Страница 2: ГОСТ 6689.15-92. Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения сурьмы (70399)

Кристаллический фиолетовый, водный раствор 2 г/дм³.

Толуол по ГОСТ 5789.

Натрий сернокислый по ГОСТ 4166, безводный.

Сурьма марки СуОО или СуО по ГОСТ 1089.

Стандартные растворы сурьмы

Раствор А: 0,1 г сурьмы растворяют при нагревании в 50 см³ концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают, поме­тают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, добавляют 175 см³ серной кислоты (1:1), охлаждают и доливают водой до метки.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.

Раствор Б: 10 см³ раствора помещают в мерную колбу вмести­мостью 100 см³, добавляют 70 см³ концентрированной соляной кислоты и разбавляют до метки водой; готовят в день примене­ния.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимос­тью 250 см³, добавляют 20 см³ азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и рас­творяют при нагревании. Стенки стакана и часовое стекло или пластинку ополаскивают водой, добавляют воды до 100 см³, нейт­рализуют аммиаком до появления мути, не исчезающей во время перемешивания (pH 3 по универсальной индикаторной бумаге), до­бавляют 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты и 1 см³ рас­твора марганцевокислого калия. Стакан накрывают часовым стек­лом, стеклянной или пластиковой пластинкой и раствор нагрева­ют почти до кипения. Добавляют 2 см³ раствора сернокислого марганца и кипятят 2 мин (при массовой доле марганца в спла­ве более 2 % раствор сернокислого марганца не добавляют). Ра­створ оставляют на 1 ч при 30—40 °С. Выделившийся осадок от­фильтровывают на плотный фильтр и промывают 4—5 раз горя­чей азотной кислотой (1:100). Фильтр с осадком помещают в ста­кан, в котором производилось осаждение, добавляют 10—15 см³ концентрированной серной кислоты, 20—25 см³ концентрирован­ной азотной кислоты и упаривают до начала выделения густого белого дыма серной кислоты. Если оставшийся раствор окрашен, добавляют 5—10 см³ концентрированной азотной кислоты и по­вторяют упаривание. После охлаждения стенки стакана опола­скивают водой и упаривают раствор до получения влажных со­лей.

При массовой доле сурьмы в сплаве менее 0,005 % к остатку после охлаждения добавляют 7 см³ соляной кислоты (7:3) и на­гревают до растворения солей. Раствор помещают в делительную воронку вместимостью 100—150 см³, стакан ополаскивают 3 см^а соляной кислоты (7:3).

При массовой доле сурьмы в сплаве свыше 0,005 % к остатку после охлаждения добавляют 10 см³ соляной кислоты (7:3), на­гревают до растворения солей и после охлаждения раствор поме­щают в мерную колбу вместимостью 25 см³ и доливают до метки соляной кислотой (7:3). Аликвотную часть раствора 10 см³ поме­щают в делительную воронку вместимостью 100—150 см³, добав­ляют 1—2 капли раствора двухлористого олова до обесцвечива­ния раствора, перемешивают и оставляют на 1 мин. В делитель­ную воронку добавляют 1 см³ раствора азотистокислого натрия, воронку закрывают пробкой, встряхивают 2 мин и воронку откры­вают. Через 2 мин добавляют 1 см³ раствора мочевины и переме­шивают 30 с, после чего добавляют 70 см³ воды, 10 капель раст­вора кристаллического фиолетового, 25 см³ толуола и встряхива­ют в течение 1 мин. После разделения фаз нижний слой отбрасы­вают, а органический слой помещают в сухой стакан вместимос­тью 50 см³, содержащий 0,3—0,5 г безводного сернокислого нат­рия, или фильтруют через сухой бумажный фильтр и, спустя 10—15 мин, измеряют оптическую плотность экстракта на фото­электроколориметре с красным светофильтром в кювете с толщи­ной поглощающего свет слоя 2 см или на спектрофотометре при 610 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см. Раст­вором сравнения служит экстракт контрольного опыта.

Примечание. Если анализ не будет закончен в течение дня, он может быть прерван после осаждения сурьмы с двуокисью марганца или после упари­вания с серной кислотой.

