Сплавы медно-цинковые. Методы определения цинка

Цинк по ГОСТ 3640, марки Ц0 или Ц00.

Стандартный раствор цинка: 0,1 г металлического цинка раст­воряют в 15 см³ соляной кислоты (1:1), раствор выпаривают до­суха, сухой остаток растворяют в 10 см³ соляной, кислоты (1:1), и переносят в мерную колбу вместимбстью 100' см³ и доливают до метки водой.

1 см³ раствора содержит 0,001 г цинка.

Определение массовой концентрации раствора трилона Б.

25 см³ стандартного раствора цинка помещают в коническую колбу вместимостью 500 см³, добавляют 25 ,см³ раствора хлористо­го аммония, 2—3 капли метилового красного и раствор нейтра­лизуют аммиачным раствором диметилглиоксима до перехода ок­раски из красной в желтую и еще избыток 5 см³, затем добавля-. ют 5—6 капель раствора калия двухромовокислого, индикаторной смеси и раствор титруют трилоном Б до перехода красно-фиолето­вой окраски в зеленую.

Массовую концентрацию раствора трилона Б (Г), выраженную в граммах цинка на 1 см³ раствора, вычисляют по формуле

^т ' ' ♦

/ I _ж

г

где т — масса цинка, взятая на титрование, г;

V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрова­ние, см³.

Навеску сплава массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, добавляют 10 см³ смеси кислот и растворяют при нагре­вании. К-охлажденному раствору добавляют 4 ’см³ серной кислоты и выпаривают до выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь выпарива­ют до выделения белого дыма серной кислоты. К охлажденному остатку добавляют 80 см³ воды и нагревают до растворения со­лей. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вмести­мостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают. В сплавах, содержащих свинец, колбу оставляют стоять для отстаи­вания осадка сернокислого свинца. Можно отфильтровать осадок через сухой плотный фильтр в сухую колбу. Затем отбирают алик­вотную часть раствора (см. табл. 3), помещают в стакан вмес­тимостью 250 см³ и добавляют воды до 100 см³. В раствор до- . бавляют тиосульфата натрия до появления белой мути, кипятят ^раствор до коагуляции осадка сернистой меди и получения проз-

рачного раствора над осадком. Раствор фильтруют через фильтр

в

ильтре

коническую колбу вместимостью 500 см³, осадок на промывают несколько раз горячей водой и отбрасывают.

Та б л и н а 3

Массовая доля цинка, %

Аликвотная часть
раствора, см³

К

Навеска, соответ-
ствующая аликвотной
части раствора, г

Концентрация
раствора три лона Б,
моль/дм³

От 3 до Ю ЇВКЛЮЧ.

Св. 1=0 > 20 »

» 20 » 30 »

» 30 > 45 »

50

25

15

1-0»

0,1 0,-05 0,03 0,02

0,01

0,025

0,025

0,0125

К фильтрату добавляют 25 см³ раствора хлористого аммония для удержания цинка в растворе, 2—3 капли метилового красно­го и раствор нейтрализуют аммиачным раствором диметилглиок- сима до перехода окраски из красной в желтую и еще избыток 5 см³. В раствор добавляют 5—6 капель раствора калия двухро­мовокислого, индикаторной смеси и титруют трилоном Б (см* табл. 3) до перехода красно-фиолетовой окраски в зеленую.

формуле

V-T-100

т

где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрова­ние, см³; .

Т — массовая концентрация раствора трилона Б но цинку, г/см³; ‘

т — масса навески, соответствующая аликвотной части раст­вора, г.

Контроль точности результатов анализа проводят по Го­сударственным стандартным образцам медно-цинковых сплавов, утвержденным ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, по­лученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086

.

5. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

0.1. Сущность метода

Метод основан на комплексонометрическом титровании цинка в* присутствии ксиленолового оранжевого в качестве индикатора после предварительного отделения меди и свинца электролизом,, марганца — в виде двуокиси марганца, железа — в виде гидрооки­си, никеля — в виде диметилглиоксимата, осаждают из электроли­та одновременно.

□^.Аппаратура, реактивы и растворы

Установка электролизная с сетчатыми платиновыми электрода­ми по ГОСТ 6563.

К

г/дм³.

ислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1. ^J Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1. Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:4. Кислота винная по ГОСТ 5814, раствор 500 г/дм³. Кислота уксусная по ГОСТ 62, *0,1 моль/дм³, раствор. Аммиак водный.по ГОСТ 3766, разбавленный 1:1. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 20 г/дм³. Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 200 Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 200 г/дм³. Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, раствор 5 г/дм³. Ксиленоловый оранжевый, водный раствор 0,5 г/дм³. Натрий углекислый по ГОСТ 83, насыщенный раствор. Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.

Б

натрия, кислоты

уферный раствор рН=5,5—5,7:18 г уксуснокислого

46 г уксуснокислого аммония и 20 см³ раствора уксусной растворяют в 1 дм³ воды. Проверяют и устанавливают pH раство­ра на pH-метре, добавляя уксусную кислоту или аммиак.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор 0,05 моль/дм³ (см. приготовление п. 2.2).

Цинк по ГОСТ 3640, марки Ц0 или ЦС0.

Стандартный раствор цинка (см. приготовление п. 2.2).

Определение массовой концентрации раствора трилона Б.

Массовую концентрацию раствора трилона Б (Г), выражен­ную в граммах цинка на 1 см³ раствора, вычисляют по формуле где т — масса цинка, взятая на титрование, г;

‘V— объем раствора трилона Б, израсходованный на-титрова­ние, см³.

Навеску массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, добавляют 15 см³ раствора азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и растворяют сначала без нагревания, а затем при наг­ревании.

