МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТБРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ Методы определения фосфора
Tin bronze. Methods for the determination of phosphorus
ОКСТУ 1709
Дата введения 01.01.81
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора (от 0,005 % до 1,2 %) и титриметрический метод (от 0,3 % до 1,2 %) в оловянных бронзах по ГОСТ 5017, ГОСТ 613 и ГОСТ 614.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1531—79.
(Измененная редакция, Изм. № 1,2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1.
(Измененная редакция, Изм. №1,2).
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА (от 0,01 % до 0,5 %)
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании желтого фосфорнованадиевомолибденового комплекса и измерении его оптической плотности.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 2:3, 1:1 и 1:5.
Кислота борная по ГОСТ 9656, раствор 40 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 10 г/дм3.
Смесь кислот для растворения готовят следующим образом: 320 см3 концентрированной азотной кислоты и 120 см3 соляной кислоты разбавляют водой до 1000 см3.
Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336; готовят следующим образом: 2,5 г ванадиевокислого аммония растворяют в 500—700 см3 горячей воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 20 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный из спиртового раствора, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3 (перекристаллизацию молибденовокислого аммония по ГОСТ 1953.9. Определение кремния).
Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929, 3 %-ный раствор.
Издание официальное ★
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Стандартные растворы фосфора готовят следующим образом: 0,4395 г однозамещенного фосфорнокислого калия или 0,4586 г двузамещенного фосфорнокислого натрия (предварительно высушенных при 105 °С до постоянной массы) помещают в мерные колбы вместимостью 250 см3 (раствор А), 500 см3 (раствор Б) и 1000 см3 (раствор В), растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор А содержит 0,0004 г фосфора.
Раствор Б содержит 0,0002 г фосфора.
Раствор В содержит 0,0001 г фосфора.
2.3. Проведение анализа
2.2—2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3.1. Навеску бронзы массой 1 г при массовой доле фосфора от 0,005 % до 0,1 % помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот для растворения, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют сначала на холоду, а затем при нагревании до полного растворения пробы. К раствору приливают 1 см3 перекиси водорода, нагревают до кипения и кипятят 3 мин до удаления окислов азота (не следует допускать бурного и длительного кипения раствора).
Стенки стакана и стекло ополаскивают водой, приливают 10 см3 раствора ванадиевокислого аммония, 10 см3 раствора молибденовокислого аммония, хорошо перемешивают, охлаждают и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см или на спектрофотометре в кювете поглощающего слоя 1 см при длине волны 440 нм.
В качестве раствора сравнения используют раствор того же образца, только без добавления ванадиевокислого аммония и молибденовокислого аммония.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 50 см3 помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 и 14,0 см3 стандартного раствора В фосфора и 15 см3 смеси кислот, 1 см3 перекиси водорода. Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.
Оптическую плотность раствора измеряют относительно раствора, не содержащего фосфора.
2.3.1. 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.3.3. Навеску бронзы массой 0,5 г при массовой доле фосфора свыше 0,1% помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот для растворения и умеренно нагревают до полного растворения. Добавляют 1 см3 раствора перекиси водорода и осторожно кипятят 3—5 мин, избегая бурного и продолжительного кипения. Затем добавляют 10 см3 раствора ванадиевокислого аммония, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора молибденовокислого аммония, доливают водой до метки и перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 470 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор пробы, в который не добавляют раствор молибденовокислого аммония.
2.3.4. Построение градуировочного графика
В десять стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 0,5 г меди и в восемь из них добавляют 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10 см3 стандартного раствора Б; 8,0; 10,0 и 15,0 см3 стандартного раствора А.
Во все стаканы добавляют по 20 см3 смеси кислот и далее поступают, как указано в п. 2.3.3. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора.
По полученным данным строят градуировочный график.
2.3.3, 2.3.4. (Введены дополнительно, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю фосфора (Л) в процентах вычисляют по формуле
v /и, • 100
А >
т ’
где т[ — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г; т — масса навески бронзы, г.
2.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при п = 3), указанных в таблице.
Массовая доля фосфора, % |
d, % |
D, % |
Массовая доля фосфора, % |
d, % |
D, % |
От 0,005 до 0,01 включ. |
0,001 |
0,001 |
От 0,1 до 0,2 включ. |
0,01 |
0,01 |
Св. 0,01 » 0,02 » |
0,002 |
0,003 |
Св. 0,2 » 0,5 » |
0,02 |
0,03 |
» 0,02 » 0,05 » |
0,003 |
0,004 |
» 0,5 » 0,8 » |
0,03 |
0,04 |
» 0,05 » 0,10 » |
0,005 |
0,007 |
» 0,8 » 1,2 » |
0,05 |
0,07 |
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.4.3. 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, указанных в таблице.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных титриметрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА (от 0,3 % до 1,2 %)
3.1. Сущность метода
Метод основан на осаждении фосфора в виде фосфоромолибдата аммония, растворении осадка в титрованном растворе щелочи и титровании избытка ее раствором кислоты.
3.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 0,1 моль/дм3.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180.
Смесь кислот для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: смешивают один объем азотной кислоты и три объема соляной кислоты.
