---

УДК 669.35'6:546.47.06:006354 Группа В59

Г

ГОСТ
1953.6-79* *
(СТ СЭВ 1529—79)

Взамен
ГОСТ 1953.6—74

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ

Методы определения цинка

Tin bronze. Methods for the determination
of zinc

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 полярографические методы определения цинка (от 0,001 до 0,04 % и от 0,1 до 4 %), титримет­рические методы определения цинка (от 1,5 до 17 % и от 1,5 до 30%) и атомно-абсорбционный метод определения цинка (от 0,1 до 10 %).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1529—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. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
   [от 0,001 до 0,03 % )

   1. Сущность метода

   2. Метод основан па последовательном предварительном отделе­нии олова в виде летучего тетрабромида и основной массы меди электролизом с последующим определением цинка на фоне орто- фосфорной кислоты методом переменно-токовой полярографии.А п а р а ту р а, реактивы и растворы

Полярограф переменного тока и ячейка с выносным анодом (насыщенный каломельный электрод) и ртутным капающим ка­тодом.

Ртуть марки РО по ГОСТ 4658—73, осушенная.

Азот газообразный по ГОСТ 9293—74.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062—77.

Кислота азотная по ГОСТ 701—78 и разбавленная 1:1.

Бром по ГОСТ 4109—79.

Смесь для растворения, свежеприготовленная; готовят следую­щим образом: девять объемов бромистоводородной кислоты сме­шивают с одним объемом брома.

Установка электролизная.

Электроды платиновые по ГОСТ 6563—75.

Кислота хлорная.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80, 1 М раствор.

Цинк марки Ц1, ЦО или Ц00, по ГОСТ 3640—79, растворы.

Стандартные растворы цинка. Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г цинка растворяют в 10 см³ азотной кислоты, разбав­ленной 1:1, кипятят раствор до удаления окислов азота, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,001 г цинка.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см³ раствора А пе­реносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 1 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1. 1 см³ раствора Б содержит 0,0001 г цинка.

Навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см³, накрывают стакан часовым стеклом и осторожно раство­ряют при нагревании в 40 см³ смеси для растворения. При непол­ном растворении навески в раствор по каплям осторожно добав­ляют бром. По окончании растворения приливают к раствору 20 см³ хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном на­гревании до выделения густого белого дыма и осветления раство­ра. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и повторяют упаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты.

Разбавляют раствор водой до 100—150 см³, прибавляют 7 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4, и 3 см³ концентрированной азотной кислоты. Раствор подвергают электролизу при силе тока 2,5—3 А в течение 1,5 ч. Затем к электролиту добавляют 25— 30 см³ воды и, если через 15 мин на вновь покрытой раствором по­верхности катода не появляется осадок меди, электролиз считают законченным. Ополаскивают электроды водой, не прерывая тока.Таблица 1

Электролит после электролиза выпаривают до влажных солей, растворяют соли в 20 см³ 1 М раствора ортофосфорної! кислоты, переносят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают раствор до метки 1М раствором ортофосфорної! кислоты и перемешивают. Аликвотную часть раствора (см. табл. 1) переносят в полярографическую ячейку, пропускают через раст­вор азот в течение 5—6 мин и полярографируют в интервале от —0,8 до —1,3 В, регистрируя пик восстановления цинка при — 1,05 В.

Содержание цинка в бронзе определяют методом стандартных добавок. Для этого 0,1—0,5 см³ стандартного раствора Б цинка вводят в полярографическую ячейку, перемешивают раствор азо­том 1 мин и далее поступают также, как и при полярографическом определении цинка в анализируемом растворе. Объем стандартной добавки выбирают таким образом, чтобы величина пика цинка пос­ле добавки увеличивалась в 2—3 раза по сравнению с пиком цин­ка при полярографироваиии анализируемого раствора.

Одновременно с определением цинка в бронзе проводят конт­рольный опыт со всеми реактивами по описанной выше методике.

X — ^(,1і—ЯД-С-У-100
~ (ft₂—hj-m

где /її — высота пика цинка для анализируемого раствора, мм;

/г₂ — высота пика цинка после введения стандартной добавки, мм;

h_x—высота пика цинка в контрольном опыте, мм;

С—концентрация стандартного раствора цинка, г/см³;

V — объем стандартной добавки, см³;

т — масса навески бронзы, взятая на полярографирование, г.

Y = 0,0003 + 0,07Х ,

где X — массовая доля цинка в сплаве, %.

3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
   (от 0,1 до 4>%і|

   1. Сущи ость метода

Метод основан на растворении бронзы в смеси бромисто-водо- родной кислоты и брома, хроматографическом отделении цинка на анионите, элюировании цинка водой и полярографическом опреде­лении цинка на хлоридо-аммиачном фоне в интервале потенциа­лов от минус 1 до минус 1,5 В относительно насыщенного кало­мельного электрода.

Колонки ионообменные диаметром 15 мм, высотой 250—300 мм. Полярограф переменного тока со всеми принадлежностями.

Допускается применение других полярографов.

Смола ионообменная марки АВ—17 по ГОСТ 20301—74.

Допускается применение других смол типа слабых анионитов (ЭДЗ—10П, АН—31, Дауэкс и т. п.).

Кислота соляная по ГОСТ 14261—77, 2М раствор.