После растворения навески и удаления оксидов азота кипяче­нием ополаскивают стекло и стенки стакана водой, разбавляют раствор водой до 100—150 см³ (если в сплаве содержится олово, то его отфильтровывают), добавляют 7 см³ раствора серной кисло­ты и выделяют медь электролизом по ГОСТ 1652.1. Если в спла­ве содержится свинец свыше 0,5 %, то раствор серной кислоты добавляют через 25—30 мин после начала электролиза.

Электролит, после отделения меди, переносят в-мерную ’колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и перемеши­вают.

Отбирают аликвотную часть раствора — 50 см³ в стакан вмес­тимостью 250 см³, добавляют воды 50 см³ и если в сплаве содер­жится марганец, свыше 0,5 %, то нейтрализуют растворами ам­миака и углекислого натрия до pH = 3—4 по универсальной инди­каторной бумаге. Раствор нагревают почти до кипения, добавляют 10 см^3, раствора надсернокислого аммония, для осаждения мар­ганца в виде двуокиси марганца, кипятят раствор под крышкой до разрушения надсернокислого аммония и затем охлаждают раст­вор.

Раствор нейтрализуют до pH = 5—6 раствором аммиака и да­ют еще в избыток 3 см³. Затем раствор нагревают до 60°С, до­бавляют 20 см³ раствора диметилглиоксима дла осаждения ни­келя и раствор с осадком выдерживают 20—30 мин в темном месте. Осадок отфильтровывают на . фильтр средней плотности,

п

ильтрат в стакан, в котором проводили осаждение никеля.

ЗЕ

ромывают раствором хлористого аммония 8—10 раз, собирая 1

Фильтрат переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ до метки, доливают водой и перемешивают.

В коническую колбу вместимостью 250 см³ помещают алик­вотную часть раствора (см. табл. 3), добавляют 1 см³ раствора винной кислоты, 5 см³ раствора фтористого натрия и раствор нейтрализуют раствором аммиака по бумаге «конго» до рН = 5. Затем добавляют 40 см³ буферного раствора, 1 см³ ксиленолового оранжевого и раствор титруют трилоном Б до перехода окраски раствора из сиреневой в желтую.

А

V-T100

где V —объем раствора трилона Б, израсходованный на титрова­ние, см³;

Т — массовая концентрация раствора трилона Б по цинку, г/дм³;

. m — масса навески, соответствующая аликвотной части раст­вора, г.

Контроль точности результатов анализа проводят по Го­сударственным стандартным образцам медно-цинковых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, -полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

М

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИНКА

исо
4740—85

ЕДЬ И МЕДНЫЕ СПЛАВЫ

Пламенный атомно-абсорбционный
спектрометрический метод

1. Область применения

•ч

Настоящий международный стандарт устанавливает пламенный атомно- ^! абсорбционный спектрометрический метод определения массовой доли цинка в меди и медных сплавах всех типов, кроме сплавов, содержащих более Ю % ' свинца.

Метод применим при массовой доле цинка от 0,001 до 6 %.

2. Ссылка

ИСО 1811. (ГОСТ 24231). Медь и медные сплавы. Отбор и подготовка проб для химического анализа.

Часть 1. Отбор проб-от литых изделий.

Часть 2. Отбор проб от полуфабрикатов, полученных обработкой давлением,, и отливок.

3. Сущность метода

М

st

етод основан на растворении пробы в смеси фтористоводородной, борной и азотной кислот и распылении раствора в пламени воздушно-ацетиленовой го­

релки 'спектрометра. Измерение поглощения резонансной линии цинка (атомной абсорбции) производят при длине волны £13,8 нм.

Измеряют атомную абсорбцию цинка в анализируемом растворе параллель­

но с градуировочными растворами, ь

4. Реактивы

П

а. и дистиллирован-

ой и азотной

ри анализе используют реактивы квалификации ч. д.

ную или деионизированную воду.

кислот .

Смешивают 300 см³ раствора борной кислоты (концентрации 40^і г/дм⁵) 30 см³ фтористоводородной кислоты (ГОСТ 10484), 500 см³ азотной кислоты (ГОСТ 4461) и 150 см³ воды.

Взвешивают 10 г меди, содержащей не более О¹,0'002. % цинка, в тефлоно­вый стакан вместимостью 1000 см³. Добавляют 400 см³ смеси кислот и нагре­вают до полного растворения меди. Кипятят раствор до прекращения выделения паров окиси азота коричневого цвета. Охлаждают и переливают раствор в мерную колбу вместимостью 500 см³. Доливают до метки водой и перемеши­вают.

.50 см³ этого раствора содержат 1 г меди и 40 см³ смеси кислот.

Помещают (2;5±ЦООШ) г металлического цинка (чистотой 99,99 %) в вы­сокий стакан вместимостью 250 см³. Добавляют 50 см³ раствора азотной кис­лоты (ГОСТ 4451 разбавленной 1:4),, накрывают стакан крышкой и слегка нагревают до растворения металла. Кипятят раствор в течение нескольких минут до прекращения выделения паров окиси азота, затем охлаждают. Пере­ливают раствор в мерную колбу вместимостью 500! см³, доливают до метки во­дой и перемешивают.

1 см³ этого стандартного раствора содержит 5 мг цинка.

Помещают 100,0 см³ основного стандартного раствора цинка в мерную колбу вместимостью 1000 см³. Доливают, до метки водой и перемешивают.

1 см³ этого стандартного раствора содержит 0,5 мг цинка.

Помещают 10,0 см³ основного стандартного раствора цинка в мерную колбу вместимостью РОЮО см³. Доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ этого стандартного раствора содержит 0,05 мг цинка.