2.2
Редактор И. В. Виноградская
Технический редактор В. Н. Прусаком
Корректор 51. С. Кабашом
Сдано м квб. 26.06.92. Поди, в лея. 20.0892. Усл.п.х 1.0 Уел. хр.-отт. 1.0. Уч.х>л. я. 1.02. Тир. 740 виз.
-Ордена «Зиаж Помета» Издотслистао стандартов. І23ЗД7, Москва. ГСП. Нооопресиеисхнй «кр.. 3
Тип. «Московский и*чатикх>. Москод Лялки пер., б. Зак. 1313Смесь кислот: 1 часть концентрированной азотной кислоты смешивают с 3 частями концентрированной соляной кислоты.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Тиомочевина по ГОСТ 6344 и раствор 50 г/дм}.
Аммоний лимоннокислый двухзамещенный по ГОСТ 3653 н раствор 400 г/дм3.
Аммоний роданистый по ГОСТ 19522.
Раствор маскирующих реагентов: 60 г тиомочевины, 150 г роданистого аммония и 100 г двухзамещенного лимоннокислого аммония растворяют в 1 дм’ воды.
Промывной раствор: смешивают 250 см3 раствора маскирующих реагентов, 250 см3 воды и 25 см3 соляной кислоты (1:4).
Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 5 г/дм3.
Калий фтористый по ГОСТ 20848. раствор 500 г/дм3.
Калий азотнокислый по ГОСТ 4217.
Метил изобутилкстон.
Хлороформ по ГОСТ 20015.
Натрий серноватнстокислый (натрия тиосульфат) 5-водный по ГОСТ 27068. раствор 250 г/дм».
р-Нитрозо-а-нафтол, раствор 10 г/дм’ в уксусной кислоте.
Ксиленоловый оранжевый.
Индикаторная смесь: 0,1 г ксиленолового оранжевого смешивают с Юг азотнокислого калия и растирают в однородную массу. Гексаметилентетрамин (уротропин).
Этнленднамин-Ы,М,М',М'-тетрауксусная кислота, динатриевая соль, 2-водная (грилон Б) по ГОСТ 10652. 0.05 моль/дм3 раствор; 18.612 г трилона Б растворяют в 500 см3 воды, раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки водой.
Цинк металлический марки ЦО по ГОСТ 3640.
Стандартный раствор цинка: 1,0 г цинка растворяют в 30 см9 соляной кислоты (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
I см3 раствора содержит 0.001 г цинка.
2.2 I. Установка массовой концентрации раствора трилона Б по цинку
50 см3 стандартного раствора цинка помешают в делительную воронку вместимостью 250 см3, прибавляют раствор аммиака до появления ненечезэюшего легкого помутнения.
Добавляют 5 см3 соляной кислоты (1:4) и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
Массовую концентрацию раствора трилона Б, выраженную в г/см3 цинка, рассчитывают по формуле т 0.05 / = .где 0.05 — масса цинка, взятая на титрование, г;
V—объем раствора трилона Б, затраченный на титрование, см3.
2.3. Проведение анализа
Для сплавов, содержащих менее 0,03% кобальта
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 25 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой и растворяют при нагревании.
Стекло (или пластинку) и стенки стакана ополаскивают водой, раствор кипятят до удаления оксидов азота, охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.
Аликвотную часть раствора 10 см3 помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3, доливают водой до 50 см3 и по каплям добавляют раствор аммиака до появления неисчезающего легкого помутнения.
Затем добавляют 5 см3 соляной кислоты (1:4) и при интенсивном перемешивании вводят 50 см3 раствора смеси маскирующих реагентов. Вводят 50 см1 метилизобутилкетона и энергично встряхивают в течение 2 мин. После разделения фаз водную фазу помещают во вторую делительную воронку вместимостью 250 см’ и повторяют экстракцию 20 см3 метилизобутилкетона. Водную фазу выбрасывают, а органическую объединяют с экстрактом, находящимся в первой делительной воронке. Освободившуюся вторую делительную воронку ополаскивают 20 см’ промывного раствора и затем этим же промывным раствором промывают объединенные экстракты в первой делительной воронке.
