---

У

Группа В39

ДК 669.15—194:546.56.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

С

12355—78*

Взамен

ГОСТ 12355—66,
кроме общих указаний

ТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ ГОСТ

Методы определения меди

Alloyed and high-alloyed steels.

Methods of copper determination

ОКСТУ 0809

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1973 г. № 3881 срок введения установлен

с 01.01.80

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15.08.84 № 2877 срок действия продлен

до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометри­ческий метод определения меди (при массовых долях от 0,01 до 0,10%), фотометрический метод (при массовых долях от 0,10 до 1,00%), полярографический метод (при массовых долях от 0,01 до 2,00%), титриметрический метод (от 1,00 до 4,00%), гравиметри­ческий метод (при массовых долях от 0,30 до 4,00%) и атомно­абсорбционный метод (при массовых долях от 0,10 до 4,00%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа—по ГОСТ 20560—81.

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,01—0,10 %]

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании в аммиачном растворе (pH 8,5— 9,0) окрашенного в желтый цвет и экстрагируемого хлороформом

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание март 1986 г. с Изменением № 1,

утвержденным в августе 1984 г. (МУС 11—84).комплексного соединения меди (II) с диэтилдитиокарбаматом нат­рия.

Кремний, вольфрам, ниобий, титан отделяют кислотным гидро­лизом. Влияние алюминия, молибдена, никеля, хрома, железа и марганца, мешающих определению, устраняют добавлением лимон­нокислого аммония и трилона Б.

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроко­лориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или кислота соляная осо­бой чистоты по ГОСТ 14261—77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262—78 и разбавленная 1:1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Соль динатриевая этилендиамин — N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73. Раствор 10 г трилона Б растворяют при слабом нагревании в 100 мл воды и фи­льтруют.

Хлороформ.

Диэтилдитиокарбамат натрия по ГОСТ 8864—71, 0,1 и 0,5%- ный растворы, свежеприготовленные.

Аммоний лимоннокислый, двузамещенный по ГОСТ 3653—78, 25%-ный раствор. Раствор очищают от примесей тяжелых метал­лов в виде их диэтилдитиокарбаматов экстракцией хлороформом в делительной воронке вместимостью 500 см³. Для этого к 250 см³ раствора добавляют раствор аммиака до pH 9,0 по универсально­му индикатору, 25 см³ 0,5%-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия, 50 см³ хлороформа и энергично встряхивают в течение 2 мин. Водному и хлороформному слоям дают отстояться. Хлорофор­мный слой отбрасывают.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610—79 ос. ч.

Медь металлическая по ГОСТ 546—79.

Медь сернокислая, стандартные растворы А и Б.

Раствор А. 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 20—25 см³ азотной кислоты 1:1, добавляют 30 см³ серной кисло­ты 1:1, выпаривают до выделения ее паров и охлаждают. Осто­рожно при постоянном перемешивании добавляют 100 см³ воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, охлажда­ют, доливают до метки водой и перемешивают.

см³ раствора А содержит 1 мг меди.

Таблица 1

Раствор Б. 10 см³ стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемеши­вают.

1 см³ раствора Б содержит 0,1 мг меди.

Индикатор универсальный, бумага.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Навеску стали в зависимости от массовой доли меди (табл. 1) помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см³, прили­вают 30 см³ соляной кислоты, накрывают часовым стеклом и наг­ревают до растворения навески. Затем, слегка сдвинув часовое стекло, осторожно приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и избыток 2—3 см³. Растворы охлаждают, добавляют 15 см³ серной кислоты, 10 см³ ортофосфорной кислоты (при массовой доле вольфрама в стали более 3%) и выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Раствор ох­лаждают, осторожно добавляют 25—30 см³ воды при перемешива­нии и нагревают до растворения солей. Раствор переносят в мер­ную колбу вместимостью 50 или 100 см³, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

Раствор фильтруют через два сухих фильтра «белая лента» в колбу вместимостью 100 см³, сполоснув колбу первыми порциями фильтрата.

Аликвотную часть раствора 5 см³ помещают в стакан вмести­мостью 50—100 см³, приливают 10 см³ раствора 25%-ного лимон­нокислого аммония; 10 см³ раствора трилона Б, перемешивают и до­бавляют раствор аммиака до pH 9 по универсальному индикатору.

Раствор переносят в делительную воронку, доливают воды до объема 60—70 см³, прибавляют 5 см³ 0,1 %-ного раствора диэтил­дитиокарбамата натрия и экстрагируют 10 см³ хлороформа, энер­гично встряхивая раствор в течение 2 мин. Водному и хлороформ­ному слоям дают отстояться и сливают хлороформный слой в су­хую мерную колбу вместимостью 25 см³. К оставшемуся в дели­тельной воронке водному раствору добавляют 5 см³ хлороформа и снова встряхивают его в течение 2 мин. После отстаивания раст­вора хлороформный слой сливают в ту же колбу, что и после пер­вой экстракции, доливают объем объединенных экстрактов хлоро­формом до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют сразу после экстрак­ции на спектрофотометре или спектрофотоколориметре при Х = 436 нм или фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим об­ласть пропускания в интервале длин волн от 380 до 430 нм, в кю­вете с толщиной поглощающего слоя 20 мм, применяя в качестве раствора сравнения хлороформ. Содержание меди находят по гра­дуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

В семь стаканов или колб вместимостью 250—300 см³ помеща­ют по 0,5 г карбонильного железа. В шесть стаканов или колб при­ливают последовательно 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 см³ стандартного ра­створа Б сернокислой меди, что соответствует 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 и 0,30 мг меди. Седьмой стакан или колба служит для прове­дения контрольного анализа. Во все стаканы или колбы приливают по 30 см³ соляной кислоты, стаканы накрывают часовыми стекла­ми и растворяют навески при нагревании. Затем, слегка сдвинув часовые стекла, осторожно приливают азотную кислоту до прекра­щения вспенивания растворов и избыток 2—3 см³.

