---

УДК 669.35’5:546.621.06:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

ГОСТ
1652.10-77

ПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

Методы определения алюминия

Copper-zinc alloys.

Methods for the determination of aluminium

ОКСТУ 1709

Дата введения 1978—07—01

Настоящий стандарт устанавливает титриметрические методы определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,5 до 8 %), фотометрический метод определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,005 до 0,5 %) и атомно-абсорбционный метод опре­деления алюминия (при массовой доле алюминия от 0,01 до 8 %) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1652.1.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
   ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ (ОТ 0,5 ДО 8 %).

   1. Сущность метода

Метод основан на введении в раствор пробы избытка раствора трилона Б, образующего комплекс со всеми компонентами сплава, титровании избытка раствором азотнокислой меди, разложении ком- плексоната алюминия, добавлением фторида аммония или натрия и титровании трилона Б, выделившегося в количестве, эквивалентном содержанию алюминия.

pH-метр со всеми принадлежностями (типа ЛПУ-01 или pH-340 и т.п.).

Потенциометр типа ЛПМ-60 с ценой деления шкалы 5 мВ.

Микроамперметр типа М-95 со шкалой на 25 мкА.

Аккумулятор напряжением 2 В или сухая батарея такого же на­пряжения.

Переменное сопротивление 1 мОм.

Два платиновых электрода, изготовленные из проволоки диамет­ром 0,8—1 мм, впаянной в стеклянную трубку. Длина рабочей части электродов 30—35 мм.

Магнитная мешалка.

Бюретка вместимостью 25 см³ с тонкооттянутым носиком.

Микробюретка вместимостью 1 см³ с оттянутым носиком.

Смесь для растворения; готовят смешиванием трех объемов кон­центрированной соляной кислоты с одним объемом концентриро­ванной азотной кислоты.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Уротропин (гексаметилентетрамин).

Перекись водорода по ГОСТ 10929, 30 %-ный раствор.

Смесь для обновления поверхности электродов; готовят добавле­нием в соляную кислоту, разбавленную 1:5, нескольких капель пере­киси водорода.

Раствор сернокислого марганца по ГОСТ 435, содержащий 1 мг/см³ марганца; готовят следующим образом: 2,75 г соли раство­ряют в 1 дм³ воды.

Установка для титрометрического определения алюминия с ам- перметрической индикацией конца титрования (см. чертеж).

Установка состоит из следующих элементов: стакана 1 вместимостью 250—300 см³ для анализируемого раствора; двух платиновых индика­торных электродов 2 длиной 17—20 мм и диаметром 0,8—1 мм; магнит­ной мешалки 3 аккумулятора или сухой батареи 4 переменного сопротивления 1 МОм 5 для установления поляризующего тока 2—10 мкА; микроамперметра 6; потенциометра 7 для измерения напряжения на электродах; бюретки 8.

Цена деления шкалы потенциометра должна быть не менее 5 мВ, что при скачке потенциала в точке эквивалентности обеспечивает отклонение стрелки по шкале прибора не менее чем на 20—25 деле­ний.Такой скачок фиксируется с высокой точностью. Титрант (раствор сульфата меди) поступает в стакан из бюретки вместимостью 25 см³; в непосредственной близости к точке эквивалентности титрант по­дают по каплям из микробюретки.

Значения pH титруемого раствора устанавливают по рН-метру. Установление pH по кислотно-основному индикатору или индика­торной бумаге не обеспечивает необходимой точности титрования, особенно в случае титрования окрашенных растворов.

Для титриметрического определения алюминия можно восполь­зоваться установкой ПАТ.

Определение массовой концентрации стандартного раствора меди

Навеску меди массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, добавляют 10 см³ стандартного раствора алюминия и раство­ряют медь в 3 см³ азотной кислоты, разбавленной Г.1. После раство­рения навески раствор выпаривают до объема около 1 см³, добавляют 40 см³ воды, 1 см³ раствора марганца и 20 см³ раствора трилона Б.

Устанавливают pH раствора 6,0—6,2 (по хлор-серебряному электроду на pH-метре), добавляя уротропин небольшими порциями. Раствор кипятят 5 мин, охлаждают, устанавливают стакан на магнит- 42

ную мешалку, погружают в раствор платиновые электроды, с помо­щью переменного сопротивления устанавливают в цепи ток в преде­лах 2—10 мкА, включают потенциометр и устанавливают стрелку на шкале потенциометра таким образом, чтобы она находилась посре­дине шкалы. Оттитровывают избыток трилона Б стандартным рас­твором меди, непрерывно перемешивая раствор. Титрант поступает в стакан приблизительно со скоростью 10 см³/мин. К концу титро­вания стандартный раствор меди добавляют по каплям. Титрование считают законченным, когда от добавления одной капли титранта (раствора меди) стрелка потенциометра отклоняется влево не менее чем на 20 делений шкалы (100 мВ).

После первого титрования в раствор добавляют 20 см³ раствора фторида натрия, устанавливают pH 6,0—6,2 добавлением нескольких капель азотной кислоты, разбавленной 1:1, или уротропина и кипятят раствор 2 мин.

После охлаждения раствор титруют стандартным раствором меди также как и в случае связывания избытка трилона Б. Последние порции титранта в пределах 1 см³ добавляют из микробюретки и определяют конечную точку титрования амперометрически, как опи­сано выше.

Для установления массовой концентрации стандартного раствора меди указанное выше определение повторяют не менее пяти раз.

Массовую концентрацию стандартного раствора (Т), выраженную в г/см³ алюминия, вычисляют по формуле

_т_ 0,01
JZ ’

где V — объем стандартного раствора меди, израсходованный на второе титрование, см³.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 1:5.

