ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ
Издание официальное
15 р. 50 к. БЗ 5—92/626
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москв
а
ГОСУДАРСТ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Н
И МЕДНО-Н ИКЕЛ ЕВЫЕ
ГОСТ
6689.1—92
ИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕМетоды определения меди
Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Methods
for the determination of copper
ОКСТУ 1709
Дата введения 01.01.93
Настоящий стандарт устанавливает электрогравиметрический метод определения меди (при массовой доле меди свыше 25%),
ф
экстракционно-фотометрическии,
отометрический, полярографический и атомно-абсорбционный методы определения меди (при массовой доле меди от 0,005 до 0,6%) в никелевых и медно-нике- левых сплавах по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех (двух) параллельных определений.
ЭЛЕКТРОГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
МЕДИ
Сущность метода
Метод основан на кислотном растворении пробы, выделении меди электролизом на платиновом катоде при силе тока 1,5«—2,5 А и определении остаточной меди в электролите атомно-абсорбционным методом при длине волны 324,7 нм в пламени ацетилен — воздух илрй фрто Арктическим методом с купризоном при длине волны 600 дм или сЗДКЬюамин-эпсилоном при 550 нм.
Аппарату р ал реактивы и растворы
Электролизная1установка постоянного тока.
Платиновые электроды по ГОСТ 6563.
Издание официальное
© Издательство стандартов, 1992
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен^ тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта РоссииАтомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для меди.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 1.
Кислота соляная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:4, 1 :99 и 1 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота аскорбиновая, раствор 10 г/дм3.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652.
А
1 :4.
10 г/дм3.
по ГОСТ 18300.
ммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, растворСпирт этиловый ректификованный технический
Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 100 г/дм3.
Карбамид по ГОСТ 6691, раствор 10 г/дм3.
Лимоннокислый аммоний, раствор: 150 г лимонной кислоты
растворяют в 400 см3 воды, добавляют при перемешивании 100 см3
концентрированного раствора аммиака, охлаждают, добавляют 100 см3 аммиака, охлаждают и доливают водой до метки 1000 см3.
Бис-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор: 2,5 г купризона растворяют при перемешивании в 900 см3 воды при температуре 60—70°С. После охлаждения раствор фильтруют в темный стеклянный сосуд, доливают водой до объема 1000 см3. Раствор годен 10 дней.
Пикрамин-эпсилон, раствор 1 г/дм3.
Медь по ГОСТ 859 с массовой долей меди не менее 99,9%.
Стандартные растворы меди
Раствор А: 0,5 г меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1), удаляют оксиды азота кипячением, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г меди.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г меди.
Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 0,00001 г меди.
Никель по ГОСТ 849.
Стандартный раствор никеля: 0,5 г никеля помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения и охлаждения стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 5 см3 серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь упаривают до начала выде-
ления белого дыма серной кислоты. После охлаждения к остатку добавляют 20—30 см3 воды и нагревают до растворения солей. По охлаждении раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,01 г никеля.
Проведение анализа
Для сплавов, содержащих не более 0,05% свинца и 0,1% кремния
Навеску массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3 добавляют 15 см3 азотной кислоты, накрывают часовым стеклом» стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения сплава стекло или пластинку, стенки стакана ополаскивают водой и раствор кипятят для удаления оксидов азота. Затем раствор разбавляют водой до 150 см3 и добавляют 7 см3 серной кислоты (1 :4).
В раствор погружают платиновый анод и предварительно взвешенный платиновый катод и проводят электролиз при силе тока 1,5—2,5 А, перемешивая раствор.
Стакан с электролитом должен быть закрыт двумя половинками стеклянной или пластиковой пластинки с отверстиями для введения в раствор электродов и мешалки.
При массовой доле в сплаве свыше 1% железа и марганца во время электролиза необходимо добавлять небольшими порциями (по 1 —1,5 см3) раствор сернокислого гидразина или мочевины.
После обесцвечивания раствора стенки стакана, стекла или пластинки и выступающие части электродов ополаскивают водой и продолжают электролиз еще 10—15 мин при силе тока 0,5 А.
Если на свежепогруженной части катода не выделяется осадок меди, электролиз считается законченным. В противном случае электролиз проводят еще 10—15 мин и вновь контролируют полноту выделения меди.
По окончании электролиза, не выключая тока, электроды ополаскивают водой, собирая промывные воды в стакан с электролитом. Выключают ток, катод с осадком погружают в стакан с 200 см3 этилового спирта и высушивают при 105°С до постоянной массы. Одна порция спирта может быть использована для промывки не более 20 электродов.
