В стаканы вместимостью по 50 см3 помещают 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 раствора Б кремния, разбавляют водой до 20 см3 и: делее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

  1. О б р а б о т к а результатов

    1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по> формуле

X = -100 ,

пг ’

где гп — масса кремния, найденная по градуировочному графику,, г;

т-—навеска бронзы, соответствующая аликвотной части ра­створа, г.

  1. Абсолютные допускаемые расхождения (У) результатов; анализа в процентах не должны превышать значений, вычислен­ных по формуле

у = 0,001 + 0,05Х , где X — массовая доля кремния в сплаве, %.Изменение № 2 ГОСТ 1953.9—79 Бронзы оловянные. Методы определения крем­ния

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета

СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 16.08.90 № 2414

Дата введения 01.03.91

Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 1709.

Вводную часть изложить в новой редакции: «Настоящий стандарт устанав­ливает экстракционно-фотометрический метод определения кремния (от 0,001 ДО 0,1 %), фотометрический метод определения кремния (от 0,01 до 0,3%) и спект­ральный полуколичественный метод определения кремния (от 0,0005 до 0,003) в оловянных бронзах по ГОСТ 5017—74, ГОСТ 614—73 и ГОСТ 613—79».

Пункт 1.1. Заменить слова: «по ГОСТ 25086—81 при трех параллельных оп­ределениях» на «по ГОСТ 25086—87 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 195 о. 1—79><

Раздел 2 изложить в новой редакции:

«2. Экстракционно-фотометрический метод определения кремния
(от 0,001 до 0,1 %)

  1. Сущность метода

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

Методика применима для определения кремния в присутствии фосфора, не превышающем 5-кратного избытка по отношению к кремнию.

  1. Аппаратура, реактивы и растворы

рН-метр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:2 (прокипяченная).

Кислота серная по ГОСТ 4207—75, разбавленная 1'9

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

Смесь кислот: соляную кислоту смешивают с азотной в соотношении 3:1.

Кислота фтористоводородная.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, раствор 500 г/дм3.

Кислота „борная, насыщенный раствор: 60 г борной кислоты растворяют

  1. дм3 горячей воды и после охлаждения используют отстоявшийся раствор.

Аммиак водный ос.ч. и по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1 и 1:100.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78. перекристаллизованный, раствор 100' г/дм3.

Перекристаллизацию проводят: 250 г молибденовокислого аммония растворя­ют з 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.

(Продолжение сп. с. 76)

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, высушивают на воздухе.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87.

Олово двухлористое, раствор 100 г/дм3 готовят: 10 г двухлористого олова раствоояют в 1С0 см3 солянок кислоты (1:1) при нагревании до 80—90 °С.

Промывной раствор: к 50 см3 серной кислоты добавляют 1,5 см3 раствора «.молибденовокислого аммония.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.

Натрий углекислый по ГОСТ 83—79, раствор 50 г/дм3.

Натрий кремнекислый мета.

Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006—78.

Кремния двуоюЛь по ГОСТ 9428—73.

Стандартные растворы кремния:

Приготовление из кремнекислого натрия: 0,5 г растворяют в 20 см3 раство­ра углекислого натрия в платиновой чашке, охлаждают, помещают в полиэтиле­новый сосуд, разбавляют водой до 500 см3 и перемешивают.

. I см3 раствора содержит 0,0001 г кремния.

Точное содержание кремния устанавливают гравиметрическим методом.

Приготовление из двуокиси кремния: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г калия-натрия углекислого. Плав выщелачи­вают водой, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до мет­ки водой, перемешивают и немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.

1 см3 раствора содержит 0,0002 г кремния.

Точное содержание кремния устанавливают гравиметрическим методом.

  1. Проведение анализа

    1. Навеску бронзы (табл. 1) помещают в полиэтиленовый или тефлоно­вый или в фторопластовый стакан вместимостью 100 см3, добавляют 15—30 ка­пель фтористоводородной кислоты, 15 см3 смеси кислот, накрывают полиэтилено­вой или фторопластовой крышкой и растворяют на холоду, а затем на водяной бане при нагревании до 60 °С и выдерживают при этой температуре 20—30 мин. Затем открывают крышку и держат еще 15 мин.

После растворения раствор охлаждают, добавляют 30 см3 борной кислоты, через 20 мин смесь переносят через полиэтиленовую воронку в мерную колбу вместимостью 100 см3, содержащую 30 см3 борной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в стакан, в котором про­водили растворение. Предварительно устанавливают pH в растворах аликвотных честей на pH-метре следующим образом: в полиэтиленовый стакан вместимостью 50 см3 помещают аликвотную часть раствора (табл. 1), добавляют воды до объ­ема — 50 см3 и с помощью раствора аммиака (ос. ч.) устанавливают рН=1,0— —1,2, добавляют раствор аммиака по каплям, фиксируя число капель, пошед­ших на операцию.

(Продолжение см. с. 77 У

Таблица 1

Массовая доля кремния, %

Масса навески, г

Объем аликвот­ной части раст­вора, с.м3

Масса навески, со­ответствующая алик­вотной части раст­вора, г

От 0,601 до 0,01 включ.

