ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И
СВИНЦОВЫЕ
Методы определения алюминия
Tin
and lead babbits.
Methods for the determination of aluminium
|
ГОСТ
21877.10-76
|
Постановлением Государственного комитета стандартов
Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. № 1264 срок действия установлен
с 01.01. 1978 г.
до 01.01.1983 г.
(Измененная редакция, Изм. № 2)
Несоблюдение стандарта
преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется
на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает фотоколориметрический и
спектрохимический методы определения содержания алюминия (при содержании
алюминия от 0,002 до 0,05 %).
(Измененная редакция, Изм. № 2)
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к
методам анализа - по ГОСТ
21877.0-76.
2. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении
пробы в смеси соляной и бромистоводородной кислот с бромом. Сурьму и олово
удаляют отгонкой в виде бромидов. Другие мешающие определению элементы отделяют
при помощи тиоацетамида. Измеряют оптическую плотность окрашенного соединения
алюминия с эриохромцианином R при длине волны 530 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или
спектрофотометр со всеми принадлежностями.
рН-метр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77
и раствор
концентрации 1 моль/дм3.
Кислота бромистоводородная
по ГОСТ
2062-77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77
и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и
разбавленная 1:24.
Бром по ГОСТ 4109-79.
Смесь для растворения: смешивают
45 см3 соляной кислоты плотностью
1,19 г/см3 и 45 см3 бромистоводородной кислоты
плотностью 1,49 г/см3 и к смеси осторожно прибавляют 10 см3 брома.
Тиоацетамид, раствор 10 г/дм3.
Перекись водорода по ГОСТ
10929-76, раствор
300 г/дм3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.
Мочевина по ГОСТ 6691-77.
Раствор хлорного железа;
готовят следующим образом: 0,05 г железа, восстановленного водородом,
растворяют в 5 см3 соляной кислоты плотностью
1,19 г/см3, прибавляя несколько капель перекиси водорода. После
разложения избыточного количества перекиси раствор охлаждают, переводят в
мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят водой до метки.
Натрия гидрат окиси (едкий
натр) по ГОСТ
4328-77, раствор
концентрации 2 моль/дм3; готовят следующим образом: 80 г гидроокиси натрия
растворяют в воде, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят водой до метки.
Кислота тиогликолевая, раствор примерно 10 г/дм3; готовят следующим образом:
смешивают 10 см3 тиогликолевой кислоты (96
%-ной) и 12 см3 уксусной кислоты,
разбавляют водой и доводят до метки водой в мерной колбе вместимостью 1000 см3.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ
3117-78.
Натрий уксуснокислый
безводный по ГОСТ 199-78.
Буферный раствор; готовят
следующим образом: 46,4 г уксуснокислого аммония и 18,2 г уксуснокислого натрия
растворяют в воде при перемешивании. Раствор переносят в мерную колбу
вместимостью 1000 см3 и доводят водой почти до
метки. рН раствора должен быть 6. Для получения рН 6 при необходимости
прибавляют 2 н. раствор гидроокиси натрия или уксусную кислоту и затем доводят
водой до метки. Для измерения величины рН пользуются рН-метром.
Эриохромцианин R,
раствор; готовят следующим образом: 0,35 г реактива растворяют в 2 см3 азотной кислоты плотностью 1,4 г/см3,
прибавляют 60 см3 воды и 0,3 г мочевины, содержимое
перемешивают и оставляют в темном месте. Через 24 ч раствор фильтруют через
плотный фильтр в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят до метки водой. Хранят раствор в темной склянке.
Стандартные растворы
алюминия.
Раствор А; готовят следующим
образом: 0,1 г алюминия (чистотой не ниже 99,99 %) растворяют в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 1000
см3
и доводят водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг алюминия.
Раствор Б; готовят следующим
образом: берут 25 см3 раствора А в мерную колбу
вместимостью 500 см3, прибавляют 4 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят водой
до метки. Раствор Б готовят непосредственно перед применением.
1 см3 раствора Б содержит 0,005 мг алюминия.
