УДК 669.35'6 : 546.74.06 : 006.354 Группа В59
ГОСТ
15027.5-77
(СТ СЭВ 1535—79)
Издание официальное
Перепечатка воспрещена
БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ
Методы определения никеля
Non-tin bronze.
Methods for the determination of nickel
ОКСТУ 1709
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 50 г/дм3.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74, раствор 50 г/дм3.
Бромтимоловый синий, спиртовой раствор 10 г/дм3.
Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951—79.
Раствор для промывания; готовят следующим образом: 10 г аммония виннокислого растворяют в воде, добавляют 1 см3 аммиака и доливают водой до 1000 см3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4 и 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, раствор 9 моль/дм3.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор 400 г/дм3.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, раствор 400 г/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1 : 50.
Диацетилдиоксим (диметилглиоксим) по ГОСТ 5828—77, спиртовой раствор 10 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87 и разбавленный 1:3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение анализа
Для бронз, содержащих кремний
Навеску бронзы массой, указанной в табл. 1а, помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, и 1 см3 фтористоводородной кислоты. Растворение проводят при нагревании. Затем прибавляют 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и снова выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Соли растворяют в воде и раствор переносят в стакан вместимостью 300 см3, разбавляют водой до 150 см3, добавляют 8 см3 прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, и выделяют медь электролизом по ГОСТ 15027.1—77.
Электролит переносят в стакан вместимостью 600 см3, разбавляют водой до 200 см3 и далее проводят анализ, как указано в п. 2.3.2.
Для остальных бронз
Таблица 1а
Массовая |
доля никеля. % |
Масса навески, г |
Объем раствора навески, см5 |
Объем аликвотной части раствора, см5 |
От 0,5 |
до 3 |
1 |
весь |
|
Св. 3 |
до 8 |
0,5 |
весь |
— |
> 8 |
» 12 |
1,0 |
250 |
50 |
» 12 |
» 35 |
0,5 |
500 |
50 |
Навеску бронзы массой, указанной в табл. 1а, помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании. После полного растворения пробы ополаскивают стенки стакана водой и удаляют окислы азота кипячением. Добавляют 50 см3 горячей воды, 20 см3 горячего раствора азотнокислого аммония и нагревают 10 мин. В случае выделения метаоловянной кислоты, осадок отфильтровывают и осадок на фильтре промывают 7—8 раз горячим раствором азотной кислоты, разбавленной 1:99.
Затем раствор разбавляют до 150 см3 водой и выделяют медь и свинец электролизом по ГОСТ 15027.1—77. При появлении во время электролиза розовой окраски (окисление марганца) добавляют по каплям раствор мочевины или сернокислого гидразина до обесцвечивания раствора. Электролит или аликвотную часть раствора (см. табл. 1а) переносят в стакан вместимостью 600 см3 и разбавляют водой до 200 см3.
В раствор добавляют 10 см3 раствора винной кислоты, 25 см3 раствора хлористого аммония и нейтрализуют аммиаком до слабокислой реакции (pH 4—5) по универсальной индикаторной бумаге или добавляют несколько капель раствора бромтимолового синего и аммиак до щелочной реакции, а затем по каплям азотную кислоту, разбавленную 1:1, до изменения окраски раствора. Раствор нагревают до 70°С, добавляют 30 см3 спиртового раствора диметилглиоксима, 5 г уксуснокислого натрия, 2—3 см3 аммиака до слабощелочной реакции и выдерживают на водяной бане 2 часа (можно оставить на ночь). Осадок отфильтровывают на предварительно взвешенный фильтрующий тигель при отсасывании. Осадок промывают три раза горячим раствором для промывки, шесть—восемь раз горячей водой и под конец два раза этиловым спиртом, разбавленным 1:3. Тигель с осадком высушивают в сушильном шкафу при ПО—120°С до постоянной массы.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
О б р а б о т к а результатов
Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле
х__ zn 0,2032-100
ГП] ’
Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г никеля.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля никеля. % |
а. % |
D. % |
От 0,05 до- 0,10 |
0,010 |
0,02 |
Св. 0,10 » 0.25 |
0,012 |
0,03 |
» 0,25 » 0,5 |
0,02 |
0,05 |
» 0,5 » 1,0 |
0,04 |
0.1 |
» 1,0 » 3,0 |
0,05 |
0,1 |
» 3,0 » 5,0 |
0,06 |
0,1 |
* 5,0 » 7,0 |
0.08 |
0,2 |
» 7,0 » 9,0 |
0,10 |
0,2 |
» 9,0 » 11,0 |
0,12 |
0,3 |
»11,0 » 18,0 |
0,15 |
0,4 |
»18,0 » 35,0 |
0,20 |
0.5 |
(Измененная редакция, Изм. К: 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. 2.
Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестова- ным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных гравиметрическим и атомно-абсорбционным методами в сответствии с ГОСТ 25086—87.
2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
Сущность метода
Метод основан на образовании никелем окрашенного соединения с диметилглиоксимом в щелочной среде в присутствии окислителя и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Калий натрий виннокислый по ГОСТ 5845—79 (сегнетовая соль), раствор 200 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 2 моль/дм3 раствор.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.Диацетилдиоксим (диметилглиоксим) по ГОСТ 5828—77, раствор 10 г/дм3 в растворе 2 моль/дм3 гидроокиси натрия.
Никель марки НО по ГОСТ 849—70.
Стандартные растворы никеля.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,2 г никеля растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Окислы азота удаляют кипячением. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0002 г никеля.
Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г никеля.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867—77, раствор 100 г/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1 и 1:99.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 50 г/дм3.
Гидразин по ГОСТ 5841—74, раствор 50 г/дм3.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Проведение анализа
Для бронз, содержащих кремний
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 1 мл фтористоводородной кислоты. Растворение проводят при нагревании. Затем прибавляют 5 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты.
Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и снова выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Соли растворяют водой и раствор переносят в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавляют водой до 150 см3 и выделяют медь электролизом по ГОСТ 15027.1—77.
Электролит переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки, перемешивают и далее проводят анализ, как указано в п. 3.3.2.
Для бронз всех остальных марок
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при медленном нагревании. После полного растворения пробы ополаскивают стенки стакана водой и удаляют окислы азота кипячением, добавляют 50 см3 горячей воды и 20 см3 горячего раствора азотнокислого аммония, нагревают 10 мин и в случае появления осадка метаоловянной кислоты его отфильтровывают на плотный фильтр и промывают осадок на фильтре горячей азотной кислотой, разбавленной 1:99, после чего осадок отбрасывают. Затем раствор разбавляют водой до 150 см3, при отсутствии свинца в сплаве прибавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4,
ивыделяют медь электролизом по ГОСТ 15027.1—77. В присутствии свинца серную кислоту добавляют после выделения основной массы свинца электролизом. В случае появления розовой окраски в процессе электролиза (окисление марганца) добавляют по каплям раствор мочевины или сернокислого гидразина. Электролит переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и доливают водой до метки.
В зависимости от содержания никеля в бронзе отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля никеля, % |
Объем аликвотной раствора. см'1 |
части |
Масса навески соответствующая аликвотной части раствора. г |
От 0,05 до 0,25 |
25 |
|
0,05 |
Св. 0,25 » 0,5 |
10 |
|
0.02 |
» 0,5 » 7,0 |
5 |
|
0.01 |
Аликвотную часть раствора (см. табл. 3) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20—25 см3 воды и последовательно приливают 10 см3 раствора сегнетовой соли, 15- 20 см3 раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокислого аммония, 10 см3 раствора диметилглиоксима, доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоколориметре с зеленым светофильтром в кювете 3 см (при массовой доле никеля до 1%), кювете 1 см (при массовой доле никеля свыше 1%) или на спектрофотометре при /.=434 нм в кювете 1 см по отношению к раствору контрольного опыта.
Массовую долю никеля вычисляют по градуировочным графикам.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 7,0 см3 стандартного раствора Б никеля, разбавляют водой до 20—25 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.2.
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают 0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 3,5 см3 стандартного раствора А никеля, разбавляют водой до 20—25 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.2.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Обработка результатов
Массовую долю никеля (XJ в процентах вычисляют по формуле 74т-100
где т — масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;
т1 — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d—показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
(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. 2.
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 или гравиметрическим методами в соответствии с ГОСТ 25086—87.