---

УДК 669.35'5:546.72.06:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

М

ГОСТ
1652.3-77

етода определения железа

Copper-zinc alloys.

Methods for the determination of iron

ОКСТУ 1709

Дата введения 1978—07—01

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический комплек­сонометрический метод определения железа (при массовой доле железа от 1 до 5 %), фотометрические методы определения железа (при массовой доле железа от 0,01 до 2 %) и атомно-абсорбционный метод (при массовой доле от 0,01 до 5 %) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.

Стандарт полностью соответствует И СО 4748—84, ИСО 1812—76.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
   ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

   1. Сущность метода

Метод основан на титровании трехвалентного железа раствором трилона Б с применением сульфосалициловой кислоты в качестве индикатора.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 1:4.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

29Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1 и 1:50.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 100 г/дм³.

Динатриевая соль этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кис­лоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,025 моль/дм³ раствор; готовят следующим образом: 9,305 г трилона Б растворяют в 500 см³ воды при нагревании, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доливают до метки водой.

Железо, стандартный образец № 126 (сталь низкоуглеродистая). Стандартный раствор железа готовят следующим образом: 1,005 г стандартного образца № 126 растворяют при нагревании в 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г железа.

Установка массовой концентрации раствора трилона Б

10 см³ стандартного раствора железа помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 20 см³ воды и нейтрализуют раствором аммиака, разбавленным 1:1, до перехода синей окраски индикаторной бумаги конго в сиреневую, затем прибавляют 5 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:4, доливают водой до 100 см³ и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

Навеску сплава массой 0,5 г при массовой доле железа до 3 % и 0,25 г при массовой доле железа свыше 3 % растворяют при нагрева­нии в 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вмести­мостью 300 см³, разбавляют водой приблизительно до 200 см³ и добавляют раствор аммиака до образования растворимого синего аммиачного комплекса меди. Раствор выдерживают при (60±5) °С для коагуляции осадка гидроокиси железа.

Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промы­вают раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок смывают горя­чей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, и растворяют в 10 см³ горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1.

Фильтр промывают горячей водой. Повторяют осаждение гидро­окиси железа раствором аммиака, фильтрование и промывание осад­ка. Осадок гидроокиси железа с фильтра смывают горячей водой в коническую колбу вместимостью 250 см³, растворяют в 10 см³ горя- 30

чей соляной кислоты, разбавленной 1:1, и промывают фильтр горя­чей водой.

Колбу с раствором нагревают до полного растворения осадка, нейтрализуют раствором аммиака, разбавленного 1:1, до перехода синего цвета индикаторной бумаги конго в сиреневый, прибавляют 5 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:4, доливают водой до 100 см³ и нагревают до 70 °С. Приливают 5 см³ раствора сульфосалициловой кислоты и титруют горячий раствор раствором трилона Б до перехода окраски из буро-красной в лимонно-желтую.

_v_ V T- 100
.Л. — »

т

где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрова­ние, см³;

Т — масса железа, соответствующая 1 см³ 0,025 моль/дм³ рас­твора трилона Б, г;

т — масса навески сплава, г.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

(Измененная редакция, Изм. № 4).

1. 1. 2.4.4.2. (Исключены, Изм. № 4).

2. 31ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании железом окрашенного комплекса с 1,10-фенантролином или а, а'-дипиридилом при pH 5 в присутст­вии уксуснокислого натрия и солянокислого гидроксиламина после выделения железа осаждением с гидроокисью алюминия.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Аммиак по ГОСТ 3760, разбавленный 1:50 и 1:1.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.

Фенолфталеин, раствор в этиловом спирте, 1 г/дм³.

Аммоний-алюминий сернокислый (алюмо-аммонийные квасцы) по ГОСТ 4238, раствор; для его приготовления 10 г квасцов раство­ряют в 1 дм³ воды с 10 см³ концентрированной серной кислоты.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 10 г/дм³, свежеприготовленный.

1,10-фенантролин, раствор; готовят следующим образом: 1,5 г 1,10-фенантролина растворяют, нагревая в небольшом количестве воды с несколькими каплями соляной кислоты и разбавляют водой до 1000 см³, хранят раствор в темном сосуде.