(Измененная редакция, Изм. № 1,
2)
2.3. Проведение анализа
2.3.1.
Навеску баббита массой 1 г помещают в высокий стакан вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 15 см3 смеси кислот для растворения. Раствор осторожно выпаривают досуха, не
доводя его до кипения. Затем прибавляют 5 см3 соляной кислоты, 0,5-1 см3 брома и
снова выпаривают досуха. Эту операцию повторяют еще раз. К остатку приливают 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1: 1, и кипятят до улетучивания брома,
затем осторожно приливают 1,0 см3 концентрированной
серной кислоты и выпаривают до появления паров серного ангидрида. К
охлажденному раствору добавляют 25 см3 воды,
накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до кипения, затем приливают 10 см3 раствора тиоацетамида, кипятят раствор 10 мин, отфильтровывают осадок
на фильтр средней плотности и промывают 5-6 раз серной кислотой, разбавленной
1:24. Осадок отбрасывают. К фильтрату прибавляют 1-2 см3 пергидроля и выпаривают досуха. Сухой остаток выщелачивают 1 см3 1 н. раствора соляной кислоты, 5 см3 воды и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3.
При содержании алюминия до
0,005 % раствор в мерной колбе доводят водой до 20 см3, прибавляют 1
см3
раствора хлорного железа, 10 см3 раствора тиогликолевой кислоты
и по каплям 2 н. раствор гидроокиси натрия до образования фиолетовой окраски
раствора. Затем прибавляют по каплям 1 н. раствор соляной кислоты до
исчезновения окраски и в избыток 2 см3. После этого прибавляют 20 см3 раствора эриохромцианина и через 5 мин 30 см3 буферного раствора. Разбавляют водой до метки и
через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 530 нм в
кювете с толщиной слоя 3 см. В качестве раствора сравнения используют раствор,
не содержащий алюминия.
При содержании алюминия
свыше 0,005 % к раствору, переведенному в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 10
см3
1 н. раствора соляной кислоты и доводят водой до метки. Аликвотную часть
раствора отбирают пипеткой и переносят в другую мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до 20 см3 и далее анализ ведут, как указано выше.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
2.3.2. Построение
градуировочного графика
В десять мерных колб
вместимостью по 100 см3 вносят из пипетки или
микробюретки: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 и 15,0 см3 стандартного раствора алюминия Б и разбавляют водой
до 20 см3. Далее анализ ведут, как
указано в п. 2.3.1.
На основе полученных значений оптических плотностей строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Содержание алюминия (X)
в процентах
вычисляют по формуле
,
где т - количество алюминия, найденное по
градуировочному графику, г;
V -
объем исходного раствора, см3;
V1 - объем аликвотной части исходного раствора, см3;
т1 - масса навески пробы, г.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
2.4.2. Абсолютные
допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Содержание
алюминия, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От 0,002 до 0,005
|
0,001
|
Св. 0,005 » 0,01
|
0,002
|
» 0,01 » 0,02
|
0,004
|
» 0,02 » 0,05
|
0,008
|
(Измененная редакция, Изм. № 2)
3. СПЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
АЛЮМИНИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на переводе
анализируемой пробы металла в окись. Окисленный образец смешивают с угольным
порошком и помещают в кратер нижнего угольного электрода. Для возбуждения
спектра используется дуга переменного тока. Спектр дуги фотографируют с помощью
спектрографа. Измеряют почернения аналитических линий и «внутреннего
стандарта». Концентрации определяемых элементов находят по градуировочному
графику.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрограф для регистрации
ультрафиолетовой области спектра с трехлинзовой системой освещения или спектрограф любого
типа, работающий в ультрафиолетовой области, с фотографической или
фотоэлектрической регистрацией.
Генератор дуги переменного
тока.
Электропечь муфельная с
терморегулятором.
Сушильный шкаф.
Кварцевые выпаривательные
чашки.
Стаканы из кварца.
Весы торсионные или
аналитические.
Микрофотометр.
Ступка из органического
стекла.
Фотопластинки
спектрографические типа 1 или ЭС.
