ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ
СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
ГОСТ 1652.7-77 - ГОСТ 1652.13-77
Издание официальное
БЗ 10-96
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО CTAf fflAPTOB
МоскваУДК 669.35’5:546.87.06:006.354 Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
С
ГОСТ
1652.7-77
Методы определения висмута
Copper-zinc alloys.
Methods for the determination of bismuth
ОКСТУ 1709
Дата введения 1978—07—01
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические и атомноабсорбционные методы определения содержания висмута (при массовой доле висмута от 0,0005 до 0,05 %) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1652.1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
С КСИЛЕНОЛОВЫМ ОРАНЖЕВЫМ
2а.1. Сущность метода
Метод основан на образовании висмута окрашенного комплекса с ксиленоловым оранжевым и измерении оптической плотности окрашенного комплекса.
2а, 2а. 1. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
Издание официальное Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1977
© ИПК Издательство стандартов, 1997АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и 0,1 и 1 моль/дм3 растворы и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:8, 1:5 и 1:1.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Кислота хлорная.
Бром по ГОСТ 4109.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:20.
Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.
Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: 180 см3 бромистоводородной кислоты смешивают с 20 см3 брома.
Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 1 г/дм3; готовят следующим образом: 0,1 г хлорного железа растворяют в 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают водой до 100 см3.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 5 г/дм3.
Водорода перекись по ГОСТ 10929, раствор 300 г/дм3.
Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм3 в 0,1 моль/дм3 растворе азотной кислоты.
Медь марки МООк по ГОСТ 859.
Медь азотнокислая, раствор 50 г/дм3; готовят следующим образом: 5 г металлической меди растворяют в 50 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и до метки доливают водой.
Висмут марки ВиО по ГОСТ 10928.
Стандартные растворы висмута
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г висмута растворяют в 20 см3 концентрированной азотной кислоты. Окисли азота удаляют кипячением, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б; готовят следующим образом: 50 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г висмута.
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Для сплавов, не содержащих олова, сурьмы и свинца
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, прибавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до растворения. Затем раствор разбавляют водой до 150 см3, добавляют 10 см3 раствора хлорного железа и осаждают гидроокиси раствором аммиака до образования растворимого темносинего аммиачного комплекса меди. Смесь выдерживают в течение 30 мин при 50—60 °С.
Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 6—8 раз горячим раствором аммиака, разбавленным 1:20, и растворяют в 20 см3 горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане, в котором проводилось осаждение, фильтр промывают 8—10 раз горячей водой. Переосаждение повторяют еще раз.
Осадок растворяют на фильтре в 20 см3 горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане, в котором проводилось осаждение, фильтр промывают водой 5—7 раз и раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 3 см3 1 моль/дм3 раствора азотной кислоты, ополаскивают стенки стакана 2—3 см3 воды, нагревают раствор до кипения и кипятят до растворения осадка. Затем добавляют 4 см3 раствора аскорбиновой кислоты и охлаждают. Прибавляют 1 см3 раствора фтористого нагрия, 1 см3 раствора ксиленолового оранжевого, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до метки, перемешивают. При массовой доле висмута свыше 0,008 % к сухому остатку добавляют 1 моль/дм3 раствор азотной кислоты в количестве, согласно табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля висмута, % |
Объем 1 моль/дм3 раствора азотной кислоты, см3 |
Вместимость мерной колбы, см3 |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
От 0,008 до 0,02 включ. |
7,5 |
25 |
10 |
Св. 0,02 » 0,05 » |
30,0 |
50 |
5 |
Добавляют 3—5 см3 воды, 10 см3 раствора аскорбиновой кислоты, нагревают до кипения и растворения остатка, охлаждают, переводят
в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 отбирают аликвотную часть раствора согласно табл. 1, добавляют 1 см3 раствора фтористого натрия, 1 см3 раствора ксиленолового оранжевого, доливают до метки водой и перемешивают.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
Для сплавов, содержащих олово,
сурьму и массовую долю до 0,5% свинца
Анализ сплава проводят, как указано в п. 3.3, за исключением выделения хлористого свинца.
Для сплавов, содержащих олово, сурьму и массовую долю свыше 0,5% свинца
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 15 см3 смеси кислот для растворения. При неполном растворении добавляют по каплям бром. После растворения прибавляют 15—20 см3 хлорной кислоты, выпаривают раствор до осветления и появления белых густых паров (объем оставшегося раствора не должен превышать 5 см3) и охлаждают. Стенки стакана ополаскивают небольшим количеством воды, раствор разбавляют до 30 см3 и нагревают до растворения солей. К раствору приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной Г.1, и охлаждают ледяной водой. Осадок хлорида свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности, собирая фильтрат в стакан вместимостью 250 см3. Фильтр с осадком и стакан промывают небольшим количеством (5—8 см3) соляной кислоты, разбавленной 1:8. Осадок отбрасывают. В фильтрат добавляют 10 см3 раствора хлорного железа, разбавляют до объема 150 см3 и далее ведут анализ, как указано в п. 3.1.
Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 300 см3 помещают по 10 см3 раствора азотнокислой меди, вводят 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 8,0 см3 стандартного раствора висмута (раствор Б), по 10 см3 раствора хлорного железа, разбавляют водой до 150 см3 и далее ведут анализ, как указано в п. 3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий висмута.
По найденным значениям оптических плотностей строят градуировочный график.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле
т'
где т — масса висмута, найденная по градуировочному графику, г; тх— масса навески сплава, г.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — сходимость) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля висмута, % |
d, % |
D, % |
От 0,0005 до 0,001 включ. |
0,0002 |
0,0003 |
Св. 0,001 » 0,003 » |
0,0003 |
0,0004 |
» 0,003 » 0,005 » |
0,0005 |
0,0007 |
» 0,005 » 0,01 » |
0,001 |
0,0014 |
» 0,01 » 0,03 » |
0,002 |
0,003 |
» 0,03 » 0,05 » |
0,003 |
0,004 |
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, указанных в табл. 2.
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).
4.4.3. (Исключены, Изм. № 3).
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
С ТИОМОЧЕВИНОЙ
Сущность метода
Метод основан на образовании висмутом окрашенного комплекса с тиомочевиной в среде 1 моль/дм3 раствора азотной кислоты и измерении его оптической плотности при длине волны 470 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
А п п а р а т у р а, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4451 и разбавленная 2:5, 1:2, 1:100.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 2:1 и 1:9.
Кислота хлорная.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:3.
Бром по ГОСТ 4109.
Смесь для растворения, свежеприготовленная: кислота бромистоводородная и бром в соотношении 9:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435, раствор 80 г/дм3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 30 г/дм3.
Водорода перекись по ГОСТ 10929.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор 20 г/дм3.
Кислота винная по ГОСТ 5817.
Раствор смеси лимонной и винной кислот; готовят следующим образом: 300 г винной кислоты и 200 г лимонной кислоты растворяют в 500 см3 воды.
Тиомочевина по ГОСТ 6344, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.
Висмут марки ВиО по ГОСТ 10928.
Стандартные растворы висмута
Раствор А: 1,0 г растворяют в 50 см3 концентрированной азотной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, добавляют 50 см3 концентрированной азотной кислоты, доливают до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г висмута.
Раствор Б: 50 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 30 см3 концентрированной азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г висмута.
Проведение анализа
Навеску пробы массой, установленной в зависимости от ожидаемого содержания висмута в соответствии с табл. 3, помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют смесь для растворения и осторожно нагревают.
Таблица 3
Массовая доля висмута, % |
Масса навески, г |
Объем смеси для растворения, см3 |
От 0,001 до 0,005 включ. |
5 |
70 |
Св. 0,005 » 0,02 » |
2 |
30 |
» 0,02 » 0,05 » |
1 |
15 |
При неполном растворении добавляют по каплям бром. Раствор упаривают до 5—7 см3, затем добавляют 40, 20 или 10 см3 соответственно хлорной кислоты и упаривают раствор до осветления и появления белого дыма хлорной кислоты. Остаток разбавляют водой до 30—100 см3 и нагревают до растворения солей. В присутствии свинца добавляют 10—20 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, и раствор охлаждают ледяной водой. Остаток хлорида свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности, собирая фильтрат в высокий стакан вместимостью 400—600 см3. Фильтр с осадком промывают 5—10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:9. Фильтрат разбавляют до 100— 200 см3, нейтрализуют аммиаком до появления неисчезающего во время перемешивания осадка, растворяют его в минимальном количестве азотной кислоты, разбавленной Г.2, и раствор разбавляют водой до 200—300 см3 (pH раствора 2—3).
В раствор добавляют 2,5 см3 раствора сернокислого марганца, нагревают до кипения, добавляют 3 см3 раствора марганцовокислого калия и кипятят в течение 1 мин. Через 30 мин осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 5 раз азотной кислотой, разбавленной 1:100.
Осадок смывают водой в стакан, в котором проводилось осаждение, и остаток на фильтре растворяют 20 см3 горячей серной кислоты, одновременно добавляют 5—6 капель перекиси водорода. Фильтр промывают несколько раз горячей водой и отбрасывают.
Раствор выпаривают до появления белого дыма. После охлаждения добавляют по 10 см3 воды и раствора сернокислого гидразина и кипятят в течение 3 мин до обесцвечивания раствора. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, стенки стакана ополаскивают 20 см3 раствора смеси винной и лимонной кислот и добавляют по 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 2:5, и по 20 см3 раствора тиомочевины. Раствор доливают водой до метки, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 470 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.