---

У

Группа В59

ГОСТ
1953.15-79*

Взамен
ГОСТ 1953.15—76

ДК 669.35'6:546.19.06:006.354

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ

Методы определения мышьяка

Tin bronze. Methods for the determination
of arsenic

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 фотометрический и экст­ракционно-фотометрический -методы определения мышьяка (от <0,01 до 0,15 %) •

Стандарт соответствует рекомендации СЭВ PC 2588—70 в час­ти фотометрического метода.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086— —81.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

   1. Сущность метода

Метод включает предварительное отделение мышьяка отгон­кой в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии фосфорной кислоты, последующее образование жел­той молибденомышьяковой кислоты, восстановлением ее сернокис­лым гидразином в слабокислом растворе до мышьяково-молибде-

•Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание, июнь 1983 г. с Изменением № 1, утвержденным в феврале 1983 г.; Пост. № 899 от 22.02.83 (ИУС 6—83)новой сини и измерении оптической плотности окрашенного раст­вора.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Прибор для определения содержания мышьяка в сталях и чу­гунах по ГОСТ 14204—69.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:3.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и З М раствор.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—58.

Смесь кислот; готовят следующим образом: один объем азот­ной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.

Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929—76.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74 и раствор 1,5 г/дм³.

Калий бромистый кристаллический по ГОСТ 4160—74.

Смесь сернокислого гидразина и бромистого калия, готовят следующим образом: 1 часть сернокислого гидразина смешивают с 1 частью бромистого калия.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный из спиртового раствора (перекристаллизацию молиб­деновокислого аммония по ГОСТ 1953.4—79), раствор 10 г/дм³ в З М растворе серной кислоты.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 1 г/дм³.

Гидразин-молибдатный раствор; готовят следующим образом: к 50 см³ раствора молибденовокислого аммония прибавляют 5 см³ раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 100 см³. Применяют свежеприготовленный раствор.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—72.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 100 г/дм³.

Фенолфталеин, раствор 10 г/дм³ в этиловом спирте.

Ангидрид мышьяковистый.

Стандартные растворы мышьяка. Раствор А; готовят следую­щим образом: 0,1320 г мышьяковистого ангидрида растворяют при нагревании в 10 см³ раствора гидроокиси натрия, раствор пе­реносят в мерную колбу вместимостью 500 см³ нейтрализуют со­ляной кислотой, разбавленной 1:3, по фенолфталеину, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0002 г мышьяка.

Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см³ раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до мет­ки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г мышьяка.

Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в стакан вмести­мостью 250 см³, добавляют 20 см³ смеси кислот, накрывают часо- 112вым стеклом и растворяют при нагревании. После растворения ча­совое стекло и стенки стакана ополаскивают небольшим количе­ством воды, в охлажденный раствор добавляют 10 см³ серной кис­лоты, разбавленной 1:1, и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, осторожно растворяют его в 20—25 см³ воды и переносят раствор в колбу прибора для отгон­ки мышьяка. Затем добавляют 1 г смеси сернокислого гидразина с бромистым калием и закрывают колбу пробкой с холодильни­ком. ,

Таблица 1

Стакан, в котором производилось растворение остатка, опо­ласкивают 10 см³ концентрированной соляной кислоты и перено­сят ее через воронку в колбу прибора для отгонки мышьяка. В колбу добавляют 50 см³ концентрированной соляной кислоты, 5 см³ ортофосфорной кислоты, несколько стеклянных бусинок и отгоняют мышьяк в виде треххлористого мышьяка. Отгонку про­должают до уменьшения первоначального объема раствора на 7з.

Дистиллят собирают в колбу-приемник вместимостью 250 см³, содержащий 25—30 см³ воды, и во избежание возможного улету­чивания мышьяка, в колбу-ловушку с 10—15 см³ воды. В обе кол­бы добавляют по 1—2 капли раствора перекиси водорода.

По окончании отгонки дистиллят и жидкость из колбы-ловуш­ки объединяют, добавляют 10 см³ концентрированной азотной кис­лоты и выпаривают раствор досуха. Стакан с сухим остатком пе­реносят в сушильный шкаф и оставляют'на 1 ч при 120—130°С. Сухой остаток смачивают 1—2 каплями раствора гидроокиси нат­рия, добавляют 30 см³ воды и кипятят 3—5 мин. После охлажде­ния раствор нейтрализуют серной кислотой, разбавленной 1:5, по индикаторной бумажке «конго» и сверх этого в избыток добавля­ют 3—5 капель кислоты.

Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³ доли­вают до метки водой, не содержащей восстанавливающих веществ, и перемешивают. Вода должна быть предварительно проверена на отсутствие восстанавливающих веществ путем прибавления по каплям раствора марганцовокислого калия до слабо-розовой ок­раски.Аликвотную часть раствора (10 см³) помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³, добавляют 4 см³ гидразин-молибдатного ра­створа, доливают водой до 35—40 см³ и помещают в кипящую во­дяную баню. Спустя 10—15 мин раствор охлаждают, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см или на спектрофотометре при 840 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.

