---

У

Группа В59

ССР

ДК 669.35 6:546.28.06:006.354

Г

ГОСТ
І953.9—79* *
(СТ СЭВ 1539—79)

Взамен
ГОСТ 1953.9—74

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ

Методы определения кремния

Tin bronze. Methods for the determination
of silicon

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10 октября 1979 г. № 3899 срок действия установлен

с 01.01.81

до 01.01.91

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения кремния (от 0,001 до 0,01 и от 0,01 до 0,30 %).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1539—79.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086— —81 при трех параллельных определениях.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ЭКСТРАКЦИОННО ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
   (от 0,001 до 0,01 %)

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании кремнемолибдеповой кислоты, экстракции ее бутиловым спиртом, восстановлении ее в экстракте до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности образо­вавшейся окраски.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

рН-метр.Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:2.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69 (СТ СЭВ 394—76) ра­створ 500 г/дм³.

Кислота борная по ГОСТ 9656—75, насыщенный раствор; гото­вят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют в 1 дм³ горячей воды.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный, свежеприготовленный раствор 100 г/дм³. Перекристал­лизацию молибденовокислого аммония проводят следующим об­разом: 250 г молибденовокислого аммония растворяют в 400 см³ воды при нагревании до 70—80°С, добавляют аммиак до явного запаха и горячий раствор фильтруют два раза через один и тот же плотный фильтр в стакан, содержащий 300 см³ этилового спир­та.

Раствор охлаждают до 10 °С и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера под вакуумом, создаваемым водоструйным насосом. Кристаллы про­мывают 2—3 раза этиловым спиртом, порциями по 20—30 см³, и высушивают на воздухе.

Олово двухлористое по ГОСТ 36—78, раствор 20 г/дм³, готовят следующим образом: 2 г двухлористого олова растворяют в 100 см³ нагретой до 80—90 °С соляной кислоты, разбавленной 1:1.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.

Промывные растворы. Раствор А; готовят следующим образом: к 50 см³ воды прибавляют 12 см³ концентрированной азотной кис­лоты и 5 см³ раствора молибденовокислого аммония.

Раствор Б; готовят следующим образом: к 50 см³ серной кисло­ты, разбавленной 1:9, прибавляют 5 см³ раствора молибденово­кислого аммония и 5 см³ раствора лимонной кислоты.

Кристаллический фиолетовый, водный раствор 1 г/дм³.

Фенолфталеин по ГОСТ 5850—72, спиртовой раствор 1 г/дм³.

Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006—78.

Мочевина по ГОСТ 6691—77, водный раствор 100 г/дм³.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.

Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.

Растворы стандартные кремния. Раствор А; готовят следующим образом: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г натрия-калия углекислого. Плав выщелачи­вают водой, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 76500 см³, до метки доливают водой и перемешивают. Раствор не­медленно переносят в полиэтиленовый сосуд.

1 см³ раствора А содержит 0,0002 г кремния.

Раствор Б; готовят следующим образом: 2,5 см³ раствора А кремния помещают в делительную воронку вместимостью 200 см³, прибавляют 50 см³ воды, 2—3 капли раствора фенолфталеина и по каплям азотную кислоту, разбавленную 1:2, до исчезновения розовой окраски, а затем 1 см³ в избыток. К раствору приливают ■5 см³ раствора молибденовокислого аммония, разбавляют водой до 100 см³, перемешивают и оставляют на 10 мин. После этого прибавляют 5 см³ бутилового спирта, 10 см³ азотной кислоты, раз­бавленной 1:2, перемешивают, прибавляют 25 см³ бутилового спир­та и осторожно перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. При этом крсмнемолибдеповая кислота извлекается в слой бутилового спирта, окрашивая его в желтый цвет со слабым зеленоватым от­тенком. Жидкостям дают расслоиться и сливают водный слой в другую делительную воронку. Затем повторяют экстракцию, при­меняя каждый раз по 10 см³ бутилового спирта до получения бес­цветного экстракта. Экстракты объединяют и промывают 50 см³ промывного раствора А, переворачивая воронку осторожно 20—25 раз. Органический слой сливают в мерную колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см³, доливают до метки бутиловым спиртом и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,000005 г кремния.

