УДК 669.35'5:546.86.06:006.354 Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
С
ГОСТ
1652.6-77
Методы определения сурьмы
Copper-zinc alloys.
Methods for the determination of antimony
ОКСТУ 1709
Дата введения 1978—07—01
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения сурьмы с кристаллическим фиолетовым (при массовой доле сурьмы от 0,001 до 0,3 %), экстракционно-фотометрический метод определения сурьмы с бриллиантовым зеленым (при массовой доле сурьмы от 0,1 до 0,3 %) и атомно-абсорбционный метод определения сурьмы (при массовой доле сурьмы от 0,001 до 0,2 %) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1652.1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ С КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ФИОЛЕТОВЫМ
Сущность метода
Метод основан на экстракции пятивалентной сурьмы толуолом в виде гексахлорстибата кристаллического фиолетового и измерении оптической плотности экстракта после выделения сурьмы с осаждением ее с двуокисью марганца и растворении осадка в соляной кислоте.
А
Издание официальное
Перепечатка воспрещена
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 7:3, 3:1 и 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1:5.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490 и раствор 10 г/дм3.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435, раствор 50 г/дм3.
Олово двухлористое, раствор 100 г/дм3 в соляной кислоте, разбавленной 1:1.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 100 г мочевины растворяют в 100 см3горячей воды.
Кристаллический фиолетовый, раствор 2 г/дм3.
Толуол по ГОСТ 5789.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
Сурьма по ГОСТ 1089, марки СуОО.
Растворы сурьмы
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1г сурьмы растворяют при нагревании в 50 см3 концентрированной серной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают 175 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 70 см3 концентрированной соляной кислоты, разбавляют до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
Проведение анализа
Навеску сплава массой 0,5 г растворяют при нагревании в 5—10 см3 азотной кислоты, разбавленной Г.1, в стакане вместимостью 250 см3, накрытом часовым стеклом. Раствор охлаждают, часовое стекло ополаскивают водой и разбавляют водой до 50 см3. При анализе кремнистой латуни навеску сплава 0,5 г помещают в плати- 79новую чашку, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 2 см3 фтористоводородной кислоты и нагревают до растворения. После охлаждения стенки чашки обмывают небольшим количеством воды, добавляют 3 см3 концентрированной серной кислоты и выпаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, обмывают стенки небольшим количеством воды и повторяют выпаривание до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения растворяют соли в 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, переводят раствор в стакан вместимостью 250 см3 и разбавляют водой до объема 50 см3. Далее, как для обычной, так и для кремнистой латуни полученный раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроокиси меди, не исчезающего во время перемешивания, и добавляют пипеткой 0,5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия, стакан накрывают часовым стеклом и раствор нагревают почти до кипения. Затем добавляют 1 см3 сернокислого марганца и кипятят 2 мин. Раствор оставляют на 1 ч, после чего осадок отфильтровывают на плотный фильтр. Стакан и осадок промывают 4—5 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100, до исчезновения окраски азотно-кислой меди.
Фильтр с осадком переносят в стакан, в котором производилось осаждение, прибавляют 10—15 см3 концентрированной серной кислоты, 20—25 см3 концентрированной азотной кислоты и выпаривают раствор до начала выделения густого белого дыма серной кислоты. Если раствор окрашен, добавляют еще 5—10 см3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание. Стакан охлаждают, стенки стакана обмывают водой и выпаривают раствор до получения влажных солей. После охлаждения к остатку добавляют 7 см3соляной кислоты, разбавленной 7:3, и нагревают при 80—95 °С до полного растворения солей. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 150 см3, обмывают стакан 3 см3 соляной кислоты, разбавленной 7:3, и доводят ею объем раствора до 10 см3. При массовой доле сурьмы свыше 0,005 % раствор переносят в соответствующую мерную колбу (табл. 1) и разбавляют до метки соляной кислотой, разбавленной 7:3.Таблица 1
Массовая доля сурьмы, % |
Объем раствора после разбавления, см3 |
Объем аликвотной части, см3 |
Масса навески, соответствующая аликвотной части, г |
От 0,001 до 0,005 включ. |
10 |
Весь |
0,5 |
Св. 0,005 » 0,025 » |
50 |
10,0 |
0,10 |
» 0,025 »0,1 » |
100 |
5,0 |
0,025 |
» 0,1 » 0,3 » |
100 |
2,0 |
6,01 |
В этом случае отбирают указанную в табл. 1 аликвотную часть раствора в делительную воронку вместимостью 150 см3 и доливают соляной кислотой, разбавленной 7:3, до объема 10 см3. Добавляют в делительную воронку 1—2 капли раствора двухлористого олова до обесцвечивания раствора, перемешивают и оставляют на 1 мин. Затем добавляют 1 см3 раствора азотистокислого натрия, воронку закрывают пробкой и встряхивают 2 мин. После этого открывают воронку. Через 2 мин добавляют 1 см3 раствора мочевины и перемешивают 30 с. Затем добавляют 68 см3 воды, 10 капель раствора кристаллического фиолетового, перемешивают, добавляют 25 см3 толуола и экстрагируют в течение 1 мин.