1

50

0,5

Gb. 0,01 до 0,025 »

0,5

20

0,1

> 0,025 » 0,05 »

0,5

10

0,05

> 0,05 » 0,1 »

0,25

10

0,025



Аликвотную часть раствора (табл. 1) для анализа помещают в делительную воронку вместимостью 200 см3, доливают воды до ~50 см3 и устанавливают рН= 1,0—1,2, используя предварительные данные. В раствор по каплям при пе­ремешивании добавляют 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и остав­ляют стоять 10 мин. Затем добавляют 5 см3 лимонной кислоты, 10 см3 проки­пяченной азотной кислоты (1:2), 30і см3 бутилового спирта и экстрагируют крем­немолибденовую гетерополикислоту, осторожно переворачивая воронку 30 раз. После расслоения водный слой отбрасывают, а к органическому слою добавля­ют 50 см3 промывной жидкости и промывают, переворачивая воронку 10—15 раз. Водный слой отбрасывают, а органический переносят в мерную колбу вместимос­тью 50 см3, добавляют бутиловый спирт, 7—8 капель раствора двухлористого олова, доливают до метки бутиловым спиртом и энергично встряхивают. В тече­ние 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром (Хэф==600—630 нм) или на спектрофотометре при 635 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. В качестве раствора сравне­ния используют бутиловый спирт. Одновременно через все стадии анализа про­водят контрольный опыт и найденное в нем значение оптической плотности вы­читают из значения оптической плотности пробы.

  1. Построение градуировочного графика

В пять из шести полиэтиленовых, тефлоновых или фторопластовых стакан­чиков помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора кремния (0,0001 г/дм3) или 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора кремния (0,0002 г/дм3). Во все стаканчики добавляют по 15 капель фтористоводородной кислоты, по 7—8 см3 смеси кислот, помещают на водяную баню, нагревают до 60 °С и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

Аликвотная часть раствора, взятая на измерение, для каждой точки граду­ировочного графика составляет 10 см3.

В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий кремния,. Градуировочный график строится из расчета его массовой доли в аликвотной части раствора.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

(Пі—m2)-100

Уъ, — m

где гп. — масса кремния в пробе, найденная по градуировочному графику, г;

т.г масса кремния в растворе контрольного опыта, найденная по граду­ировочному графику, г;

пг — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

  1. Расхождения результатов параллельных определений не должны пре­вышать значений допускаемых расхождений (d показатель сходимости при л=3), указанных в табл. 2.

Таблица 2

Массовая доля кремния, %

d, л,

D, %

От 0,001 до 0,005 включ.

0.0008

0,001

Св. 0,005 до 0,01 »

0,001

0,001

» 0,01 » 0,02 ->

0,002

0,003

» 0,02 > 0,05 »

0,003

0,007

» 0,05 » 0,10 »

0,008

0,01

» 0,10 » 0,20 »

0,012

0,02

» 0,20 » 0,30 »

0,02

0.03



  1. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных ла­бораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D показатель воспроизводимости) не должны пре­вышать значений, указанных в табл. 2.

  2. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственный стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315— —78, или методом добавок, в соответствии с ГОСТ 25086—87».

Пункт 3.3.1. Второй абзац. Заменить значение: pH 1,5 на pH 1,0—1,2 (2 ра­за);

исключить слова: «Устанавливают pH на pH-метре или капельной пробой о 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».

Пункт 3.4.2 изложить в новой редакции: «3.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхож­дений (d показатель сходимости при п—3), указанных в табл. 2».

Раздел 3 дополнить пунктами — 3.4.3, 3.4.4:

«3.4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных ла­бораториях, или двух результатов, полученных в одной лаборатории, но при раз­личных условиях (D показатель воспроизводимости) не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315— —78, или методом добавок, в соответствии с ГОСТ 25086—87».

Стандарт дополнить разделом — 4:

«4. Полуколичестзенный спектральный метод определения кремния

  1. Сущность метода

Пробы или СО массой (0,50±0,05) г подвергают предварительному окисле­нию расплавлением на катоде дуги постоянного тока в атмосфере кислорода.

Окисленный образец помещают на графитовую подставку и между ним я подставным электродом из чистой меди или угля возбуждают дугу постоянного тока. Спектр дуги фотографируют с помощью спектрографа, измеряют интенсив­ности аналитических линий и фона и по методу «трех эталонов» находят кон­центрацию кремния. Если линия анализируемого элемента в пробе отсутствует или значительно слабее по интенсивности линии в стандартном образце, оценка концентрации кремния проводится полуколичественио.

  1. Аппаратура, реактивы я растворы Спектрограф ИСП-22.

Источник постоянного тока для питания дуги, обеспечивающий напряжение 200—400 В и силу тока до 10 А.

Устройство для высокочастотного поджигания дуги постоянного тока от ге­нератора любой системы (ПС-39, ДГ, ИГ).

Микрофотометр, предназначенный для измерения оптических плотностей спе­ктральных линий и фона.

Пресс масляный, гидравлический или любой другой, обеспечивающий усилие по штоку в 1,5—2 г с пресс-бумагой, обеспечивающей получение прессованных таблеток из металлической стружки диаметром 5—7 мм и массой (0,50±0,05) г.

Электроды-подставки графитовые диаметром 8—10 мм.

Электроды из меди марки МОб или из угля марки ОСЧ в виде прутков дн« аметром 6—7 мм, заточенные на полусферу, или усеченный конус с площадью диаметром 1,5—1,7 мм.

Приспособление для заточки угольных или медных электродов, например, станок модели КП-35.

Кислородная камера для окисления СО и проб.

Баллон с кислородом, снабженный редуктором.

Пластинки спектрографические типа 1 или 2 чувствительностью 0,5—5 ед, Монохроматическая чувствительность 10—60 ед.