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, добавляют 20 см³ азотной кислоты (1:1), 1 см³ фтористоводород­ной кислоты и растворяют при нагревании. После охлаждения стенки чашки ополаскивают водой, добавляют 3 см³ концентри­рованной серной кислоты и упаривают раствор до начала выделе­ния белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, ополаскива­ют стенки чашки водой и повторяют упаривание раствора до на­чала выделения белого дыма серной кислоты еще два раза. .

После охлаждения растворяют соли при нагревании в 20 см³ азотной кислоты (1:1), переносят раствор в стакан вместимостью 250 см³, разбавляют водой до 10 см³ и нейтрализуют аммиаком до появления мути, не исчезающей при перемешивании (pH 3 по универсальной индикаторной бумаге). Добавляют 0,5 см³ кон­центрированной азотной кислоты и далее анализ ведут, как указа­но в п. 3.3.1.

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, добавляют 30—35 см³ смеси кислот для растворения, на­крывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластин­кой и растворяют при нагревании. После охлаждения часовое стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой и вы­паривают раствор досуха. Сухой остаток растворяют в 20 см³ азотной кислоты (1:1) и повторяют выпаривание еще два раза, добавляя каждый раз по 20 см³ азотной кислоты (1:1). Сухой ос­таток растворяют в 20 см³ азотной кислоты (1:1), разбавляют во­дой до 100 см³ и нейтрализуют аммиаком до появления мути, не исчезающей при перемешивании (pH 3 по универсальной индика­торной бумаге). Добавляется 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, добавляют 40—45 см³ смеси кислот для растворения, на­крывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластин­кой и растворяют при нагревании. Стенки стакана и часовое стек­ло или пластинку ополаскивают водой, добавляют 5 см³ концент­рированной серной кислоты и упаривают до 10—12 см³. После охлаждения в раствор добавляют 30 см³ воды и выпавший осадок вольфрамовой кислоты отфильтровывают на двойной плотный фильтр. Стакан и осадок промывают 5 - 6 раз горячей соляной кислотой (1:1). Осадок с фильтром выбрасывают, а фильтрат ней­трализуют аммиаком до появления мути, не исчезающей при пере­мешивании (pH 3 по универсальной индикаторной бумаге). Доба­вляют 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

В делительные воронки вместимостью 100—150 см³ вводят 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см³ стандартного раствора Б сурьмы, раз­бавляют до 10 см³ соляной кислотой (7:3). Добавляют 1—3 кап­ли раствора двухлористого олова и оставляют на 1 мин. Добав­ляют 1 см³ раствора азотистокислого натрия и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1 при определении сурьмы в сплаве менее 0,005 %.

X т₁-100 т ’

где mi — масса сурьмы, найденная по градуировочному графи­ку, г;

т — масса сплава, соответствующая аликвотной части рас­твора, г.

3. 2. Расхождения результатов трех параллельных определе­ний d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.

   3. Контроль точности результатов анализа проводят, как указано в п. 2.4.3.

   4. Экстракционно-фотометрический метод применяют в слу­чае разногласий в оценке качества никелевых и медно-никелевых сплавов.

4. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ

   1. Сущность метода

Метод основан на предварительном отделении сурьмы соосаж- дением с гидратированной двуокисью марганца с последующим полярографическим определением сурьмы на солянокислом фоне.

При массовой доле сурьмы менее 0,005 % определение прово­дят методом инверсионной вольтамперометрии со стационарным ртутным электродом. При массовой доле сурьмы свыше 0,005 % определением проводят полярографическим методом с ртутным капающим электродом.

Полярограф переменного тока ППТ-1 или осциллографичес­кий полярограф ПО-5122. Допускается применение полярографов других марок. Ячейка полярографическая, вместимостью 30— —40 см³, выполненная из стекла, с выносным электродом сравне­ния (насыщенный каломельный электрод) и с ртутным стационар­ным электродом или ртутным капающим электродом.

Электрод ртутный пленочный (см. чертеж): серебряную прово­лочку впаивают в стеклянную трубку, невпаянную часть проволо­чки полируют до блеска кусочком серебра и отполированный конец помещают в стаканчик с металлической ртутью на 1 мин. Амаль- гированный электрод вынимают из ртути и осторожно протирают кусочком чистой кальки или тефлона для равномерного распреде­ления ртути по поверхности металла. Электрод тщательно промы­вают водой.

