2001, IDT)

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования (ССБП. Пожежна безпека. Загальні вимоги)

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (ССБП. Шкідливі речовини. Класифікація і загальні вимоги щодо безпеки)

ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывоопасность. Общие требования (ССБП. Вибухонебезпека. Загальні вимоги)

ГОСТ 342-77 Реактивы. Натрий дифосфат 10-водный. Технические условия (Реактиви. Натрію дифосфат 10-водний. Технічні умови)

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия (Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови)

ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия (Реактиви. Аміак водний. Технічні умови)

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия (Реактиви. Кислота сірчана. Технічні умови)

ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия (Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови)

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия (Ацетилен розчинений і газоподібний технічний. Технічні умови)

Видання офіційне

ГОСТ 8864-71 Реактивы. Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия (Реактиви. Натрію N, N-діетилдитіокарбамат 3-водний. Технічні умови)

ГОСТ 10652-73 Реактивы. Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б). Технические условия (Реактиви. Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетра- оцтової кислоти 2-водна (трилон Б). Технічні умови)

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия (Кислота азотна особ­ливої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 11293-89 Желатин. Технические условия (Желатин. Технічні умови)

ГОСТ 13610-79 Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия (Залізо карбонільне радіотехнічне. Технічні умови)

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия (Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 14262-78 Кислота серная особой чистоты. Технические условия (Кислота сірчана особ­ливої чистоти. Технічні умови)

ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия (Хлороформ. Технічні умови)

ГОСТ 20288-74 Реактивы. Углерод четыреххлористый. Технические условия (Реактиви. Вуглець чотирихлористий. Технічні умови)

ГОСТ 20478-75 Реактивы. Аммоний надсернокислый. Технические условия (Реактиви. Амоній над- сірчанокислий. Технічні умови).

З ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

4 ЕКСТРАКЦІЙНО-ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ МІДІ ВІД 0,01 % ДО 0,10 %

Метод ґрунтується на утворенні в аміачному розчині забарвленої в жовтий колір комплексної сполуки міді (II) з діетилдитіокарбаматом натрію, екстрагуванні її хлороформом або чотирихлористим вуглецем і вимірюванні світлопоглинання отриманого екстракту за довжини хвилі 436 нм.

Спектрофотометр або фотоелектрокол ори метр — згідно з чинним нормативним документом.

Кислота соляна — згідно з ГОСТ 3118 або ГОСТ 14261.

Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461 або ГОСТ 11125, розведена 1:1.

Кислота сірчана — згідно з ГОСТ 4204 або ГОСТ 14262, розведена 1:1 та 1:4.

Аміак водний — згідно з ГОСТ 3760.

Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 2-водна (трилон Б) — згідно з ГОСТ 10652, розчин масовою концентрацією 100 г/дм³.

Хлороформ — згідно з ГОСТ 20015 або чотирихлористий вуглець — згідно з ГОСТ 20288.

Натрію N', N'-діетилдитіокарбамат 3-водний — згідно з ГОСТ 8864, свіжоприготовлені розчини масовою концентрацією 1 г/дм³ і 5 г/дм³.

Залізо карбонільне — згідно з ГОСТ 13610.

Амоній лимоннокислий двозаміщений — згідно з чинним нормативним документом, розчин масовою концентрацією 250 г/дм³. Розчин очищують від домішок важких металів у вигляді їх діетил- дитіокарбаматів так: 250 см³ розчину вміщують у ділильну лійку місткістю 500 см³, доливають аміак до рівня pH 9 за універсальним індикатором, 25 см³ розчину діетилдитіокарбамату натрію масовою концентрацією 5 г/дм³, 50 см³ хлороформу й енергійно струшують протягом 2 хв. Водному і хлоро­формному шарам дають відстоятися, хлороформний шар відкидають.

Індикатор універсальний паперовий.

Мідь металева, ос. ч. — згідно з ДСТУ ГОСТ 546.Стандартні розчини міді

Розчин А: 1 г металевої міді розчиняють нагріваючи у 20 см¹ азотної кислоти, розведеної 1:1. Після розчинення наважки додають ЗО см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:1, і випарюють розчин до ви­ділення парів сірчаної кислоти. Розчин охолоджують, стінки стакана обмивають водою, доливають від 70 см³ до 80 см³ води і нагрівають до розчинення солей. Охолоджений розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм³, доливають водою до позначки та перемішують.

Розчин Б: 10 см³ стандартного розчину А вміщують у мірну колбу місткістю 100 см³, доливають водою до позначки та перемішують.

Наважку сталі або чавуну масою 0,5 г (за масової частки міді від 0,01 % до 0,05 %) і 0,25 г (за ма­сової частки міді від 0,05 % до 0,10 %) вносять у стакан місткістю 250 см³, додають ЗО см³ сірчаної кис­лоти, розведеної 1:4, і розчиняють, повільно нагріваючи, накривши стакан годинниковим склом. Після розчинення наважки додають краплями азотну кислоту до припинення спінювання розчину, кип’ятять до повного його прояснення, потім випарюють до появи парів сірчаної кислоти й охолоджують. Обми­вають годинникове скло і стінки стакана та розчиняють солі у 50—60 см³ води нагріваючи. Переносять охолоджений розчин у мірну колбу місткістю 100 см³, доливають до позначки водою і перемішують. Частину розчину фільтрують через сухий фільтр у суху колбу, відкидаючи перші порції фільтрату.

