ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОПРИМЕСЕЙ СУРЬМЫ, СВИНЦА,
ОЛОВА, ЦИНКА И КАДМИЯ
ГОСТ 12362—79
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москв
аУДК 669.14:543.06:006.354 Группа В39
Г
ГОСТ
12362-79*
Взамен
ГОСТ 12362—66
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
Методы определения микропримесей сурьмы, свинца олова, цинка и кадмия
Alloy and high-alloy steels.
Methods for determination of stibium,
lead, tin, zinc and cadmium
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12 ноября 1979 г. № 4289 срок введения установлен
с 01.01.81
Проверен в 1985 г. Постановлением Госстандарта от 20.06.85 № 1809 срок действия продлен
до 01.01.96
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает методы определения сурьмы, свинца, олова, цинка и кадмия в легированных и высоколегированных сталях.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа—по ГОСТ 20560—81.
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ (0,0002—0,01 %] В СТАЛЯХ, СОДЕРЖАЩИХ НЕ БОЛЕЕ 3% ВОЛЬФРАМА И
НЕ БОЛЕЕ 3% ТИТАНА
Сущность метода
Метод основан на реакции взаимодействия аниона сурьмы [SbCle] с бриллиантовым зеленым в среде 1 М соляной и 1 М серной кислот с образованием комплексного соединения, окрашенного в сине-зеленый цвет, экстрагируемого толуолом. Измерение свето- поглощения экстракта проводят при Zmax = 640 нм.
Ann ар ату р а, реактивы и растворы
Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
'Й'
* Переиздание (декабрь 1986 г. с Изменением № 1, утвержденным.
в июне 1985 г. (ИУС 9—85).Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1: 1 и 1 :5.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78 и разбавленная 1 :1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78.
Смесь соляной и азотной кислот (свежеприготовленная): к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты и перемешивают.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор: 100 г мочевины помещают в стакан вместимостью 250—300 см3 и растворяют в 100 см3 воды.
Олово хлористое по ГОСТ 36—78, раствор 250 г/дм3 в соляной кислоте, разбавленной 1 :5.
Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610—79 или нормативно-технической документации.
Бриллиантовый зеленый, раствор 5 г/дм3: 0,5 г бриллиантового зеленого растворяют в 100 см3 этилового спирта, разбавленного водой в соотношении 1 : 3.
Толуол по ГОСТ 5789—78.
Сурьма марки СуОО по ГОСТ 1089—82.
Стандартные растворы сурьмы.
Раствор А: 0,05 г сурьмы растворяют в 25 см3 серной кислоты при нагревании. Раствор охлаждают, приливают еще 25 см3 серной кислоты, осторожно при непрерывном перемешивании раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, содержащую 300 см3 воды, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б: 5 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 30 см3 воды, 5 см3 серной кислоты при непрерывном перемешивании раствора, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
Раствор готовят в день употребления.
Раствор В: 5 см3 стандартного раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 30 см3 воды, 5 см3 серной кислоты при непрерывном перемешивании раствора, охлаждают, доливают до метки водой, перемешивают.
1 см3 стандартного раствора В содержит 0,000001 г сурьмы.
Раствор готовят в день употребления.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
П р о в е д е н и е анализа
Массу навески стали в зависимости от массовой доли сурьмы определяют по табл. 1.
Навеску помещают в стакан вместимостью 250—300 см3 или колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот и 5 см3 серной кислоты. Стакан накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умеренном нагревании. Раствор выпаривают до начала выделения паров серной кислоты, охлаждают.
Таблица 1
Массовая доля сурьмы, % |
Масса • навески, |
Объем раствора после разбавления, см3 |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
Масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г |
От 0,0002 до 0,0006 |
0,5 |
20 |
Весь |
0,5 |
Св. 0,0005 » 0,001 |
0,5 |
20 |
Весь |
0,5 |
» 0,001 » 0,0025 |
0,25 |
20 |
Весь |
0,25 |
» 0,0025 » 0,005 |
0,25 |
50 |
10 |
0,05 |
» 0,005 » 0,01 |
0,25 |
50 |
10 |
0,05 |
При массовой доле сурьмы от 0,0002 до 0,0025 % к содержимому стакана приливают 15 см3 соляной кислоты (1 :1), умеренно нагревают до растворения солей и охлаждают. К раствору приливают от 1 до 5 см3 раствора хлористого олова до полного восстановления железа (III), от 2 до 5 см3 раствора азотистокислого натрия до просветления раствора и установления неизменяющейся его окраски, дают ему постоять 3 мин. Затем приливают 1 см3 насыщенного раствора мочевины, перемешивают раствор и переносят в делительную воронку вместимостью 250 см3. К раствору приливают 50—60 см3 воды, 15 капель раствора 5 г/дм3 бриллиантового зеленого, 10 см3 толуола, после чего воронку с раствором энергично встряхивают в течение 1 мин. Толуольному и водному слоям дают отстояться в течение 0,5 мин, водный слой сливают, а толуольный отфильтровывают через вату в кювету с толщиной слоя 10 мм и через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при Zmax = 640 НМ ИЛИ НЭ фОТОЗЛЄКТрОКОЛОрИМЄТрЄ СО светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 610 до 700 нм.
В качестве раствора сравнения используют толуол. Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
Содержание сурьмы находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
При массовой доле сурьмы свыше 0,0025 до 0,01 % навеску пробы после выпаривания с серной кислотой растворяют в 15 см3 соляной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают соляной кислотой (1:1) до метки и перемешивают. Аликвотную часть раствора (табл. 1) помещают в стакан и далее анализ проводят, как указано выше.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Построение градуировочного графика.