Растворы охлаждают, добавляют по 15 см³ серной кислоты, по 5 см³ ортофосфорної! кислоты (при массовой доле вольфрама в ста­ли более 3%) и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Растворы охлаждают, осторожно добавляют по 25—30 см³ воды при перемешивании и нагревают до растворения солей. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см³, охлаж­дают, доливают до меток водой и перемешивают. Далее анализ продолжают, как указано в п. 2.3, начиная со слов: «Раствор фильтруют через два сухих фильтра «белая лента» . . .

Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта.

По найденным величинам оптической плотности и соответству­ющим им значениям концентраций меди строят градуировочный график.

Y т,-100

^zт ’

где гп—масса навески стали, соответствующая фотометрируемой аликвотной части раствора, мг;

mi—масса меди, найденная по градуировочному графику, мг.

1. 2. (Измененная редакция, Изм- № 1).Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных результатов при доверительной вероятности /’=0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,10—1,00 %)

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании в аммиачном растворе (pH 8,5— 9,0) окрашенного в желтый цвет и стабилизируемого желатином комплексного соединения меди (II) с диэтилдитиокарбаматом нат­рия. Мешающее влияние железа, хрома, никеля, ванадия, молиб­дена, марганца, алюминия устраняют предварительным отделе­нием меди в виде сульфида серноватистокислым натрием и добав­лением лимоннокислого аммония.

Кремний, вольфрам, ниобий, титан отделяют кислотным гидро­лизом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроко­лориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или кислота соляная осо­бой чистоты по ГОСТ 14261—77, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или кислота азотная осо­бой чистоты по ГОСТ 14262—78 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:50.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Спирт поливиниловый, раствор с массовой долей 0,2%

Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, 20%-ный раствор.

Диэтилдитиокарбамат натрия по ГОСТ 8864—71, 0,5%-ный раст­вор свежеприготовленный.

Железо карбонильное, особей чистоты.

Медь металлическая по ГОСТ 546—79.

Медь сернокислая, стандартный раствор А. 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 20—25 см³ азотной кислоты 1:1, добавляют 30 см³ серной кислоты 1:1, выпаривают до выделе­ния ее паров и охлаждают. Осторожно при постоянном переме­шивании добавляют 100 см³ воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

1. см³ раствора А содержит 1 мг меди.

Раствор Б. 10 см³ стандартного раствора А помещают в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и пе­ремешивают.

1. см³ раствора Б содержит 0,1 мг меди.

Натрий серноватистокислый, 30%-ный раствор.

Таблица 2

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.

Желатин по ГОСТ 11293—78, 0,5%-ный раствор, свежеприго­товленный.

Навеску стали в зависимости от массовой доли меди (табл. 2) помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см³, прили­вают 50 см³ серной кислоты 1:4, накрывают часовым стеклом, ос­торожно приливают 3—5 см³ азотной кислоты и выпаривают до по­явления паров серной кислоты. Если сталь не растворяется в сер­ной кислоте, навеску растворяют в 20 см³ соляной и 5—10 см³ азот­ной кислоты, а затем осторожно приливают 15 см³ серной кислоты и 10 см³ ортофосфорной кислоты (последнюю при массовой доле вольфрама в сталях более 3%) и выпаривают раствор до выделе­ния паров серной кислоты. Содержимое стакана или колбы охлаж­дают, осторожно при перемешивании приливают 80—100 см³ воды, нагревают до растворения солей и отфильтровывают осадок крем­невой, вольфрамовой, ниобиевой кислоты на фильтр «белая лента». Осадок промывают 7—8 раз горячей серной кислотой 1:50, соби­рая фильтрат и промывную жидкость в стакан вместимостью 300— 400 см³. Фильтр с осадком отбрасывают.

К полученному горячему раствору приливают 40—50 см³ 30 % - ного раствора серноватистокислого натрия и кипятят до полной коа­гуляции осадка сернистой меди и серы и просветления раствора.

Раствор с осадком охлаждают, осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 6—8 раз горячей водой. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель, высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 500—550°С и сплавляют с 2— 3 г пиросернокислого калия. Плав растворяют в стакане вмести­мостью 100 см³ в 15—20 см³ соляной кислоты 1:1, добавляют 10— 15 см³ воды. Раствор нагревают до полного растворения плава, пе­реносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают, доли­вают до метки водой и перемешивают. Раствор фильтруют через два сухих фильтра «белая лента» в сухие колбы, отбрасывая пер­вые порции фильтрата. Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 15 см³ раствора лимонной кислоты, 10 см³ раствора желатина или 15 см³ раствора 96поливинилового спирта и 15 см³ раствора аммиака. Раствор пере­мешивают, добавляют 10 см³ раствора диэтилдитиокарбамата нат­рия, доливают водой до метки, перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотоколо- риметре при % = 453 нм или на фотоэлектроколориметре со свето­фильтром, имеющим область пропускания длин волн от 420 до 490 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм. В качестве раст­вора сравнения используют раствор контрольного опыта. Массу меди находят по градуировочному графику с учетом поправки кон­трольного опыта.