Раствор буферный; готовят следующим образом: 272 г уксусно­кислого натрия растворяют в 500 см³ воды, прибавляют 240 см³ уксусной кислоты, фильтруют и доливают водой до 1 дм³.

Смесь реакционная, свежеприготовленная; готовят следующим образом: одну часть раствора солянокислого гидроксиламина смеши­вают с одной частью 1,10-фенантролина или а, а'-дипиридила и с двумя частями буферного раствора.

Растворы железа стандартные

Раствор А: готовят следующим образом: 0,5025 г стандартного образца стали № 126 (сталь низкоуглеродистая) растворяют в 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мер­ную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и пере­мешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0005 г железа.

Раствор Б; готовят в день применения: 5 см³ раствора А помещают в колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и переме­шивают. 1 см³ раствора Б содержит 0,00025 г железа.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.

Бром по ГОСТ 4109.

Кислота хлорная.

а, й'-дипиридил раствор: 1,5 г а, а'-дипиридила растворяют, на­гревая в небольшом количестве воды с несколькими каплями соля­ной кислоты, и разбавляют водой до 1 дм³. Хранят раствор в темном сосуде.

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

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, накрывают часовым стеклом и осторожно растворяют при нагревании в 15 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. Стакан с раствором охлаждают, обмывают стенки и стекло небольшим коли­чеством воды и раствор разбавляют водой до объема 150 см³. При­бавляют 5 см³ раствора алюмоаммонийных квасцов (для сплавов, не содержащих алюминия) и аммиак, разбавленный 1:1, до обра­зования растворимого синего комплекса меди. Раствор выдержи­вают при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Выделившийся осадок отфильтровывают на фильтр сред­ней плотности и промывают раствором аммиака, разбавленного 1:50. Осадок растворят в 10 см³ горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1. Фильтр тщательно промывают горячей водой, собирая раствор в стакан, где проводилось осаждение, и вновь осаждают гидроокиси железа и алюминия аммиаком. Осадок отфильтровывают, промывают раствором аммиака, разбавленного 1:50, и растворяют в 10 см³ горя­чей соляной кислоты, разбавленной 1:1. Фильтр промывают горячей водой, собирая промывные воды в стакан, в котором проводилось осаждение.

Раствор переводят в мерную колбу, разбавляют водой до метки и, в зависимости от содержания железа в сплаве, отбирают аликвотную часть в соответствии с табл. 1.Таблица 1

Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимос­тью 50 см³, доливают водой до 25 см³ и нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, по фенолфталеину, прибавляют 1 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 12 см³ реакционной смеси, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 510 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, с добавлением 2—3 см³ фтористоводородной кислоты. Раствор выпаривают почти досуха. Сухой остаток обрабатывают 10 см³ кон­центрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание. Эту обработку повторяют еще один раз. Затем приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают несколько минут, приливают 15—20 см³ горячей воды и после растворения солей раствор перево­дят в стакан вместимостью 250 см³, разбавляют водой до объема 150 см³, прибавляя 5 см³ раствора алюмо-аммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, вводят 15 см³ смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и осторожно растворяют при нагревании. При неполном 34растворении добавляют по каплям бром. Затем прибавляют 20 см³ хлорной кислоты и для полного удаления бромидов олова и сурьмы нагревают раствор до уменьшения его объема до 5 см³. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана небольшим количеством воды (около 30 см³) и нагревают до растворения солей.

Если в сплаве присутствует свинец, то для его отделения в раствор добавляют 50 см³ воды, 5 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают. Раствор охлаждают, осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 4—5 раз водой, подкисленной серной кислотой. Осадок отбрасывают.

Фильтрат или раствор после растворения солей разбавляют водой до объема 150 см³, добавляют 5 см³ раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

В мерные колбы вместимостью по 50 см³ приливают из микробю­ретки последовательно 0; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5 и 5,0 см³ раствора Б, доливают водой до 25 см³, приливают 2—3 капли раствора фенол­фталеина и нейтрализуют аммиаком, разбавленным Г.1. Далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.

По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям железа строят градуировочный график.

V = ^т ' ЮР

где т — масса железа, найденная по градуировочному графику, г; т — масса навески, соответствующая аликвотной части, г.

Абсолютные расхождения результатов параллельных опре­делений (d — сходимость) не должны превышать значений, указан­ных в табл. 2.Таблица 2