УДК 669.13:546.19.06:006.354
Издание официальное
Группа В09
Перепечатка воспрещена
ЧУГУН ЛЕГИРОВАННЫЙ
гост 2604.11-85
Взамен ГОСТ 3604.11—77
Методы определения мышьяка
Alloy cast iron.
Methods for determination of arsenic
ОКСТУ 0809
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 апреля 1985 г. № 1130 срок действия установлен
с 01.07.86 до 01.07.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает методы определения мышьяка в легированном чугуне: фотометрический (при массовой доле от 0,01 до 0,25 %); потенциометрический (при массовой доле от 0,05 до 0,25 %).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 2604.0—77.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на образовании синего мышьяково-молибдено- вого комплекса в результате взаимодействия пятивалентного мышьяка с молибденовокислым аммонием в присутствии восстановителя — аскорбиновой кислоты или сернокислого гидразина. Мышьяк предварительно определяют от сопутствующих элементов чугуна дистилляцией в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии бромистого калия и сернокислого гидразина.
Аппаратура, реактивы и р ас т в о р ы
Фотоэлектрокол'ориметр или спектрофотометр.
Прибор для определения мышьяка по ГОСТ 14204—69.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:2.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Смесь соляной и азотной кислот, 3:1. Готовят (непосредственно перед использованием.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1, 1:4.
Калий бромистый по ГОСТ 4160—74, раствор массовой концентрацией 100 г/дм3.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74, растворы массовой концентрацией 50 и 1,5 г/дм3.
Раствор восстановительный: раствор сернокислого гидразина массовой концентрацией 50 г/дм3 смешивают с раствором бромистого калия массовой концентрацией 100 г/дм3 в отношении 2 : 1, готовят непосредственно перед употреблением, если выпадает в осадок гидразин, раствор слегка подогревают перед смешиванием.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор массовой концентрацией 400 г/дм3.
Фенолфталеин, спиртовой раствор массовой концентрацией 10 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—72.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор массовой концентрацией 1 г/дм3.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78.
Серномолибдатный реактив, раствор массовой концентрацией 12,5 г/дм3. 12,5 г молибденовокислого аммония растворяют при нагревании в 250 см3 воды, отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента). В стакан вместимостью 1 дм3 приливают 500 см3 воды и медленно при перемешивании приливают 190 см3 серной кислоты, охлаждают и постепенно при перемешивании приливают охлажденный раствор молибденовокислого аммония. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор молибденовокислого аммония в серной кислоте устойчив 2 мес.
Кислота хлорная.
Хлорномолибдатный реактив, раствор массовой концентрацией 8,1 г/дм3. 8,1 г молибденовокислого аммония растворяют при нагревании в 250 см3 воды. В стакан вместимостью 1дм3 приливают 300 см3 воды, 350 см3 хлорной кислоты и перемешивают, затем постепенно при перемешивании к полученному раствору приливают охлажденный раствор молибденовокислого аммония. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор молибденовокислого аммония в хлорной кислоте устойчив 2 мес.
Кислота аскорбиновая, раствор массовой концентрацией 5 г/дм3.Ангидрид мышьяковистый рафинированный по ГОСТ 1973—77.
Натрий мышьяковистокислый орто (ЫазАБОз).
Стандартные растворы мышьяка:
раствор А массовой концентрацией 0,0001 г/см3. 0,132 г мышья-
ковистого ангидрида растворяют в 5 см3 раствора гидрата окиси натрия в стакане вместимостью 100 см3, нейтрализуют раствором серной кислоты 1 : 4 по фенолфталеину и переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Допускается приготовление стандартного раствора мышьяка из мышьяковистокислого натрия орто: 0,256 г мышьяковистокислого натрия орто растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в воде, доводят до метки водой и перемешивают;
раствор Б массовой концентрацией 0,00001 г/см3. 10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают; готовят перед употреблением.
Индикаторная бумага универсальная.
Проведение анализа
Определение мышьяка с серномолибдатным реактивом
Навеску чугуна массой 1 г (при массовой доле мышьяка 0,01 — 0,05 %) и 0,2 г (при массовой доле мышьяка свыше 0,05 %) помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см3, приливают 20 см3 смеси соляной и азотной кислот и 20 см3 серной кислоты 1:1. Растворяют навеску при умеренном нагревании и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 20 см3 соляной кислоты и количественно с помощью 25—30 см3 воды переносят в колбу дистилляционного аппарата. Приливают 15 см3 восстановительного раствора и быстро соединяют колбу с холодильником. Отгонку треххлористого мышьяка ведут при умеренном нагревании.
Прибор проверяют на герметичность с помощью универсальной индикаторной бумаги. Для этого отгоняют соляную кислоту 1 : 2, проверяя соединение колбы с холодильником с помощью полоски универсальной индикаторной бумаги, помещенной снаружи на стыке шлифа. В случае негерметичности шлифы прибора необходимо притереть.
Допускается отгонка треххлористого мышьяка в токе азота или другого инертного газа.
