Осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 5—6 раз 0,5 %-ным раствором гидроокиси натрия. Фильтрат и промывную жидкость отбрасывают.
Осадок растворяют в 15—25 см3 горячей азотной кислоты 1:3 и промывают фильтр горячей водой, собирая раствор и промывную жидкость в стакан, в котором производилось осаждение.
К раствору приливают 5 см3 серной кислоты 1:1 и выпаривают до появления ее паров. Охлаждают, стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают раствор до появления паров серной кислоты. Содержимое стакана охлаждают, приливают 50—60 см3 воды и нагревают до растворения солей.
К сернокислому раствору прибавляют по каплям раствор аммиака до появления синей окраски, нагревают до исчезновения запаха аммиака, приливают уксусную кислоту до растворения осадка и еще 5—6 см3. Раствор охлаждают, прибавляют 0,3 г фтористого натрия и 1,5—2 г йодистого калия, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Стакан накрывают часовым стеклом и оставляют в темном месте на 3—5 мин.
Выделившийся йод титруют раствором сериоватистокпслого натрия до перехода коричневой окраски раствора в светло-желтую. Затем приливают 3—5 см3 раствора крахмала и продолжают титрование, прибавляя по каплям раствор серноватистокислого натрия до исчезновения синей окраски.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Обработка результатов
Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле
v VT-100
где V—объем раствора серноватистокислого натрия, израсходованный на титрование, см3;
Массовую концентрацию раствора серноватистокислого натрия, выраженную в граммах меди;
т—масса навески, г.
Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных определений при доверительной вероятности /’ = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,30—4,00%)
Сущность метода
Метод основан на электролитическом выделении меди из слабокислого раствора. Медь предварительно отделяют от железа, хрома и других элементов осаждением серноватистокислым натрием. В присутствии молибдена медь дополнительно отделяют щелочью.
А п п а р а ту р а, реактивы и растворы
Электроды сетчатые платиновые.
Реостат 1400 Ом, 0,25 А.
Вольтметр.
Амперметр.
Электромешалка 200—300 об/мин.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1, 1:3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1, 1:9, 1:50.
Натрий серноватистокислый, 30%-ный раствор.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 10%-ный и 0,5%-ный растворы.
Спирт этиловый по ГОСТ 5962—67.
Индикатор универсальный, бумага.
Проведение анализа
Навеску стали
2 г при массовой доле меди от 0,3 до 1%, 1г» » » » св. 1 » 2%,
0,5 г » » » » » 2 » 4%
помещают в стакан вместимостью 200—300 см3, приливают 50 см® серной кислоты 1:4, стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Затем, слегка сдвинув часовое стекло, осторожно приливают 3—5 см3 азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты.
Если сталь не растворяется в серной кислоте Г.4, то навеску растворяют в 30 см3 соляной кислоты и 10 см3 азотной кислоты, осторожно приливают 10 см3 серной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.
Содержимое стакана охлаждают, 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, а к полученному раствору приливают 30—35 см3 горячего 30%-ного раствора серноватистокислого натрия и кипятят до полной коагуляции осадка сернистой меди и серы. Затем раствор с осадком оставляют на 5—10 мин, осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 6—8 раз горячей водой. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при 500—550°С, сплавляют с 1—2 г пиросернокислого калия и растворяют плав в 20—25 сма серной кислоты 1:9 в стакане вместимостью 250—300 см3.
Раствор разбавляют водой до 100 см3, нейтрализуют по универсальному индикатору 10%-ным раствором гидроокиси натрия pH 7—8, прибавляют его избыток (0,3—0,5 см3), кипятят 2—3 мин и оставляют на 30 мин в теплом месте. Затем осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента», промывают 5—6 раз 0,5% -ным раствором гидроокиси натрия, фильтрат и промывную жидкость отбрасывают.
Осадок растворяют в 12—15 см3 горячей азотной кислоты 1:3 и промывают фильтр 7—8 раз горячей водой, собирая раствор и промывную жидкость в стакан, в котором производилось осаждение. К раствору приливают 4—5 см3 серной кислоты Г.1 и разбавляют водой до 150—170 см3.