Раствор, имеющий pH 1,5, переносят в делительную воронку вместимостью 200—250 см³, ополаскивают стакан водой и раствор разбавляют водой до 100 см³. Затем добавляют 5 см^3, раствора мочевины, 5 см³ раствора молибденовокислого аммония и переме­шивают. Через 10 мин вводят 5 см³ раствора лимонной кислоты и снова перемешивают. Приливают 5 см³ бутилового спирта, 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:2, и перемешивают. К. раствору добавляют 15 см³ бутилового спирта и осторожно во избежание образования эмульсии, перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. Жидкостям дают расслоиться — водный слой должен стать прозрачным. После расслоения водный слой переносят во вторую делительную воронку вместимостью 200—250 см³, наливают 10 см³ бутилового спирта и воронку осторожно переворачивают 30 раз. После расслоения жидкостей водный слой переносят в третью во­ронку, а органический слой присоединяют к первой порции, орга­нического экстракта. Экстракцию повторяют еще раз с 10 см³ бу­тилового спирта. Из объединенных органических экстрактов по возможности полнее удаляют водную фазу, а затем промывают экстракты 50 см³ промывного раствора Б, переворачивая воронку осторожно 20—25 раз. После расслоения водный слой выбрасыва­ют, а органический слой переносят в сухой стакан вместимостью 50 см³, в который добавлено 0,2 г сернокислого безводного нат­рия. Высушенный раствор переносят в мерную колбу вместимо­стью 50 см³, добавляют бутиловый спирт до объема 45 см³ 2—3 капли раствора двухлористого олова и доливают до метки бути­ловым спиртом, перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см или па спектрофотометре при длине волны 810 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см. В качестве раствора сравнения применяют воду.

Через все стадии анализа проводят контрольный опыт и най­денное в нем значение оптической плотности вычитают из опти­ческой плотности пробы.

В мерные колбы вместимостью по 50 см³ вводят 0; 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 см³ раствора Б, прибавляют бутиловый спирт до объема 45 см³ и далее анализ проводят как указано в п. 2.3.1, используя раствор, не содержащий кремния в качестве раствора сравнения.

у _ т_г) ■ 100

где гп— масса кремния в растворе анализируемой пробы, най­денная по градуировочному графику, г;

т₂—масса кремния в растворе контрольного опыта, найден­ная по градуировочному графику, г;

т— масса навески бронзы, г.

у = 0,0003 + 0,05Х , где X— массовая доля кремния в сплаве, %.

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

   1. Сущи ость метода

Метод основан на образовании желтой кремнемолибденовой кислоты и измерении оптической плотности полученного раствора.

рН-метр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:2.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69 (СТ СЭВ 394—76), раст­вор 100 г/дм³.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6'552—80, разбавленная 1:9.

' Кислота борная по ГОСТ 9656—75, насыщенный раствор; го­товят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют ® 1 дм³ горячей воды.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1.

Медь по ГОСТ 859—73, марки МО или М00.

Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 100 г/дм³.

Кристаллический фиолетовый водный раствор 1 г/дм³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный, свежеприготовленный раствор 100 г/дм³ (перекристал­лизацию см. п. 2.2).

Натрий-калий углекислый.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.

Стандартные растворы кремния. Раствор А; готовят следую­щим образом: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г натрия-калия углекислого в течение 1 ч при 1100°С. Плав выщелачивают водой, раствор переносят в мер­ную колбу вместимостью 500 см³, до метки наливают водой и пе­ремешивают. Раствор немеделенно переносят в полиэтиленовый «сосуд.

1 см³ раствора А содержит 0,0002 г.кремния, .

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см³ раствора А пе­реносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор немедленно переносят в поли­этиленовый сосуд.

1 см³ раствора Б содержит 0,00002 г кремния.

20 см³ полученного раствора (при массовой доле кремния от 0,01 до 0,07%), 10 см³ (при массовой доле кремния от 0,07 до 0,15%) и 5 см³ (при массовой доле кремния от 0,15 до 0,30 %) помещают в стакан вместимостью 50 см³ и нейтрализуют аммиа­ком при постоянном перемешивании до pH 1,5. Устанавливают pH на pH-метре или капельной пробой с раствором кристаллического' фиолетового на белой пластинке из фторопласта. При значении pH менее 1,5 капля анализируемого раствора, смешанная с кап­лей индикатора, окрашивается в зеленый цвет; при pH, равном 1,5, окраска смеси становится чисто синего цвета. Если аммиак введен в избытке, то смешанная капля имеет фиолетовый цвет. В таких случаях нужно прибавить азотной кислоты, разбавленной 1:2, до получения зеленой окраски, а затем осторожно повторить- нейтрализацию аммиаком. В раствор, имеющий pH 1,5, прибав­ляют 5 см³ раствора мочевины и оставляют на 10 мин, затем до­бавляют 2,5 см³ раствора молибденовокислого аммония и остав­ляют на 10 мин. После этого вводят 5 см³ раствора лимонной кислоты, 3 см³ ортофосфорной кислоты, раствор переносят в мер­ную колбу вместимостью 50 см³ и до метки доливают водой. Раст­вор перемешивают и через 15 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 или 5 см или на спектрофотомет­ре при длине волны 400 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см.

В качестве раствора сравнения используют раствор того же образца без добавления раствора молибденовокислого аммония.

Из полученного значения оптической плотности анализируемого раствора вычитают значение оптической плотности контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа и измеренного про­тив воды.

(Измененная редакция, Изм. 14 1).