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.
О б р а б о т к а результатов
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.
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 %)
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.
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
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.
Проведение анализа
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.
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.
Обработка результатов
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.
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 |
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.
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
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.
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.