Спектрально-чистые угли.
Баня электрическая или
электроплитка.
Проявитель и фиксаж по ГОСТ 10691.0-73 - ГОСТ
10691.4-73. Допускается применение проявителя и фиксажа любого состава.
Меди окись, ч. д. а. по ГОСТ 16539-79.
Спирт этиловый по ГОСТ
5962-67.
Свинца окись по ГОСТ 9199-77, ч. д. а.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77,
х. ч., перегнанная.
Сурьмы трехокись, ч. д. а.
Алюминия окись, ч. д. а.
Олова окись по ГОСТ 5.1510-77, ч. д. а.
(Измененная редакция, Изм. № 1,
2)
3.3. Приготовление градуировочных образцов
Образцы готовят идентичными
по содержанию основных компонентов анализируемым пробам. Основой для
приготовления образцов служит смесь соответствующих количеств окисей: олова,
сурьмы и меди (для баббитов марок Б88, Б83 и БС6), олова, сурьмы и свинца (для
баббитов марок Б16, БН и БС6).
В головной образец,
содержащий 1 % алюминия в расчете на металл, последний вводят в виде окиси.
Образец перемешивают со спиртом. Затем сушат, прокаливают и снова тщательно
перемешивают.
Рабочие образцы готовят
последовательным разбавлением каждого предыдущего образца основой. Готовят
серию образцов с содержанием алюминия в них от 0,003 до 0,1 %.
3.4. От средней пробы отбирают
навеску массой 3-5 г, которую помещают в кварцевый стакан или чашку, наливают
50-70 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Пробу растворяют при
умеренном нагревании. Раствор выпаривают досуха, а затем прокаливают
получившиеся азотнокислые соли в муфельной печи при температуре 500-556 °С в
течение 20 мин.
Полученный при растворении и
прокаливании осадок окисей металлов и эталоны набивают в кратер угольных
электродов, имеющих размер 3×3 мм с боковым отверстием 1 мм. Перед
спектрографированием угольные электроды необходимо обжечь в дуге переменного
тока силой 10-12 А в течение 15 с.
При спектрографировании
электроды помещают так, чтобы нижним электродом служил электрод с пробой,
верхним - угольный электрод, заточенный на усеченный конус с диаметром площадки
1,5-2,0 мм. Спектры возбуждают в дуге переменного тока силой 10-12 А.
Время экспозиции,
промежуточную диафрагму, ширину щели выбирают оптимальным для получения
интенсивности спектров в области нормальных почернений. Спектры возбуждают в
дуге переменного тока силой 10 А. Время проявления пластинки 3 мин при
температуре проявления 18-20 °С. Регистрацию спектров производят на пластинке
типа 1 или ЭС.
Определение содержания
алюминия ведут из одной навески по трем параллельным определениям.
(Новая редакция, Изм. № 2)
3.5. Обработка результатов
3.5.1. На полученных
спектрограммах фотометрируют почернения линий определяемого элемента и линии
«внутреннего стандарта».
В табл. 2 указаны
используемые аналитические линии и линии «внутреннего стандарта».
Таблица 2
Определяемый
элемент
|
Аналитические линии,
|
Линии «внутреннего стандарта»,
|
Алюминий
|
3082,2
|
Олово 3218,6
Свинец 3220,5
|
По результатам
фотометрирования спектров эталонов строят градуировочные графики в координатах ΔS - lgC.
По результатам
фотометрирования спектров проб находят по этим графикам содержание алюминия. Результат
умножают на переводной коэффициент 1,2.
3.5.2. Абсолютные
допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 3.
Таблица 3
Содержание
алюминия, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
До 0,005
|
0,002
|
От 0,005 до 0,01
|
0,004
|
Св. 0,01 » 0,02
|
0,006
|
» 0,02 » 0,03
|
0,01
|
» 0,03 » 0,05
|
0,02
|
(Измененная редакция, Изм. № 2)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Фотоколориметрический метод определения содержания
алюминия. 1
3. Спектрохимический метод
определения содержания алюминия. 3
|