Азот газообразный по ГОСТ 9293.

Ртуть марки РО по ГОСТ 4658, не содержащая влаги и очи­щенная от окисных пленок.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1, 1:100.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 3 моль/дм³ раствор.

Смесь кислот для растворения: концентрированная азотная и соляная кислоты в соотношении 1:3.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:5.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Калий марганцевокислый по ГОСТ 20490, раствор 40 г/дм³.

Марганец сернокислый по ГОСТ 435, раствор 100 г/дм³.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор 10 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм³.

Сурьма марки СуО по ГОСТ 1089.

Стандартные растворы сурьмы

Раствор А: 0,1 г сурьмы растворяют в 50 см³ концентрирован­ной серной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки серной кисло­той (1:5) и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.

Раствор Б: 10 см³ раствора А переносят в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, добавляют 20 см³ концентрированной соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают: готовят не­посредственно перед измерениями.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.

Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью* 250—300 см³, добавляют 20 см³ азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и рас­творяют при нагревании. Удаляют кипячением оксиды азота, ра­створ охлаждают, стенки стакана и часовое стекло или пластинку ополаскивают водой, разбавляют раствор водой до 100—120 см³ и добавляют раствор аммиака до pH 2 (по универсальной инди­каторной бумаге). Добавляют 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты, 1 см³ раствора марганцевокислого калия, накрывают стакан часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и нагревают раствор почти до кипения. Добавляют 2 см³ раствора сернокислого марганца (при анализе сплавов, содержащих свыше 0,5 % марганца, раствор сернокислого марганца не добавляют), раствор кипятят 2 мин и оставляют на 1 ч.

Раствор фильтруют через фильтр средней плотности и много­кратно (10—12 раз) промывают горячим раствором азотной кис­лоты (1:100) до отрицательной реакции на медь (проба с раство­ром железистосинеродистого калия).

Фильтр с осадком переносят в стакан вместимостью 250— —300 см³, прибавляют 15 см³ концентрированной серной кислоты, 25 см³ концентрированной азотной кислоты и упаривают до появ­ления густого белого дыма серной кислоты.

В случае желтой окраски раствора после упаривания добавля­ют еще 10 см³ концентрированной азотной кислоты и повторяют упаривание. Операцию упаривания с азотной кислотой повторяют до исчезновения желтой окраски раствора. Раствор выпаривают до влажных солей. Соли растворяют при слабом нагревании в 20 см³ 3 моль/дм³ раствора соляной кислоты, добавляют 1 г сер­нокислого гидразина и кипятят 2 мин. Раствор переводят в мер­ную колбу вместимостью 50 см³ и доливают до метки 3 моль/дм³ раствором соляной кислоты.

Навеску сплава массой 1 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 20 см³ азотной кислоты (1:1), 5 см³ фтористоводо­родной кислоты и растворяют при нагревании. Охлаждают раст­вор, ополаскивают стенки чашки небольшим количеством воды, добавляют 3 см³ концентрированной серной кислоты и упаривают раствор до появления густого белого дыма серной кислоты. Оста­ток охлаждают, ополаскивают стенки чашки небольшим количе­ством воды и повторяют упаривание раствора до появления бело­го дыма серной кислоты.

Растворяют соли при нагревании в 20 см³ азотной кислоты (1:1), переносят раствор в стакан вместимостью 250 см³, разбав­ляют водой до 100—120 см³ и далее анализ ведут, как указано в п. 4.3.1.

Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см³, прибавляют 30—35 см³ смеси кислот для растворе­ния, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании. После удаления окис- лов азота кипячением, охлаждают раствор, ополаскивают стекло или пластину и стенки стакана небольшим количеством воды и выпаривают раствор досуха. Сухой остаток растворяют в 20 см³ азотной кислоты (1:1) и вновь выпаривают раствор досуха. Опе­рацию выпаривания с 20 см³ азотной кислоты (1:1) проводят трижды, после чего сухой остаток растворяют в 20 см³ азотной кислоты (1:1), разбавляют водой до 100—120 см³ и далее ведут анализ, как указано в п. 4.3.1.