Дистиллят собирают в стакан-приемник (мензурку) вместимостью 100 см3, в который предварительно налито 10 см3 воды. Отгоняют не менее 2/з первоначального объема раствора. Дистиллят переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 2 капли фенолфталеина и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до появления устойчивой малиновой окраски. Затем прибавляют по каплям серную кислоту 1 : 4 до исчезновения окраски. и 3 капли в избыток. Раствор охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
, В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают аликвотную часть раствора 20 см3, прибавляют по каплям при перемешивании раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски. Приливают 15 см3 воды, 4 см3 серномолиб- датного реактива и 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты или раствора гидразина массовой концентрацией 1,5 г/дм3. Содержимое колбы перемешивают и нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин.
Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн 600—700 нм или спектрофотометре при длине волны 840 нм.
В качестве раствора сравнения принимают воду.
Для внесения поправки на содержание мышьяка в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
По найденному значению оптической плотности за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта находят массовую долю мышьяка по градуировочному графику.
Для построения градуировочного графика в пять мерных колб вместимостью 50 см3 помещают 2; 4; 6; 8 и 10 см3 стандартного раствора Б, что соответствует массовой доле мышьяка 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 % по отношению к исходной навеске чугуна массой 1 г и массовой доле мышьяка 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 и 0,25 % по отношению к исходной навеске чугуна массой 0,2 г.
Шестая мерная колба вместимостью 50 см3, в которую добавляют все реактивы, кроме стандартного раствора мышьяка, служит для проведения контрольного опыта на содержание мышьяка в реактивах, применяемых при построении градуировочного графика; она же служит раствором сравнения.
В каждую колбу прибавляют по каплям марганцовокислого раствор калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски, приливают воду до объема 40 см3, 4 см3 серномолибдатного реактива, 2 см3 аскорбиновой кислоты или раствора гидразина с массовой концентрацией 1,5 г/дм3, перемешивая растворы после прибавления каждого реактива. Растворы нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин, затем охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую плотность измеряют как указано в п. 2.3.1.
По найденным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массовым долям мышьяка строят градуировочный график
.
Определение мышьяка с хлорномолибдатным реактивом — по п. 2.3.1 со следующим дополнением:
в мерную колбу вместимостью 50 см123 помещают аликвотную часть раствора 20 см3 и по каплям при перемешивании прибавляют раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски. Приливают 20 см3 хлорномолибдатного реактива и 2 см3 аскорбиновой кислоты. Содержимое колбы перемешивают и. нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин.
Построение градуировочного графика при определении мышьяка с хлорномолибдатным реактивом — по п. 2.3.2 со следующим дополнением:
в каждую колбу прибавляют по каплям при перемешивании раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски. Приливают 20 см3 хлорномолибдатного реактива и 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты. Растворы нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин, затем охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
Обработка результатов
Массовую долю мышьяка в процентах находят по градуировочному графику.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать допустимых значений, указанных в таблице.
А
Массовая доля мышьяка, %
0,005 0>,007 0,010 0,015
бсолютное допускаемое расхождение, %Аппарату р а, р е а к т и в ы и р а с т в о р ыУстановка для потенциометрического титрования.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1 : 1.
Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457—74, раствор молярной концентрацией эквивалента, равной 0,01 моль/дм3: 0,2784 г предварительно перекристаллизованного из водного раствора и высушенного при 150—180 °С бромноватокислого калия растворяют в 100—120 см3 воды, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор допускается готовить из фиксанала.
Остальные реактивы и растворы по п. 2.2.
Проведение анализа
Навеску чугуна массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Дистиллят собирают в стакан-приемник вместимостью 250— 300 см3, в который предварительно налито 30—40 см3 воды, отгоняют не менее 2/з первоначального объема раствора.
Стакан с дистиллятом помещают в прибор для потенциометрического титрования, опускают мешалку и электроды; мешалку приводят во вращение и перемешивают раствор в течение 0,5— 1 мин. Затем, не выключая мешалку, раствор титруют, добавляя по каплям раствор бромноватокислого калия из микробюретки до получения скачка потенциала.
Обработка результатов
Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
(V-VJ-0,000375 100т ’
где V —объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3;
Гї — объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
0,000375 — массовая концентрация раствора бромноватокислого калия, точной молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3, выраженная в граммах мышьяка, г/дм3;
т —масса навески чугуна, г.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в таблице.В. МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ
Группа BOf
Изменение «№ 1 ГОСТ 2604.11—85 Чугун легированный. Методы определения мышьяка г
Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета
СССР по управлению качеством продукций и стандартам от 17.07.9f № 2205
Дата введения 01.01.91
По всему тексту стандарта заменить слово: «дистиллят» на «дистжллат»
Пункт 1.1. Заменить ссылку: ГОСТ 2604.0—77 па ГОСТ 26473—90.
Раздел 1 дополнить пунктом —1.2: «1.2. Погрешность результата анализа
(при доверительной вероятности 0,95) не превышает предела Д, нрпведенного в таблице при выполнении следующих условий:
расхождение результатов двух (трех) параллельных измерений не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения d2(4з), приведен- ного в таблице;
воспроизведенное в стандартном образце значение массовой доли мышьяка не должно отличаться от аттестованного более чем на допускаемое (при доверительной вероятности 0,85) значение 6, приведенное в таблице.
При невыполнении одного из вышеуказанных условий проводят повторные измерения массовой доли мышьяка. Если и при повторных измерениях требования к точности результатов це выполняются, результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до выявления и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.