После разделения фаз водную фазу удаляют, а органическую помещают в стакан вместимостью 400 см3, делительную воронку ополаскивают 25 см3 соляной кислоты (1 ;4), а затем 100 см3 воды и присоединяют к органической фазе. К полученной смеси добавляют 20 см3 раствора фтористого натрия, 20 см3 раствора тиомочевины и устанавливают pH 5,0—5.2 по индикаторной бумаге «Рифан» добавлением уротропина, затем добавляют на кончике шпателя 0,1 г индикаторной смеси и титруют цинк раствором трилона Б до перехода красно-фиолетовой окраски в желтую. Перед концом титрования контролируют pH раствора и. в случае необходимости, добавляют уротропин или соляную кислоту (1:4) для установления pH 5.0 -5.2 по индикаторной бумаге «Рифам». Вблизи конечной точки титрования раствор трилона Б добавляют небольшими порциями.
Для сплавов, содержащих бодее 0,03% кобальта
Подготовку к анализу проводят по п. 2.3.1. Аликвотную часть раствора 10 см3 помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3, добавляют воды до 50 см3 и по каплям раствор аммиз-
ка до легкого помутнения. Затем добавляют 5 см3 раствора дву- замешенного лимоннокислого аммония. 15 см3 раствора тиосульфата натрия, 1 см3 раствора фтористого калия. 2 см3 раствора р нитрозо-а-нафтола и интенсивно встряхивают воронку в течение 1,5 мин. Добавляют 25 см3 хлороформа в встряхивают в течение 3 мин. После разделения фаз органическую фазу выбрасывают, а к волной фазе добавляют 20 см3 хлороформа и повторяют экстракцию. После разделения фаз органическую фазу выбрасывают, а к водной добавляют 50 см’ раствора маскирующих реагентов, и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
Обработка результатов
Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
vV. т-100
,
m
где V— объем раствора трилона Б. израсходованный на титрование, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б. г/см3;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Таблица і
Допускаемые расхождения. *4
Массовая доля циНжа. %
От 17 до 20 включ.
Св. 20 > 30 »
0.2
0.3
0.3
0.4
Расхождения результатов трех параллельных определении d (показатель сходимости) и результатов двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО) или по стандартным образцам предприятия (СОП) медно-никелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, в соответствии с ГОСТ 25086.
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА С ОТДЕЛЕНИЕМ ЦИНКА НА АНИОНИТЕ
Сущность метода
Метод’основан на комплексоиометрнческом титровании цинка после его отделения на сильноосновном анионите.
Аппаратура, реактивы и растворыКолонки стеклянные ионообменные диаметром 15 мм. высотой 250 —300 мм (в качестве колонок можно использовал, бюретки вместимостью 50 см3 диаметром 12—15 мм).
Анионит АН-31 или другой анионит данной группы по ГОСТ 20301.
Кислота азотная по ГОСТ 4461. разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, 1:20 к раствор 2 моль/дм*.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1. 3: 100.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2567.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Бром по ГОСТ 454.
Смесь для растворения свежеприготовленная: 9 частей бромистоводородной кислоты смешивают с одной частью брома.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328. раствор 50 и 100 г/дм’.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный I :5.
Натрий фтористый по ГОСТ 2871, раствор 100 г/дм ‘.
Натрий серноватнстокислый, раствор 200 г/дм’.
Буферный раствор рН = 5,7-т-96 см3 уксусной кислоты и 115см1 аммиака разбавляют водой до 1000 см8.
Ксиленоловый оранжевый.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233 и насыщенный раствор.
Смесь ксиленолового оранжевого с хлористым натрием в соотношении 1 :100.
Калий роданистый по ГОСТ 4139. раствор 10 г/дм8.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.
Цинк по ГОСТ 3640 с массовой долей цинка не менее 99,9%.
Стандартный раствор пинка: 1 г цинка растворяют в 25 см8 соляной кислоты (1:1), раствор выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 100 см3 соляной кислоты (1:1), переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см1 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора содержит 0.001 г цинка.
Соль дннатриевая этнлендиамин-Х.М.М'.М'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,01 моль/дм3 раствор.
