см3 раствора А содержит 0,0005 г железа.
Раствор Б; готовят в день применения следующим образом: 5 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
см3 раствора Б содержит 0,000025 г железа.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Проведение анализа
Для бронз, не содержащих кремний
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрывают часовым стеклом и осторожно растворяют при нагревании в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1 : 1. Стакан с раствором охлаждают, обмывают стенки стакана и стекло небольшим количеством воды и раствор разбавляют водой до 150 см3. Прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов (для бронз, не содержащих алюминий), 10 см3 раствора азотнокислого аммония и аммиак, разбавленный 1:1, до образования растворимого синего комплекса меди. Раствор выдерживают при 60°С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Выделившийся осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают раствором аммиака, разбавленным 1 : 50. Осадок растворяют 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр тщательно промывают горячей водой, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение, и вновь осаждают гидроокиси железа и алюминия аммиаком. Осадок отфильтровы- 42вают, промывают раствором аммиака, разбавленным 1 : 50, растворяют 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, и фильтр промывают горячей водой, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение. Раствор переводят в мерную колбу, разбавляют до соответствующего объема и в зависимости от содержания железа в бронзе отбирают аликвотную часть в соответствии с табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля железа, % |
Объем раствора, см3 |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
Масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г |
До 0,05 |
50 |
25 |
0,25 |
Св. 0,05 до 0,2 |
100 |
10 |
0,05 |
» 0,2 » 0,5 |
100 |
5 |
0,025 |
» 0,5 » 1,0 |
200 |
5 |
0,0125 |
Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой до 25 см3 и нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1 : 1, по фенолфталеину, прибавляют 1 см3 соляной кислоты и 12 см3 реакционной смеси, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре в кювете длиной 1 см при 7с=51О нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Для кремнистых бронз
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2—3 см3 фтористоводородной кислоты. После растворения навески раствор охлаждают, добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, осторожно обмывают стенки чашки водой и растворяют соли в воде при нагревании. Раствор переводят в стакан вместимостью 250 см3, разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 5 см3 раствора люмоаммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п. 4.3.1.
Для свинцовых бронз
Навеску бронзы массой 0,5 г растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании в стакане вместимостью 250 см3. После растворения удаляют окислы азота кипячением и переводят раствор в мерную колбу, разбавляют до соответствующего объема и в зависимости от содержания железа в бронзе отбирают аликвотную часть, как указано в табл. 3.
Аликвотную часть раствора помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 10 см3 прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают воду до объема около 100 см3 и выделяют медь и свинец электролизом на платиновые цилиндрические электроды в течение 30 мин. После окончания электролиза обмывают электроды небольшим количеством воды в тот же стакан, приливают 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п. 4.3.1.
Для бронз с массовой долей олова, сурьмы и свинца свыше 0,05%
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 15 см3 смеси для растворения при нагревании. При неполном растворении по каплям осторожно добавляют бром. После растворения добавляют 10 см3 хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до выделения густого белого дыма хлорной кислоты и осветления раствора. Осадок охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой, доливают водой до объема 30 см3 и нагревают до растворения солей. Добавляют 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, 50 см3 воды и кипятят. После охлаждения раствор фильтруют через плотный фильтр и промывают его 3—5 раз горячей водой. Фильтр отбрасывают. К фильтрату добавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ проводят, как указано в п. 4.3.1.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 50 см3 приливают из микробюретки последовательно 0; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5 и 5,0 см3 раствора Б, доливают водой до 25 см3, приливают 2—3 капли раствора фенолфталеина и нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1. Далее анализ ведут, как указано в п. 4.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.
По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям железа строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю железа в процентах вычисляют по формуле
V /п-100
где пг — масса железа, найденная по градуировочному графику, г;
Ш —масса навески сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(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 (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.
Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных фотометрическим и атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086—87.
4.5.4 (Введены дополнительно, Изм. № 2).
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СУЛЬФОСАЛИЦИЛАТНЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА
Сущность метода
Метод основан на образовании железом (III) окрашенного в желтый цвет комплекса с сульфосалициловой кислотой в аммиачном растворе при pH 8—10 после выделения железа соосаждением с гидроокисью алюминия.
А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1 : 1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1 : 1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1, 1 : 50.
Квасцы алюмо-аммонийные по ГОСТ 4238—77, раствор; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм3 воды с добавлением 10 см3 концентрированной серной кислоты.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.
Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478—78, раствор 200 г/дм3.
Стандартные растворы железа.
Раствор А; готовят следующим образом: 1,005 г стандартного образца № 126 (сталь низкоуглеродистая) растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят для удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 мл раствора А содержит 0,001 г железа.
Раствор Б; готовят в день применения. Для этого 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г железа.
Проведение анализа
Для сплавов, не содержащих кремний
Навеску бронзы массой I г помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения пробы ополаскивают стекло и стенки стакана небольшим количеством воды, добавляют 5 см3 раствора алюмо-аммонийных квасцов (для бронз, не содержащих алюминия), раствор разбавляют водой до 100 см3, нагревают до 60—70°С и добавляют аммиак, разбавленный 1:1, до образования растворимого синего комплекса меди. Раствор выдерживают при 50—60°С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и раствор промывают горячим раствором аммиака, разбавленного 1:50. Осадок растворяют в 10 см® горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр тщательно промывают горячей водой в стакан, где проводилось осаждение, и снова проводят осаждение и растворение гидроокисей.
Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
В зависимости от содержания железа в пробе отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 5.
Таблица 5
Массовая доля железа, % |
Аликвотная часть раствора, см3 |
Масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г |
До 0,05 |
— |
Весь раствор |
Св. 0,05 до 0,1 |
50 |
0,5 |
»0,1 » 0,25 |
20 |
0,2 |
» 0,25 » 0,5 |
10 |
0,1 |
» 0,5 » 1 |
'5 |
0,05 |
Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и разбавляют водой до 50 см3 (для марганцовистых бронз добавляют 2 см3 раствора солянокислого гидроксиламина). Через 2 мин добавляют 15 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1 : 1, до устойчивого желтого цвета и добавляют 3—4 см3 аммиака в избыток. Затем раствор доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре в кювете длиной 1 см при Х=425 нм или на фотоэлектроколориметре с фиолетовым светофильтром (Л=400 нм) в кювете длиной 2 см.
Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через все стадии анализа.
Для кремнистых бронз
Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты и 2—3 см3 фтористоводородной кислоты. После растворения навески раствор охлаждают, добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, осторожно обмывают стенки чашки водой и растворяют соли в воде при нагревании.
Раствор переводят в стакан вместимостью 250 см3, разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 5 см3 раствора алюмо-аммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.1.
Для свинцовых бронз
Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения пробы удаляют окислы азота кипячением и раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
В зависимости от содержания железа в пробе отбирают аликвотную часть в соответствии с табл. 5 в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 10 см3 прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают воды до объемы около 100 см3 и выделяют медь и свинец электролизом на платиновые цилиндрические электроды в течение 30 мин. По окончании электролиза обмывают электроды небольшим количеством воды в тот же стакан, приливают 5 см3 раствора алюмо-аммонийных квасцов, раствор нагревают до 60—70°С и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.1.
Построение градуировочного графика
В шесть мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают из микробюретки последовательно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см? стандартного раствора Б, разбавляют водой до 50 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.1.
Растором сравнения служит раствор, не содержащий железа.
По найденным значениям оптических плотностей строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю железа (Х3) в процентах вычисляют по формуле
•у tn • 100
где пг — масса железа, найденная по градуировочному графику, г;
mi — масса навески, соответствующая аликвотной части, г.