Электролит может быть использован для определения других элементов, например железа фотометрическим методом и никеля гравиметрическим методом.
Для. свинцовистого нейзильбера
Навеску массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После растворения сплава часовое стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой и раствор кипя-
тят для удаления оксидов азота. Затем раствор разбавляют водой до 150 см3, погружают в него предварительно взвешенные платиновые электроды и проводят электролиз при силе тока 1,5—2,5 А и перемешивании раствора.
Через 30 мин в раствор добавляют 7 см3 серной кислоты (1 :4) и далее электролиз проводят, как указано в п. 2.3.1.
Анод с выделившимся осадком двуокиси свинца ополаскивают водой и высушивают при температуре 160—170°С до постоянной массы и рассчитывают массовую долю свинца по ГОСТ 6689.20.
Цля сплавов, содержащих свыше 0,1 кремния *
Навеску сплава массой 1 г помещают в платиновую чашку, добавляют 15 см3 азотной кислоты, 1—2 см3 фтористоводородной кислоты, накрывают крышкой из платины или фторопласта и растворяют при нагревании. После растворения сплава стенки чашки и крышку ополаскивают водой, добавляют 10 см3 серной кислоты (1:1) и выпаривают до выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают и растворяют в воде при нагревании. Раствор переносят в стакан вместимостью 300 см3, разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 5 см3 прокипяченной азотной кислоты и проводят электролиз, как указано в п. 2.3.1.
Определение остаточной меди в электролите
Электролит после отделения меди выпаривают до объема 80 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают и используют при определении меди по пп. 2.4.1. и 2.4.2.
Определение меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии
Измеряют атомную абсорбцию меди в пламени ацетилен — воздух при длине волны 324,7 нм параллельно с градуировочными растворами.
Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б меди. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной кислоты (1:1) и серной (1:1) кислоты, добавляют до метки водой и измеряют атомную абсорбцию меди, как указано в п. 2.4.І.І. По полученным данным строят градуировочный график.
Определение меди фотометрическим методом с купризо- ном
Аликвотную часть раствора 20 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и раствор аммиака (1 :4) до слабощелочной реакции, затем добавляют 2 см3 аммиака (1:4), 10 см3 раствора купризона, немедленно доливают до метки водой и перемешивают. pH полученного раствора должен быть 8,5—9,0, Через 5 мин, но не позднее чем через 30 мин, измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с оранжевым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 3 см или на спек
п
трофотометре
ри 600 нм в кювете с толщиной поглощающегосвет слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольно
го опыта.
Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора Б меди. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной кислоты (1:1), по 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и далее проводят анализ, как указано в п. 2.4.2.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий меди. . По полученным данным строят градуировочный график.
Определение меди фотометрическим методом с пикрамин- эпсилоном
Электролит после отделения меди выпаривают до объема 40— 50 см3, после охлаждения добавляют 2 см3 серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения к остатку добавляют 20—30 см3 воды и нагревают до растворения солей. По охлаждении раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 1 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 4 см3 серной кислоты (1 моль/дм3), 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 2 см3 раствора пикрамин-эпсилона, доливают до метки водой и перемешивают.
Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при 550 нм или на фотоэлектроколориметре с желтым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 2 см.
Раствором сравнения служит раствор той же пробы, только перед добавлением пикрамин-эпсилона вводят 2 см3 раствора тиомочевины.
Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб вместимостью по 50 см8 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора В меди. Во все колбы добавляют по 3 см3 стандартного раствора никеля, по 2 см3 серной кислоты (1 моль/дм3), по 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты и далее анализ проводят, как указано в п. 2.4.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий меди. По полученным данным строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю меди (X) в процентах в случае определения остаточной меди в электролите методом атомно-абсорбционной спектрометрии вычисляют по формуле
•
tn
100tn
тдє m2— масса катода с выделившейся медью, г;
— масса катода, г;
масса навески, г;
о
концентрация
меди,
найденная
по
графику, г/см3.
градуировочному
Массовую долю меди (X) в процентах в случае определения остаточной меди в электролите фотометрическим методом вычисляют по формуле
к
где m2 — масса гщ — масса т — масса — масса V — объем V} — объем
атода с выделившейся медью, г;катода, г;
навески сплава, г;
меди, найденная по градуировочному графику, г;
раствора электролита, см3;
аликвотной части раствора, см3.
Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.