УДК 669.35 6 : S46.86.06 : 006.3S4 Группа BS9
ГОСТ
15027.9—77
(СТ СЭВ 1542—79)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ
Методы определения сурьмы
Non-tin bronze.
Methods for the determination of antimony
ОКСТУ 1709
Срок действия
до 01.01.94
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения сурьмы с кристаллическим фиолетовым (при массовой доле сурьмы от 0,001 до 0.6%). экс іракционно фотометрический метод определения сурьмы с бриллиантовым зеленым (при массовой доле сурьмы от 0,1 до 0,65%) и атомно абсорбционный метод определения сурьмы (при массовой доле сурьмы от 0.001 до 0,05% и от 0,05 до 0,6%) в бронзах безоло- в'янных по ГОСТ 18175—78, ГОСТ 17328—78 и ГОСТ 493—79..
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа—по ГОСТ 25086—87 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 15027.1—77.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СУРЬМЫ С КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ФИОЛЕТОВЫМ
С у щ н о с т ь м е і о д а
Метод основан на экстракции пятивалентной сурьмы толуолом в виде гексахлорстиба га кристаллического фиолетового и измерении оптической плотности экстракта после выделения сурьмы со- осаждением ее с двуокисью марганца и растворения осадка в соляной кислоте.
П
Издание официальное
ерепечатка воспрещена121
Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—7711 разбавленная 1:1 и 1:100.
I Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 7:3, 3:1 и
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и 1:5 и раствор 0,25 моль/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:1.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 10 г/дм3 Марганец сернокислый по ГОСТ 435—77, раствор 50 г/дм3.
Олово двухлористое ТУ 6—09—5384—88, раствор 100 г/дм3 в соляной кислоте, разбавленной 1:1.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 100 г мочевины растворяют в 100 см3 горячей воды.
Кристаллический фиолетовый, раствор 2 г/дм3.
Толуол по ГОСТ 5789—78.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.
Церий (IV) сернокислый, раствор 0,4 г/дм3 в 0,25 моль/дм3 серной кислоте.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79, раствор 1 г/дм3.
Сурьма по ГОСТ 1089—82 марки СуОО.
Растворы сурьмы.
Раствор А; готовят следующим образом; 0,1 г сурьмы растворяют при нагревании в 50 см3 концентрированной серной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, приливают 175 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 смэ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 70 см3 концентрированной соляной кислоты, разбавляют до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение анализа
Навеску бронзы массой, указанной в табл. 1, растворяют при нагревании в 5—10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1.1. в стакане вместимостью 250 см3, накрытом часовым стеклом. Раствор охлаждают, часовое стекло ополаскивают водой. Раствор разбавляют водой до объема 50 см3. При анализе кремнистой брон- 12
2зы навеску сплава 0,5 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 2 см3 фтористоводородной кислоты и нагревают до растворения. После охлаждения стенки чашки обмывают небольшим количеством воды, добавляют 3 см3 концентрированной серной кислоты и выпаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, обмывают стенки небольшим количеством воды и повторяют выпаривание до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения растворяют соли в 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, переводят раствор в стакан вместимостью 250 см3 и разбавляют водой до объема 50 см3, далее (для обычной и для кремнистой бронзы) полученный раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроокиси меди, не исчезающего во время, перемешивания, и добавляют пипеткой 0,5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, затем добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия, стакан накрывают часовым стеклом и раствор нагревают почти до кипения. Затем добавляют 1 см3 раствора сернокислого марганца и кипятят 2 мин. Раствор оставляют на 1 ч, после чего осадок отфильтровывают на плотный фильтр, промывая стакан и осадок 4—5 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100, до исчезновения окраски азотно-кислой меди.
Фильтр с осадком переносят в стакан, в котором проводилось осаждение, прибавляют 10—15 см3 концентрированной серной кислоты, 20—25 см3 концентрированной азотной кислоты и выпаривают раствор до начала выделения густого белого дыма серной кислоты. Если раствор окрашен, добавляют еще 5—10 см3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание. Стакан охлаждают, стенки стакана обмывают водой и выпаривают раствор до получения влажных солей. После охлаждения к остатку добавляют 7 см3 соляной кислоты, разбавленной 7:3, и нагревают при температуре 80—95°С до полного растворения солей. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100—150 см3, обмывают стакан 3 см3 соляной кислоты, разбавленной 7:3, и доводят ею объем раствор до 10 см3. При массовой доле сурьмы свыше 0,01% раствор переносят в соответствующую мерную колбу (табл. 1) и разбавляют до метки соляной кислотой, разбавленной 7:3.
