Проведение анализа
Метод с отделением алюминия от мешающих элементов электролизом на ртутном катоде.
Массу навески сплава (см. табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 10 см3 смеси кислот для растворения при нагревании.
Таблица 2
Массовая доля алюминия, % |
Масса навески, г |
Аликвотная часть раствора, см3 |
От 0,005 до 0,01 включ. |
1,0 |
25 |
Св. 0,01 » 0,05 » |
0,5 |
25 |
» 0,05 »0,1 » |
0,5 |
10 |
»0,1 » 0,5 » |
0,25 |
5 |
После растворения навески добавляют 6 или 3 см3 хлорной кислоты (1:1) соответственно для навески массой 0,5 и 0,25 г и раствор выпаривают до обильного выделения белых паров хлорной кислоты. После охлаждения ополаскивают стенки стакана 5—10 см3 воды и снова нагревают до выделения белых паров. Остаток охлаждают, добавляют 5 см3 хлорной кислоты (1:4), 50 см3 горячей воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают, доливают водой до 100 см3 и переносят в электролизер с ртутным катодом. Электролиз проводят при силе тока 4—5 А (плотность тока 0,15 А/см2, напряжение 5—6 В). После обесцвечивания раствора продолжают электролиз еще 15 мин, затем раствор переносят в стакан вместимостью 250 см3, ртуть промывают водой и промывные растворы объединяют с основным электролитом. В электролит добавляют 5 см3 раствора надсернокислого аммония и нагревают до температуры 70—80 °С. В случае выпадения двуокиси марганца осадок фильтруют на фильтр средней плотности и промывают четыре раза раствором хлорной кислоты (Г.99). Осадок отбрасывают, фильтрат выпаривают до 80—100 см3 и после охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Фотометрирование с применением эриохромцианина Р В зависимости от массовой доли алюминия в стакан вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора (см. табл. 2), доливают водой до объема 25 см3, добавляют 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 1 см3 раствора серноватистокислого натрия, 10 см3 раствора эриохромцианина и раствором гидроокиси натрия устанавливают значение pH 6+0,1 на рН-метре.
Затем добавляют 30 см3 буферного раствора и раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 535 нм в кювете с толщиной слоя 1 см или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете 2 см3. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
Фотометрирование с применением хромазурола С
В зависимости от массовой доли алюминия в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора (см. табл. 2), доливают водой до объема 25 см3, добавляют 2 см3 аскорбиновой кислоты, 5 см3 раствора серноватистокислого натрия и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до pH 5—6 п
оуниверсальной индикаторной бумаге. Затем добавляют 5 см3 соляной кислоты (0,1 моль/дм3), воды до 50 см3, 10 см3 раствора желатина, 2 см3 раствора хромазурола С, 5 см3 раствора уксуснокислого натрия и доливают до метки водой. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при 545 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете с толщиной слоя 1 см3. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
Метод с отделением меди от алюминия электролизом с пластиновыми электродами.
Для сплавов с массовой долей кремния и олова свыше 0,05 % и свинца до 0,05 %.
Массу навески сплава (см. табл. 2) помещают в платиновую чашку, добавляют 10 см3 азотной кислоты (1:1), 3—5 см3 фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании. После растворения раствор выпаривают до влажных солей, добавляют 5 см3 серной кислоты и выпаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения растворяют соли в 50 см3 горячей воды и раствор переносят в стакан вместимостью 300 см3. В случае необходимости раствор фильтруют через плотный фильтр с добавлением фильтробумажной массы в стакан вместимостью 250 см3. Осадок и фильтр промывают горячей водой. Раствор в стакане разбавляют водой до 150 см3, добавляют 8 см3 прокипяченной азотной кислоты (1:1) и выделяют медь электролизом по ГОСТ 1652.1.
В электролит добавляют 5 см3 раствора хлорного железа (при массовой доле железа в сплаве менее 0,5 %), 2 капли раствора фенолфталеина, нагревают до температуры 60—70 °С и приливают аммиак до розового окрашивания раствора и еще 2 см3 в избыток. Раствор с осадком оставляют в теплом месте на 20—30 мин и затем фильтруют через фильтр средней плотности. Стакан и осадок на фильтре промывают горячим раствором аммиака (Г.19). Осадок смывают с фильтра струей горячей воды в стакан, в котором проводилось осаждение, и остаток на фильтре растворяют в 5—10 см3 горячего раствора соляной кислоты (1:1). Затем фильтр промывают горячей 49водой, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
В стакан или колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора согласно табл. 2, доливают водой до объема 25 см3 и далее поступают, как указано в пп. 3.3.1.1 и 3.3.1.2.
Для сплавов с массовой долей кремния и олова до 0,05 % и свинца свыше 0,5 %.
Массу навески сплава (см. табл. 2) помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. После растворения навески и удаления окислов азота кипячением раствор охлаждают, разбавляют водой до 150 см3, выделяют медь электролизом по ГОСТ 1652.1 и далее поступают, как указано в п. 3.3.2.1.