Аммиак по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор 200 г/дм³. 1-(2-пиридилазо)-2-нафтол (ПАН), спиртовой раствор 1 г/дм³. Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300. Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм³.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кис­лоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор 100 г/дм³.Аммоний фтористый по ГОСТ 4518.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463 и раствор 25 г/дм¹²³.

Медь по ГОСТ 859 марки МОк и МООк.

Раствор меди стандартный, 0,005М раствор; готовят следующим образом: 3,177 г металлической меди растворяют в 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения кипятят раствор до удаления окислов азота, охлаждают, нейтрализуют аммиаком до появления неисчезающего осадка, который растворяют добавлением уксусной кислоты и разбавляют до 1 дм³.

Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069.

Раствор алюминия стандартный; готовят следующим образом:

1 г алюминия растворяют в 10 см³ соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доливают до метки водой.

1 см³ раствора содержит 0,001 г алюминия.

Определение массовой концентрации раствора меди

Отбирают 20 см³ стандартного раствора алюминия в коническую колбу вместимостью 500 см³, разбавляют водой до 50—60 см³, ней­трализуют аммиаком до образования неисчезающего осадка, который растворяют добавлением соляной кислоты и сверх этого дают еще две капли в избыток. Добавляют 20 см³ раствора трилона Б, 100— 150 см³ горячей воды и нагревают до кипения. В горячий раствор приливают 10 см³ раствора уксуснокислого аммония, 0,5 см³ раство­ра ПАН и титруют горячий раствор стандартным раствором меди до перехода зеленой окраски раствора в синюю, затем добавляют 1 г фторида натрия (или аммония), кипятят 5 мин и снова титруют раствором меди до перехода зеленой окраски раствора в синюю.

Массовую концентрацию раствора меди (7)), выраженную в г/см³ алюминия, вычисляют по формуле

и 0,2 г (при массовой доле алюминия свыше 5 %) растворяют в 3 см³ смеси кислот для растворения. После растворения добавляют 1,5 см³ серной кислоты и выпаривают раствор до начала выделения густого белого дыма серной кислоты. Объем раствора после выпаривания должен составлять не более 1 см³. Стакан охлаждают, добавляют 40 см³ воды, 20 см³ раствора трилона Б и далее анализ ведут, как указано в п. 2.2.

Навеску сплава массой 0,5 г (при массовой доле алюминия до 5 %) и 0,25 г (при массовой доле алюминия свыше 5 %) растворяют при нагревании в 20 см³ азотной кислоты в конической колбе вместимос­тью 500 см³, добавляют 50—60 см³ воды и кипятят для удаления окислов азота, затем охлаждают, добавляют 10 см³ раствора мочеви­ны и нейтрализуют раствор аммиаком до образования неисчезающего осадка, который затем растворяют добавлением соляной кислоты и сверх этого дают в избыток две капли. Далее анализ ведут, как указано в п. 2.2.

2.4. Обработка результатов

_v_ V- Т- 100
т

где V— объем раствора меди, израсходованный на второе титро­вание, см³;

Т— массовая концентрация раствора меди, выраженная в г/см³ алюминия;

m — масса навески сплава, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

(Измененная редакция, Изм. № 3).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного комплексного со­единения с эриохромцианином Р (или хромазуролом С) после пред­варительного отделения элементов от алюминия электролизом на ртутном катоде или с платиновыми электродами и последующим отделении алюминия соосаждением с гидроокисью железа.

Установка для электролиза с платиновыми электродами по ГОСТ 6563.

Установка для электролиза с ртутным катодом.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр рН-метр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 0,1 моль/дм³.

Кислота хлорная, разбавленная 1:1, 1:4 и 1:99.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Смесь кислот для растворения: смешивают соляную (1:1) и азот­ную (1:1) кислоты в соотношении 1:1.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 100 г/дм³.

Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 15 г/дм³: 1,5 г хлорного железа растворяют при нагревании в 30 см³ соляной кислоты (1:1).

Раствор охлаждают, разбавляют до объема 100 см³ и перемешивают.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Фенолфталеин, раствор 10 г/см³ в этиловом спирте.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и раствор 1:19.

Кислота аскорбиновая, раствор 10 г/см³, свежеприготовленный.

Натрий серноватистокислый по ГОСТ 27068, раствор 50 г/см³.

Мочевина по ГОСТ 6691.

Эриохромцианин Р, раствор 0,7 г/дм³: 0,7 г эриохромцианина растворяют в 2 см³ концентрированной азотной кислоты при посто­янном перемешивании в течение 2 мин, добавляют 60 см³ воды, 0,3 г мочевины и выдерживают 24 ч в темном месте. Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в темной склянке.

Хромазурол С, раствор 1 г/дм³: 0,1 г реагента растворяют в 30 см³ теплой воды (не более 60 °С) и 20 см³ этилового спирта, отфильтро­вывают и доливают до 100 см³ водой.

Желатин, раствор 10 г/см³.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 40 г/дм³.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199 и раствор 2 моль/дм³.

Буферный раствор с pH 6±0,1: 46 г уксуснокислого аммония и 18 г уксуснокислого натрия растворяют в 1 дм³ воды. Устанавливают pH раствора на pH-метре, добавляя раствор гидроокиси натрия или уксусную кислоту.

Алюминий марки А 999 по ГОСТ 11069.

Стандартные растворы алюминия

Раствор А: 0,1 г алюминия растворяют при нагревании в 25 см³ соляной кислоты (Г.1). Раствор переносят в мерную колбу вмести­мостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1. см³ раствора А содержит 0,0001 г алюминия.

Раствор Б: 5 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимос­тью 100 см³, добавляют 20 см³ соляной кислоты (1:1), доливают до метки водой и перемешивают.

2. см³ раствора Б содержит 0,000005 г алюминия.