Аліквотну частину отриманого розчину 10 см³ вносять у стакан місткістю 100 см³, додають 10 см³ розчину лимоннокислого амонію, 10 см³ розчину трилону Б, перемішують і додають аміак до рівня pH 9 за індикатором універсальним паперовим.

Розчин переносять у ділильну лійку місткістю 100 см³, обмиваючи стінки стакана водою, доли­вають 5 см³ розчину діетилдитіокарбамату натрію масовою концентрацією 1 г/дм³, перемішують і доливають 10 см³ хлороформу (або чотирихпористого вуглецю). Розчин у ділильній лійці енергійно струшують протягом 2 хв. Водному та хлороформовому шарам дають відстоятися і після розділення зливають нижній хлороформовий шар у суху мірну колбу місткістю 25 см³, фільтруючи через вату. До вод­ного розчину, що залишився в ділильній лійці, доливають 5 см³ хлороформу і повторюють екстрагу­вання, зливаючи хлороформовий шар у ту саму колбу. Об’єм розчину в колбі доливають хлороформом (або чотирихлористим вуглецем) до позначки і перемішують.

Оптичну густину розчину вимірюють одразу після екстрагування на фотоелектроколориметрі зі світлофільтром, що має максимум пропускання в інтервалі довжин хвиль від 400 нм до 450 нм або на спектрофотометрі за довжини хвилі 436 нм. Як розчин порівняння використовують хлороформ.

Одночасно з аналізуванням проводять контрольний дослід на забруднення реактивів. Від зна­чення оптичної густини кожного аналізованого розчину віднімають значення оптичної густини розчину контрольного досліду.

Масу міді визначають за градуювальним графіком або методом порівняння зі стандартним зраз­ком, близьким за складом до аналізованої проби, який пройшов усі стадії аналізування.

У сім стаканів місткістю 250 см³ вносять наважки карбонільного заліза, що відповідають наваж­кам проби. У шість із них послідовно додають 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см³ стандартного розчину Б, що відповідає 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00020; 0,00025; 0,00030 г міді. У сьомому стакані проводять контрольний дослід. У кожний стакан додають ЗО см³ сірчаної кислоти, розведеної 1:4, і далі аналізу­ють, як зазначено в 4.3.

За отриманими значеннями оптичної густини та відповідними до них значеннями маси міді буду­ють градуювальний графік. Допустимо будувати градуювальний графік у координатах оптична густина — масова частка міді.

Масову частку міді у відсотках обчислюють за формулою:

_х ^-100 (1)

¹' т де т_л— маса міді в аналізованій пробі, визначена за градуювальним графіком, г;

5. т — маса наважки проби, г.ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ МІДІ

ВІД 0,1 % ДО 0,5 %

Метод ґрунтується на утворенні забарвленої в жовтий колір комплексної сполуки міді з діетил- дитіокарбаматом натрію в аміачному середовищі (pH 8,5—9,0) і вимірюванні світопоглинання отри­маного комплексу за довжини хвилі 453 нм.

Застосовують апаратуру, реактиви та розчини згідно з 4.2, а також наведені нижче.

Кислота азотна — згідно з ГОСТ 4461 або ГОСТ 11125, розведена 1:3.

Натрію дифосфат 10-водний (пірофосфорнокислий) — згідно з ГОСТ 342, розчин масовою кон­центрацією 50 г/дм³.

Желатин харчовий — згідно з ГОСТ 11293, свіжоприготовлений розчин масовою концен­трацією 5 г/дм³: 0,5 г желатину заливають 100 см³ води і залишають на 2 год. Потім розчин нагріва­ють, помішуючи до повного розчинення наважки.

Спирт полівініловий — згідно з чинним нормативним документом, водний розчин масовою кон­центрацією 2 г/дм³.

Наважку сталі або чавуну масою 0,25 г вносять у стакан місткістю 100 см³, додають 20 см³ азот­ної кислоти, розведеної 1:3, і розчиняють нагріваючи. Після розчинення додають 5 см³ соляної кислоти і розчин випарюють досуха. Сухий залишок змочують 15 см³ соляної кислоти, додають 10 см³ води та нагрівають до повного розчинення солей. Охолоджений розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см³, доливають водою до позначки і перемішують.

Під час аналізування чавунів або у разі випадання в осад кремнієвої кислоти розчин фільтрують на сухий фільтр «біла стрічка» і відкидають перші порції фільтрату.

У дві мірні колби місткістю 100 см³ вносять по 10 см³ аналізованого розчину. У кожну колбу додають 20 см³ води, 20 см³ розчину пірофосфорнокислого натрію, 10 см³ аміаку, перемішуючи вміст колби після кожного додавання реактиву. Розчини охолоджують, додають 10 см³ желатину або полівінілового спирту і в одну з колб 10 см³ розчину діетилдитіокарбамату натрію масовою концентрацією 5 г/дм³, доливають водою до позначки і перемішують. Якщо сталь або чавун міс­тять нікель кількістю від 0,3 % до 0,5 %, перед додаванням розчину діетилдитіокарбамату натрію в кожну мірну колбу додають 5 см³ розчину трилону Б.