В этом случае отбирают указанную в табл. 1 аликвотную часть раствора в делительную воронку вместимостью 150 см3 и доливают соляной кислотой, разбавленной 7:3, до объема 10 см3. Добавляют в делительную воронку 1—2 капли раствора двухлористого олова до обесцвечивания раствора, перемешивают и оставляют на 1 мин. Затем добавляют 1 см3 раствора азотистокислого натрия, воронку закрывают пробкой и встряхивают 2 мин. От-
Таблица 1
Массовая доля сурьмы. |
Масса навес- |
|
|
% |
К Ис г |
части раствора, смЛ |
Объем раствора, см1 |
От 0,001 до 0,005 |
|
весь |
|
Св. 0,005 » 0,01 |
0,5 |
весь |
|
»0,01 » 0,05 |
1 |
10 |
100 |
» 0,05 » 0.1 |
1 |
5 |
100 |
»0,1 » 0,2 |
0,5 |
10 |
250 |
» 0,2 » 0,4 |
0,5 |
5 |
250 |
» 0,4 » 0,6 |
0,2 |
5 |
250 |
крывают воронку. Через 2 мин добавляют 1 см3 раствора мочевины и перемешивают 30 с. Затем добавляют 68 см3 воды, 10 капель раствора кристаллического фиолетового, перемешивают, добавляют 25 см3 толуола и экстрагируют в течение 1 мин.
По другому варианту добавляют к 10 см3 солянокислого раствора в делительной воронке 0,5 см3 раствора церия (IV), перемешивают, через 1 мин добавляют 1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, перемешивают и спустя минуту добавляют 60 см3 воды. Раствор перемешивают, прибавляют 50 см3 толуола, 10 капель кристаллического фиолетового и экстрагируют в течение I мин.
После разделения фаз нижний водный слой отбрасывают, а органический слой переливают в сухой стакан вместимостью 50 см3, содержащий 0,2 г безводного сернокислого натрия.
Измеряют оптическую плотность полученного экстракта на фотоколориметре с красным светофильтром (л = 590—610 нм) в кювете длиной 2 см или на спектрофотометре в кювете длиной 1 см при длине волны 610 нм. Раствором сравнения служит толуол.
Примечание. В том случае, если анализ не будет закончен в течение дня, он может быть прерван после осаждения сурьмы с двуокисью марганца или подає выпаривания раствора с серной кислотой.
Содержание сурьмы находят по градуировочному графику.
Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 150 см3 вводят 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3.0; 4,0 и 5,0 см3 раствора Б и доливают соляной кислотой, разбавленной 7:3, до 10 см3. Прибавляют 1—2 капли раствора двухлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин, далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
По найденным величинам оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям сурьмы строят градуировочный график.
2.3.2. (Измененная редакция, Изм. №1).Обработка результатов
Массовую долю сурьмы (X) в процентах вычисляют по формуле
% /тг ■ 100
гп-, ’
где т — масса сурьмы, найденная по градуировочному графику, г;
mi — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1а.
Таблица 1а
Массовая доля сурьмы. % |
в. % |
о, % |
От 0,001 до 0,005 включ. |
0,0005 |
0,001 |
Св. 0,005 » 0,01 |
0,001 |
0,002 |
»0,01 » 0,025 |
0,002 |
0,005 |
» 0,025 » 0,05 |
0,004 |
0,01 |
» 0,05 » 0.10 |
0,010 |
0,02 |
» 0,10 » 0,20 |
0,020 |
0,05 |
» 0,20 » 0,65 |
0,040 |
0,10 |
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа. полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (О— показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 1а.
Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государ-; ственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестован ным в установленном порядке, сопоставлением результатов, полученных фотометрическим и атомно-абсорбционным методами или методом добавок в соответствии с ГОСТ 25086—87.
2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СУРЬМЫ С БРИЛЛИАНТОВЫМ ЗЕЛЕНЫМ
С у щ н о с ть метода
Метод основан на экстракции толуолом окрашенного в сине- зеленый цвет гексахлорстибата бриллиантового зеленого и измерении оптической плотности экстракта
.Метод позволяет определять сурьму на фоне всех компонентов бронзы без их предварительного отделения.
Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 3:1 и 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:5.
Олово двухлористое по ТУ 6—09—5384—88, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3 в соляной кислоте, разбавленной 1:1.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор: готовят следующим образом: 100 г мочевины растворяют в 100 см3 горячей воды.
Бриллиантовый зеленый, раствор 2 г/дм3.
Толуол по ГОСТ 5789—78.
Сурьма по ГОСТ 1089—82 марки СуОО.
Стандартные растворы сурьмы.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,05 г сурьмы растворяют при нагревании в 25 см3 концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:5, и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 р’аствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 3:1, и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
Раствор Б готовят в день применения.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.
Проведение анализа
Навеску бронзы массой 0,1 г растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 250 см3, накрытом часовым стеклом, при нагревании. После растворения навески часовое стекло и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 3 см3 концентрированной серной кислоты и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Охладив раствор, обмывают стенки стакана небольшим количеством воды и повторя- ряют выпаривание. К остатку приливают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 3:1, растворяют соли и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, после чего доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 3:1, и перемешивают.
В делительную воронку вместимостью 150 см3 отбирают 5 см3 анализируемого раствора, добавляют две капли раствора хлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин. Затем вводят 1 см3 раствора азотистокислого натрия, хорошо перемешивают и оставляют на 5 мин. После этого добавляют 1 см3 раствора моче- 126вины, перемешивают 30 с и разбавляют водой до 50 см3. Затем вводят 1 см3 раствора бриллиантового зеленого, 30 см3 толуола и экстрагируют, встряхивая в течение 1 мин.