Построение градуировочного графика
В пять из шести стаканов или мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б алюминия. Во все стаканы или колбы наливают воду до объема 25 см3, добавляют по 2 см3 аскорбиновой кислоты и далее поступают, как указано в пп. 3.3.1.1 и 3.3.1.2.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий алюминия. По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю алюминия (А) в процентах вычисляют по формуле
т, 100
V — L
где лі] — масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;
т — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
3.3, 3.3.1, 3.3.1.1, 3.3.1.2, 3.3.2, 3.3.2.1, 3.3.2.2, 3.3.3, 3.4, 3.4.1—3.4.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений (d — сходимость) не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля алюминия, % |
d, % |
D, % |
От 0,005 до 0,010 включ. |
0,002 |
0,003 |
Св. 0,010 » 0,025 » |
0,004 |
0,006 |
» 0,025 » 0,050 » |
0,006 |
0,008 |
» 0,050 »0,10 » |
0,010 |
0,014 |
» 0,10 » 0,25 » |
0,015 |
0,021 |
» 0,25 » 0,50 » |
0,025 |
0,035 |
» 0,50 » 1,0 » |
0,035 |
0,05 |
» 1,0 » 2,0 » |
0,05 |
0,07 |
» 2,0 » 3,0 » |
0,1 |
0,14 |
Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — воспроизводимость) не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.
3.4.3. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
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 по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сравнением результатов, полученных другим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в азотной кислоте или в смеси азотной и соляной кислот и измерении атомной абсорбции алюминия в пламени ацетилен—закись азота при длине волны 309,3 нм. При массовой доле алюминия до 0,1 % атомную абсорбцию алюминия измеряют после предварительного соосаждения его с гидрооксидом железа.
Аппаратура, реактивы и растворы Атомно-абсорбционный спектрометр.
Лампа с полым катодом или другой источник резонансного излучения для алюминия.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная Г.1.
Смесь кислот азотной и соляной в соотношении 1:3.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Ацетилен по ГОСТ 5475.
Алюминий по ГОСТ 11069.
Стандартный раствор алюминия: 1 г алюминия растворяют при нагревании в 10 см3 соляной кислоты (1:1) и 2 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,001 г алюминия.
Медь по ГОСТ 859.
Стандартный раствор меди: 10 г меди растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,1 г меди.
Водорода перекись по ГОСТ 10928.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 15 г/дм3: 1,5 г хлорного железа растворяют в 30 см3 соляной кислоты (1:1), раствор охлаждают и разбавляют водой до объема 100 см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:19.
Калий хлористый по ГОСТ 4237, раствор 200 г/дм3.
4.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
Проведение анализа
При массовых долях алюминия от 0,01 до 0,1 % берут навеску анализируемого сплава массой 3 г. При массовых долях алюминия от 0,1 до 0,5 % берут навеску анализируемого сплава массой 1 г.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
. Анализ сплавов, содержащих алюминия до 0,1 %.
Навеску сплава (см. п. 4.3.1) помещают в стакан вместимостью 600 см3 и растворяют в 30 см3 смеси кислот. После растворения раствор разбавляют водой до объема 200 см3, добавляют 3—4 г хлористого аммония и 5 см3 раствора хлорного железа, если в сплаве содержится менее 0,5 % железа. Раствор нагревают до 70—80 °С, добавляют аммиак до полного перехода меди в растворимый аммиачный комплекс и раствор выдерживают в теплом месте в течение 20 мин. Затем раствор фильтруют через фильтр средней плотности и промывают теплым раствором аммиака (1:19). Осадок на фильтре растворяют 10 см3 соляной кислоты (1:1) с добавлением 2—4 капель перекиси водорода в мерную колбу вместимостью 100 см3, фильтр промывают горячей водой. Раствор охлаждают, добавляют 2 см3 раствора хлористого калия и доливают водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию алюминия в анализируемом растворе параллельно с раствором для построения градуировочного графика и раствором контрольного опыта в пламени ацетилен—закись азота при длине волны 309,3 нм.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
Анализ сплавов, не содержащих олова и кремния
Навеску сплава (см. п. 4.3.1) растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора хлористого калия и доливают водой до метки.
Анализ сплавов, содержащих олово
Навеску сплава (см. п. 4.3.1) растворяют в 10 см3 смеси кислот. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора хлористого калия и доливают водой до метки.
Анализ сплавов, содержащих кремний
Навеску сплава (см. п. 4.3.1) помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1) и 3 см3 фтористоводородной кислоты. После растворения добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают и остаток растворяют в 50 см3 воды при нагревании. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 раствора хлористого калия и доливают водой до метки.
Построение градуировочных графиков.
При массовой доле алюминия от 0,01 до 0,1 % в четыре из пяти мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,3; 1,0; 2,0 и 3,0 см3 стандартного раствора алюминия. Во все колбы добавляют по 5 см3 соляной кислоты (1:1), по 2 см3 раствора хлористого калия и растворы доливают до метки водой.
При массовой доле алюминия свыше 0,1 % в девять из десяти мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 см3 стандартного раствора алюминия. Во все колбы добавляют по 5 см3 смеси кислот, раствор меди объемом в соответствии с ее концентрацией в анализируемом растворе пробы, по 2 см3 раствора хлористого калия и растворы доливают водой до метки.