В шесть стаканов (или колб) вместимостью 250—300 см3 помещают по 0,25 г карбонильного железа. В пять стаканов (или колб) приливают последовательно 1, 2, 3, 5, 8 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,000001; 0,000002; 0,000003; 0,000005; 0,000008 г сурьмы. Шестой стакан' (или колба) служит для проведения контрольного опыта. Во все стаканы добавляют 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, по 5 см3 серной кислоты, накрывают стаканы часовыми стеклами, растворяют навеску при умеренном нагревании и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Из значения оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций сурьмы строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
О б р а б от к а результатов
Массовую долю сурьмы (Х}) в процентах вычисляют по формуле
Х^-^— 100,
т
где mi — масса сурьмы, найденная по градуировочному графику, г;
т — масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля сурьмы, % |
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
От 0,0002 до 0,0005 |
0,0003 |
Св. 0,0005 » 0,001 |
0,0007 |
» 0,001 » 0,002 ■ |
0,0015 |
» 0,002 » 0,004 |
0,0020 |
» 0,004 » 0,01 |
0,0035 |
3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ (0,0005—0,01%] В СТАЛЯХ, СОДЕРЖАЩИХ БОЛЕЕ 3% ВОЛЬФРАМА И БОЛЕЕ 3% ТИТАНА
Сущность метода
Метод основан на реакции взаимодействия аниона сурьмы [SbCU] с метиленовым голубым в среде 4 М серной и 1 М солянойкислот с образованием комплексного соединения, окрашенного в голубой цвет, экстрагируемого хлороформом или с бриллиантовым зеленым в среде 1 М соляной и 1 М серной кислот с образованием комплексного соединения, окрашенного в сине-зеленый цвет, экстрагируемого толуолом. Максимальное светопоглощение раствора наблюдается при Хщах = 655 нм или ?.тах=б40 нм соответственно.
Сурьму предварительно отделяют от мешающих элементов осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в 0,5 М солянокислом растворе в присутствии винной кислоты с использованием в качестве коллектора сульфида ртути.
Ап п а р а ту р а, р е а кт и в ы и растворы
Спектрофотометр, спектрофотоколориметр, фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78. Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78. Кислота ортофосфорная по. ГОСТ 6552—80.
Смесь соляной и азотной кислот свежеприготовленная (к 150 см3 соляной кислоты приливают 50 см3 азотной кислоты и перемешивают) и разбавленная 1:1.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор 500 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний роданистый, раствор 50 г/дм3.
Ртуть азотнокислая (окисная) по ГОСТ 4520—78, раствор 10 г/дм3 : 1 г азотнокислой ртути растворяют в 80 см3 воды, содер- „ жащей 5 см3 азотной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Тиоацетамид, водный раствор 20 г/дм3.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, насыщенный раствор: 100 г мочевины помещают в стакан вместимостью 250—300 см3 и растворяют в 100 см3 воды.
Олово хлористое по ГОСТ 36—78, раствор 250 г/дм3 в соляной кислоте, разбавленной 1 : 5.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456—79.
Бриллиантовый зеленый, раствор 5 г/дм3: 0,5 г бриллиантового зеленого растворяют в 100 см3 этилового спирта, разбавленного в соотношении 1:3.
Метиленовый голубой, водный раствор 1 г/дм3.
Хлороформ по ГОСТ 20015—74.
Толуол по ГОСТ 5789—78.
Сурьма марки СуОО по ГОСТ 1089—82.
Стандартные растворы сурьмы.
Раствор А: 0,05 г сурьмы растворяют в 25 см3 серной кислоты. После растворения навески приливают еще 25 см3 серной кислоты» . 3—2798
раствор осторожно при непрерывном перемешивании переливают в мерную колбу вместимостью 500 см3, содержащую 300 см3 воды, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б: 5 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 30 см3 воды, 5 см3 серной кислоты при непрерывном перемешивании раствора, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
Раствор В: 5 см3 стандартного раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 30 см3 воды, 5 см3 серной кислоты при непрерывном перемешивании раствора, охлаждают, доливают до метки водой, перемешивают.
1 см3 стандартного раствора В содержит 0,000001 г сурьмы.
Раствор готовят в день употребления.
Индикатор универсальный, бумага.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение анализа
Массу навески стали в зависимости от массовой доли сурьмы определяют по табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля сурьмы, % |
Масса навески стали, г |
От 0,0005 до 0,001 |
0,5 |
Св. 0,001 » 0,004 |
0,5 |
» 0,004 » 0,008 |
0,25 |
» 0,008 » 0,01 |
0,20 |
Помещают в стакан или колбу вместимостью 250—300 см3, приливают 30 см3 смеси соляной и азотной кислот, 5 см3 серной кислоты, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют навеску при умеренном нагревании. Раствор выпаривают до начала выделения паров серной кислоты, охлаждают. К содержимому стакана приливают 50 см3 воды, 15—20 см3 раствора 500 г/дм3 винной кислоты и нагревают раствор в течение 10 мин до растворения солей. Добавляют 20—30 см3 раствора аммиака до получения pH 8—9 и нагревают до растворения вольфрамовой кислоты. К раствору приливают соляную кислоту до pH 2 по универсальному индикатору и избыток ее 7,5 см3. Раствор доливают водой до 150 см3 и нагревают до начала кипения.