Желатин по ГОСТ 11293—78.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1 и 3:100.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2567—73.

Бром по ГОСТ 4109—79.

Смесь для растворения свежеприготовленная; готовят следую­щим образом: 9 частей бромистоводородной кислоты смешивают с одной частью брома.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, насыщенный раствор.

Натрий сернистокислый по ГОСТ 4166—76.

Гидрат окиси калия (кали едкое) по ГОСТ 9285—78, раствор ■50 и 100 г/дм³.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, раствор 10 г/дм³.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Аммонийный буферный раствор готовят следующим образом: 53 г хлористого аммония и 25 г сернистокислого натрия растворя­ют в 500 см³ воды, 0,2 г желатина растворяют в 50 см³ горячей воды. После охлаждения соединяют оба раствора, добавляют 75 см³ аммиака и доливают водой до 1 дм³.

Калий роданистый по ГОСТ 4139—75, раствор 10 г/дм³.

Азот газообразный по ГОСТ 9293—74.

Ртуть по ГОСТ 4658—73, марки Р0, обезвоженная.

Цинк по ГОСТ 3640—73 с массовой долей цинка не менее -99,9 %.

Стандартный раствор цинка: 0,1 г цинка растворяют при нагре­вании в 30 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор пере­носят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доливают до мет­ки водой.

50 г ионообменной смолы фракцией 0,25—0,5 мм помещают- в стакан вместимостью 500 см³, заливают 400 см³ раствора хло­ристого натрия. Смолу выдерживают 24 ч при комнатной темпе­ратуре. Раствор сливают и промывают смолу декантацией соля­ной кислотой, разбавленной 3:100, до полного удаления железа (реакция с роданистым калием).

Затем смолу последовательно промывают раствором гидрата окиси калия 50 г/дм³, водой, а затем раствором гидрата окиси ка­лия 100 г/дм³ до полного удаления хлорид-ионов (реакция с азот­нокислым серебром), дистиллированной водой до слабощелочной реакции промывной жидкости, затем обрабатывают тремя пор­циями 2М раствора соляной кислоты по 100 см³ каждая.

В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из- стеклянной ваты, затем заполняют колонку слоем смолы высотой 200 мм, при этом тщательно следят за тем, чтобы пузырьки возду­ха не задерживались между зернами смолы. После заполнения колонок через смолу пропускают 100 см³ 2М раствора соляной кислоты. Подготовленная колонка может быть использована для- 20—25 непрерывных анализов.

Перед проведением анализа высота 2М раствора соляной кис­лоты над смолой должна быть 10—20 мм. В процессе работы над верхним краем смолы слой жидкости должен быть не менее 15— 20 мм.

По окончании ионообменного разделения и элюирования цинка смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой (рН2) реакции промывной жидкости, затем пропусканием 100 см³ 2М. ра­створа соляной кислоты.

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью- 250 см³, осторожно добавляют 20 см-³ смеси для растворения и ос­торожно выпаривают раствор досуха. Выпаривание с 15 см³ смеси для растворения повторяют еще 3 раза. К остатку приливают 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появ­ления густого белого дыма серной кислоты. Охлаждают стакан,, добавляют 30 см³ воды, нагревают до кипения, охлаждают и от­фильтровывают осадок сернокислого свинца на плотный фильтр, промывая его раствором серной кислоты, разбавленной 3:100.

Фильтрат выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в- 50—70 см³ 2М раствора соляной кислоты и пропускают раствор через ионообменную колонку со скоростью 2 см³/мин.

Промывают колонку 150 см³ 2М раствора соляной кислоты со> скоростью вытекания жидкости 2 см³/мин и элюируют цинк 250 см³ воды со скоростью 1,5—2 см³/мин, собирая элюат в ста­кан вместимостью 300 см³

.

Раствор упаривают до объема 2—3 см³, разбавляют хлоридно- аммонийным буферным раствором, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³ и доливают до метки тем же раствором. Спу­стя 10 мин часть раствора переносят в полярографическую ячейку и полярографируют раствор при соответствующей чувствительно­сти прибора (высота пика или волны цинка должна быть не ме­нее 10—15 мм) от минус 1,0 до минус 1,5 В относительно насы­щенного каломельного электрода.

Одновременно с определением цинка в анализируемой пробе выполняют полярографическое определение пробы с добавкой 'стандартного раствора. Для этого к пробе массой 1 г добавляют •стандартный раствор цинка таким образом, чтобы содержание цинка в добавке равнялось предполагаемому содержанию цинка в анализируемой пробе и далее поступают, как при определении цинка в анализируемой пробе.

При работе с полярографом постоянного тока в раствор добав­ляют 1—2 кристаллика сернистокислого натрия.

X = • 100 ,

г

раствору

раствору
раствора,

де h — высота волны (пика) цинка, соответствующая анализируемой пробы, мм;

Н— высота волны (пика) цинка, соответствующая анализируемой пробы с добавкой стандартного мм;

тх — масса цинка в добавке стандартного раствора, г;

т — масса анализируемой навески, г.

Таблица 2

Разд. 3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ
   МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА

(от 1,5 до 17 %)

Метод основан на комплексонометрнческом титровании цинка в органической среде, полученной после экстракционного отделе­ния его в виде роданидного комплекса метилизобутилкетоиом.