Электроды промывают азотной кислотой 1:1, водой, затем катод промывают спиртом, высушивают при 95—100°С, охлаждают и взвешивают. Подготовленные электроды опускают в стакан с раствором и раствор подвергают электролизу при силе тока в 1 А и напряжении 2—2,5 В в течение 30 мин при постоянном перемешивании раствора.
Полноту выделения меди проверяют, погружая чистую поверхность катода на 3—4 мм в электролит или приливая в стакан с испытуемым раствором 15—20 см3 воды. Если на вновь погруженной поверхности катода по истечении 5 мин не появится налет меди, электролиз считают законченным. Не прерывая тока, промывают катод водой, затем выключают ток, отсоединяют катод от клеммы, промывают его этиловым спиртом, высушивают при 95—100°С в течение 1—2 мин, охлаждают и взвешивают.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Обработка результатов
Массовую долю меди (А) в процентах вычисляют по формуле
у _ — ] 103
т ’
где tn—масса навески, г;
ш,—масса электрода с осадком меди, г;
т2—масса электрода без осадка меди, г;
т3—масса электрода с осадком, полученная в контрольном опыте, г;
ш4—масса электрода без осадка в контрольном опыте, г.Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,10—4,00%)
Сущность метода
Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами меди, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламени воздух — ацетилен.
Навеску образца растворяют в смеси соляной и азотной кислот, выпаривают раствор досуха, сухой остаток растворяют в соляной кислоте. После соответствующего разбавления часть раствора используют для определения меди атомно-абсорбционным методом.
А п п а р а т у р а, реактивы и растворы Атомно-абсорбционный пламенный спектрофотометр.
Лампа с полым катодом для определения меди.
Баллон с ацетиленом.
Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Медь металлическая по ГОСТ 546—79.
Медь азотнокислая, стандартные растворы А и Б.
Раствор А. 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 20 см3 азотной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора содержит 1 мг 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 0,1 мг меди.
' Подготовка прибора
Подготовку прибора производят в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией. Настраивают спектрофотометр на резонансную линию 324,7 нм. После включения подачи газа и зажигания горелки распыляют воду и устанавливают нуль прибора.
Проведение анализа
Навеску стали 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 8 см3 соляной и 2 см3 азотной кислот и нагревают до растворения навески. Раствор выпаривают досуха и сухой остаток растворяют в 4 см3 соляной кислоты. Приливают 20—30 см3 воды, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Полученный раствор фильтруют через сухой фильтр «белая лента» в коническую сухую колбу, сполоснув ее первыми порциями фильтрата. При содержании меди свыше 1 % раствор разбавляют так, чтобы содержание ее составляло не более 0,01 мг/мл, а содержание соляной кислоты — 4 см3 в 100 см3.
Проводят контрольный опыт. Распыляют раствор контрольного опыта и раствор пробы до получения стабильных результатов для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду до получения нулевого показателя прибора.
Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 1, 3, 5, 7, 9 и 11 см3 стандартного раствора Б азотнокислой меди, что соответствует 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 и 1,1 мг меди. Прибавляют по 4 см3 соляной кислоты, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Для приготовления нулевого раствора в мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 4 см3 соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
Растворы распыляют в порядке увеличения абсорбции, начиная с нулевого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду.
Из среднего значения оптической плотности каждого раствора вычитают среднее значение оптической плотности нулевого раствора.
По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям меди строят градуировочный график.
Обработка результатов
Подсчитывают среднее значение оптической плотности раствора контрольного опыта и вычитают это значение из среднего значения оптической плотности испытуемых растворов. По градуировочному графику находят массу меди в миллиграммах в испытуемом растворе.
7.4 (Измененная редакция, Изм. № 1).
Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле
у га,-100
где т—масса навески, соответствующая фотометрируемой аликвотной части раствора, мг;
/щ—масса меди, найденная по градуировочному графику, мг.
Абсолютные допускаемые расхождения между крайними результатами трех параллельных определений при доверительной вероятности /’ = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 4.Таблица 4
Массовая доля меди, % |
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
От 0,10 до 0,20 |
0,02 |
Св. 0,20 » 0,50 |
0,04 |
» 0,50 » 1,00 |
0,05 |
» 1,00 » 2,00 |
0,03 |
» 2,00 » 4,00 |
0,10 |
1