После разделения фаз нижний водный слой отбрасывают, а органический слой переливают в сухой стакан вместимостью 50 см3, содержащий 0,2 г безводного сернокислого натрия, и измеряют оптическую плотность полученного экстракта на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром при длине волны 590 нм в кювете с толщиной слоя 2 см или на спектрофотометре в кювете с толщиной слоя 2 см при длине волны 610 нм. Раствором сравнения служит толуол.
Содержание сурьмы находят по градуировочному графику.
Примечание. Если анализ не будет закончен в течение дня, он может быть прерван после осаждения сурьмы с двуокисью марганца или после выпаривания раствора серной кислотой.
Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 150 см3 вводят 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 3,5 см3 раствора Б и доливают соляной 81кислотой, разбавленной 7:3, до 10 см3. Прибавляют 1—2 капли раствора двухлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин. Далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям сурьмы строят градуировочный график.
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ С БРИЛЛИАНТОВЫМ ЗЕЛЕНЫМ
Сущность метода
Метод основан на экстракции толуолом окрашенного в сине-зеленый цвет гексохлоростибата бриллиантового зеленого и измерении оптической плотности экстракта.
Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 3:1 и 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:5.
Олово двухлористое, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3 в соляной кислоте, разбавленной 1:1.
Натрий азотнокислый по ГОСТ 4197, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 100 г мочевины растворяют в 100 см3 горячей воды.
Бриллиантовый зеленый, раствор 2 г/дм3.
Толуол по ГОСТ 5789.
Сурьма по ГОСТ 1089, марки СуОО.
Стандартные растворы сурьмы
Раствор А; готовят следующим образом: 0,05 г сурьмы растворяют при нагревании в 25 см3 концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:5, и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 3:1, и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы. Раствор Б готовят в день применения.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
8
2Проведение анализа
0,1 г сплава растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 250 см3, накрытом часовым стеклом, при нагревании. После растворения навески часовое стекло и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 3 см3 концентрированной серной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. Охладив раствор, обмывают стенки стакана небольшим количеством воды и повторяют выпаривание. К остатку приливают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 3:1, растворяют соли и раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, после чего доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 3:1, и перемешивают.
В делительную воронку вместимостью 150 см3 вводят 5 см3 анализируемого раствора, добавляют две капли раствора хлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин. Затем вводят 1 см3 раствора азотистокислого натрия, хорошо перемешивают и оставляют на 5 мин. После этого добавляют 1 см3 насыщенного раствора мочевины, перемешивают 30 с и разбавляют водой до 50 см3. Прибавляют 1 см3 раствора бриллиантового зеленого, 30 см3 толуола и экстрагируют, встряхивая в течение 1 мин.
После разделения фаз нижний водный слой отбрасывают, а органический слой переливают в сухой стакан вместимостью 50* см3, содержащий 0,3—0,5 г обезвоженного сернокислого натрия. Через 10 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 640 нм или на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром при длине волны 590—610 нм в кювете с толщиной слоя 1 см. Раствором сравнения служит толуол. Содержание сурьмы находят по градуировочному графику.
Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 150 см3 вводят 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора Б, прибавляют две капли раствора двухлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин. После этого вводят по 1 см3 раствора азотистокислого натрия и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.
По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям сурьмы строят градуировочный график.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Массовую долю сурьмы (А) в процентах вычисляют по формуле
X— т’ їм
и, ’
где т — масса сурьмы, найденная по градуировочному графику, г;
wi] — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — сходимость) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля сурьмы, % |
d, % |
D, % |
От 0,001 до 0,005 включ. |
0,0005 |
0,0007 |
Св. 0,005 » 0,010 » |
0,001 |
0,0014 |
» 0,010 » 0,02 » |
0,002 |
0,003 |
» 0,02 » 0,05 » |
0,003 |
0,004 |
» 0.05 » 0,10 » |
0,006 |
0,008 |
» 0,1 » 0,2 » |
0,01 |
0,014 |
» 0,2 » 0,3 » |
0,02 |
0,03 |
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (В — воспроизводимость) не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Контроль точности анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) медно-цинковых сплавов, утвержденным ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сравнением результатов, полученных другим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
4.4.3. (Исключен, Изм. № 3).АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот и измерении атомной абсорбции сурьмы в пламени ацетилен—воздух, используя излучение с длиной волны 231,1 нм, или измерении в тех же условиях атомной абсорбции сурьмы из среды органических растворителей после предварительного соосаждения ее на гидратированную двуокись марганца.