Кислота щавелевая 0,05 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 6,3034 г щавелевой кислоты, предварительно высушенной при 105 °С, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в 100 см3 воды, доливают до метки водой и перемешивают.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 40 г/дм3.
Калий азотистокислый по ГОСТ 4144, раствор 50 г/дм3.
Калий азотнокислый по ГОСТ 4217, раствор 20 г/дм3.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765.
Раствор молибдатного реагента; готовят следующим образом: 80 г молибденовокислого аммония растворяют на холоду в 640 см3 воды, к которой добавлено 160 см3 аммиака, и раствор вливают тонкой струей при постоянном перемешивании в смесь, состоящую из 720 см3 воды и 480 см3 концентрированной азотной кислоты, и перемешивают. Через 3—5 дней раствор отфильтровывают.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Фенолфталеин по НД, раствор 10 г/дм3 в этиловом спирте.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, 0,1 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 4 г гидроокиси натрия помещают в стакан вместимостью 300 см3, растворяют в прокипяченной воде, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Установка коэффициента молярности раствора гидроокиси натрия 25 см3 0,1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия помещают в колбу вместимостью 250 см3. Добавляют 2—3 капли фенолфталеина, и постоянно перемешивая, титруют 0,05 моль/дм3 раствором щавелевой кислоты до обесцвечивания раствора.
Коэффициент молярности гидроокиси натрия вычисляют по формуле
где V— объем 0,05 моль/дм3 раствора щавелевой кислоты, израсходованный на титрование, см3.
27
3.3. П р о в е д е н и е анализа
Навеску сплава массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Стекло ополаскивают концентрированной соляной кислотой, раствор упаривают до объема 2—3 см3, добавляют 10 см3 бромистоводородной кислоты и выпаривают досуха. В колбу добавляют 10 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Выпаривание с концентрированной соляной кислотой повторяют 3—4 раза для полного удаления олова. К сухому остатку добавляют 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 80—100 см3 воды и нагревают до 60—70 °С для растворения солей. Добавляют раствор марганцовокислого калия до выпадения осадка двуокиси марганца, приливают по каплям раствор азотистокислого калия до исчезновения осадка двуокиси марганца. Затем добавляют 10 г азотнокислого аммония и 30 см3 раствора молибдатного реагента, хорошо перемешивают 3—5 мин до выпадения желтого фосфоромолибдата и оставляют стоять на ночь.
Осадок отфильтровывают на плотный фильтр с фильтробумажной массой. Стакан и осадок на фильтре промывают раствором азотнокислого калия до исчезновения кислой реакции (проба по индикаторной бумаге) или поступают следующим образом: в пробирку помещают 1—2 см3 фильтрата, 2—3 капли раствора фенолфталеина и каплю раствора гидроокиси натрия. Розовая окраска свидетельствует о полноте промывания осадка.
Промытый осадок переносят в колбу, в которой проводилось осаждение, растворяют в 0,1 моль/дм3 растворе гидроокиси натрия, размельчают фильтр перемешиванием, добавляют 3—5 капель раствора фенолфталеина и отгитровывают избыток гидроокиси натрия 0,1 н. раствором соляной кислоты до обесцвечивания раствора.
3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю фосфора (А) в процентах вычисляют по формуле
х = (К, К - У2) Т m ’
где V{ — объем 0,1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия, см3;
V2 — объем 0,1 моль/дм3 раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование избытка гидроокиси натрия, см3;
К— коэффициент нормальности раствора гидроокиси натрия;
Т— титр 0,1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия, равный 0,000135 г/см3 фосфора; m — навеска сплава, г.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при п = 3), указанных в таблице.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.4.3. 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, указанных в таблице.
3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных фотометрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
28
ГОСТ 1953.4-79 С. 5
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.79 № 3899
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1531—79
4. ВЗАМЕН ГОСТ 1953.4-74
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
Обозначение НТД, на который даны ссылки |
Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 8.315-97 |
2.4.4, 3.4.4 |
ГОСТ 4328-77 |
3.2 |
ГОСТ 613-79 |
Вводная часть |
ГОСТ 4461-77 |
3.2 |
ГОСТ 614-97 |
Вводная часть |
ГОСТ 5017-74 |
Вводная часть |
ГОСТ 1953.1-79 |
1.1 |
ГОСТ 9336-75 |
2.2 |
ГОСТ 1953.9-79 |
2.2 |
ГОСТ 9656-75 |
2.2 |
ГОСТ 2062-77 |
3.2 |
ГОСТ 10929-76 |
2.2 |
ГОСТ 3118-77 |
2,2, 3.2 |
ГОСТ 18300-87 |
3.2 |
ГОСТ 3760-79 |
3.2 |
ГОСТ 20490-75 |
3.2 |
ГОСТ 3765-78 |
2.2., 3.2 |
ГОСТ 22180-76 |
3.2 |
ГОСТ 4144-79 |
3.2 |
ГОСТ 22867-77 |
3.2 |
ГОСТ 4198-75 |
2.2 |
ГОСТ 25086-87 |
1.1, 2.4.4, 3.4.4 |
ГОСТ 4217-77 |
3.2 |
|
|
6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (НУС 11-12—94)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (НУС 6-83,11-90)
29