В стаканы вместимостью 100 см³ помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см³ стандартного раствора Б мышьяка, добавляют 10 см³ концентрированной азотной кислоты, осторожно выпарива­ют раствор досуха. Стакан с сухим остатком переносят в сушиль­ный шкаф и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

X 100

m ’

где ni — количество мышьяка, найденное по градуировочному графику, г;

m — масса сплава, соответствующая аликвотной части, г.

У = 0,003 + 0,05Х ,
где X—массовая доля мышьяка, %.

3. ЭКСТРАКЦИОННО ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтого мышьяково-молибдено- вого комплекса с последующим восстановлением его сернокислым гидразином в слабокислом растворе до мышьяково-молибденовой сини и измерении оптической плотности, окрашенного раствора по­сле предварительного отделения мышьяка.

Мышьяк предварительно отделяют соосаждением его с гидро­окисью железа и последующей экстракцией в виде йодида мышья­ка четыреххлористым углеродом и реэкстракцией водой.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:3.Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—58.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4 и З М ра­створ.

Смесь кислот; готовят следующим образом: один объем кон­центрированной азотной кислоты смешивают с тремя частями кон­центрированной соляной кислоты.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 100 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:50.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный из спиртового раствора (перекристаллизацию молиб­деновокислого аммония по ГОСТ 1953.4—79); раствор 10 г/дм³ в З М серной кислоте.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74 и раствор 1,5 г/дм³.:

Калий йодистый по ГОСТ 4232—74; 0,12 М раствор в концент­рированной соляной кислоте; готовят следующим образом: 10 Г йодистого калия растворяют в 600 см³ концентрированной соляной кислоте. Раствор готовят в день применения.

Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, раствор 10 г/дм³ готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют при нагре­вании в 70 см³ воды и 5 см³ концентрированной азотной кислоты; раствор фильтруют и разбавляют водой до 100 см³.

■ Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 1 г/дм³.

Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929—76.

Гидразин-молибдатный раствор; готовят следующим образом: к 50 см³ раствора .молибденовокислого аммония прибавляют 5 см³ раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 100 см³, применяют свежеприготовленный раствор.

Промывной раствор готовят следующим образом: три части раствора йодистого калия смешивают с одной частью воды.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Фенолфталеин, раствор 10 г/дм³ в этиловом спирте.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288—74.

Ангидрид мышьяковистый.

Стандартные растворы мышьяка. Раствор А; готовят следую­щим образом: 0,1320 г мышьяковистого ангидрида растворяют при нагревании в 10 см³ раствора гидроокиси натрия, переносят раст­вор в мерную колбу вместимостью 500 см³, нейтрализуют по фе­нолфталеину соляной кислотой, разбавленной 1:3, доливают до метки водой и перемешивают.

1. см³ раствора А содержит 0,0002 г мышьяка.

Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см³ раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до мет­ки водой и перемешивают.

. 1 см³ раствора Б содержит 0,00005 г мышьяка,

ж

Таблица 2

ивают при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа, олова и мышьяка.

Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и фильтр с осадком промывают 6—8 раз горячим ра­створом аммиака, разбавленным 1:50, оса­док растворяют на фильтре 25 см³ горя­чей серной кислоты, разбавленной 1:4, со­бирая раствор в стакан, в котором произ­водилось осаждение. Фильтр 5—7 раз про­мывают горячей водой и раствор упарива­ют до появления белого дыма серной кислоты. После охлаждения ополаскивают стенки стакана водой и снова упаривают до появ­ления белого дыма серной кислоты.

В стакан добавляют 0,2—0,3 г сернокислого гидразина и на­гревают 5—10 мин.

Остаток растворяют в 35—40 см³ воды, добавляют 5 см³ фос­форной кислоты и раствор переносят в мерную колбу вместимо­стью 50 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора (10 см³) помещают в делительную воронку вместимостью 250 см³, добавляют 60 см³ раствора йоди­стого калия, 30 см³ четыреххлористого углерода и экстрагируют мышьяк в течение 2 мин. Органический слой сливают в другую делительную воронку вместимостью 100—150 см³, а в первую до­бавляют 15 см³ четыреххлористого углерода и повторяют экстрак­цию еше раз. Объединенные экстракты промывают в течение 20 с 20 см³ промывного раствора и сливают органический слой в тре­тью делительную воронку вместимостью 100—150 см³. Затем к органическому слою приливают 15 см³ воды и реэкстрагируют мышьяк в течение 2 мин. Органический слой сливают в четвер­тую делительную воронку вместимостью 100—150 см³ и повторя­ют реэкстракцию в тех же условиях. Водные слои сливают в мер­ную колбу вместимостью 50 см³, добавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски, которую затем разрушают, добавляя по каплям раствор сернокислого гид­разина. к полученному раствору добавляют 4 см³ гидразин-молиб- датного раствора и колбу с раствором помещают в кипящую во­дяную баню. Спустя 10—15 мин раствор охлаждают, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в «кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см или на спектрофото­метре при 840 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см ■относительно раствора контрольного опыта.