Установка массовой концентрации раствора трилона Б по цинку
50 см8 стандартного раствора цинка помещают в коническую колбу вместимостью 500 см1, разбавляют водой до 300 см3, добавляют около 0.1 г смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием, нейтрализуют аммиаком до появлення слабофиоле- товой окраски, добавляют 2.5 см3 раствора серноватнстокнслого натрия, 1 см3 раствора фтористого натрия, 10 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до изменения окраски в желтую.
Массовая концентрация раствора трилона Б (Г), выраженная в г/см3 цинка, рассчитывается по формуле
V
где т — масса цинка, взятая на титрование, г;
V—объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
Подготовка к анализу
Подготовка хроматографических колонок к работе
50 г анионита (мелкая фракция) помещают в стакан вместимостью 500 см3, заливают 400 см5 насыщенного раствора хлористого натрия и выдерживают 24 ч при комнатной температуре. Раствор сливают и промывают смолу декантацией соляной кислотой (I :20) до полного удаления железа (реакция с роданистым калием). Затем смолу последовательно промывают раствором гидроокиси натрия 50 г/дм5, раствором гидроокиси натрия 100 г/дм3 до полного удаления хлорнд-иона (реакция с азотнокислым серебром), промывают водой до слабощелочной реакции промывной жидкости и обрабатывают тремя порциями 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты по 100 см3 каждая.
В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из стеклянной ваты, затем заполняют колонку слоем высотой 300— 320 мм, при этом тщательно следят за тем, чтобы пузырьки воздуха не задерживались между зернами смолы. После заполнения колонки через смолу пропускают 100 см1 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты.
Перед проведением анализа высота 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты над смолой должна быть 10—20 мм.
По окончании хроматографического разделения смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой реакции промывной жидкости, затем пропусканием 100 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты.
Проведение анализа
Для сплавов с массовой долей олова и свинца свыше 0,05%
Навеску сплава массой 0,25 г помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 20 см3 смеси для растворения прн нагревании.
После растворения осторожно выпаривают раствор досуха. К охлажденному остатку добавляют 10 см3 серной кислоты (1 : I) к выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 50 см3 воды, кипятят до растворения солей, охлаждают и оставляют стоять 4 ч. Осадок сернокислого свинца отфильтровывают на плотный фильтр, промывая стакан и осадок серкой кислотой (3:100). Осадок отбрасывают, а фильтрат выпаривают досуха. Охлажденный остаток растворяют в 50 см’- 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты при нагревании. Раствор пропускают через колонку со скоростью 2 см3/мин. Стакан и колонку промывают 200 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты с той же скоростью до исчезновения реакции на ионы меди, никеля и железа. Цинк элюируют с той же скоростью 300 см3 воды и собирают элюат в коническую колбу вместимостью 500 см3. К раствору добавляют около 0,1 г смеси ксиленолоного оранжевого с хлористым натрием; нейтрализуют аммиаком до появления слабо-фиолетовой окраски. добавляют 2,5 см5 раствора серноватистокислого натрия, I см3 раствора фтористого натрия, 10 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до изменения окраски н желтую.
Для сплавов с массовой долей олова и свинца до 0,05% Навеску сплава 0,25 г помещают в стакан вместимостью 250 см растворяют в 20 см3 азотной кислоты (1:1) при нагревании и раствор выпаривают досуха. К остатку добавляют 10 см* концентрированной соляной кислоты и выпаривают досуха еще три- четыре раза до полного удаления азотной кислоты, прибавляя каждый раз по 10 см3 соляной кислоты. Охлажденный сухой остаток растворяют в 50 см3 2 моль/дм* соляной кислоты при нагревании и далее анализ проводят, как указано в п. 3.4.1.
Обработка результатов
Массовую долю цинка (A't) в процентах вычисляют по формуле
X « V'7,100
т
где V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титро-
вание, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3; т — масса навески, г.
Расхождения результатов трех параллельных определений d (показатель сходимости) и между результатами двух анализов D (показатель воспроизводимости) не должны превышать значении допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) медно-ннкелевых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, в соответствии с ГОСТ 25086.
ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
Сущность метода