ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И
СВИНЦОВЫЕ
Методы определения висмута
Tin
and lead babbits.
Methods for the determination of bismuth
|
ГОСТ
21877.6-76
Взамен
ГОСТ 1380.5-70
|
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
фотоколориметрические методы определения содержания висмута (при содержании
висмута от 0,002 до 0,10 %) и атомно-абсорбционный метод определения содержания висмута (при
содержании висмута от 0,005 до 0,1 %).
(Измененная редакция, Изм. № 1)
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие
требования к методам анализа - по ГОСТ
21877.0-76.
2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВИСМУТА С
КСИЛЕНОЛОВЫМ ОРАНЖЕВЫМ
2.1. Сущность метода
Пробу растворяют в смеси
бромистоводородной кислоты и брома, прибавляя хлорную кислоту. Олово и сурьму
отгоняют в виде бромидов, свинец удаляют в виде хлорида. Висмут отделяют от
меди и никеля соосаждением с гидроокисью железа и определяют фотометрированием комплекса с ксиленоловым
оранжевым при длине волны 531 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 1,
2)
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или
спектрофотометр со всеми принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ
3118-77, разбавленная 1:1, 1:8.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77
и разбавленная 1:1, растворы концентрации 1 моль/дм3 и 0,1 моль/дм3.
Кислота бромистоводородная
по ГОСТ
2062-77.
Кислота хлорная.
Бром по ГОСТ 4109-79.
Смесь для растворения: 90 см3 бромистоводородной кислоты
смешивают с 10
см3
брома.
Железо хлорное по ГОСТ
4147-74, раствор
10 г/дм3; готовят следующим образом: 1 г хлорного железа растворяют в 10 см3 соляной кислоты,
разбавленной 1:1, и разбавляют водой до 100 см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и
разбавленный 1:20.
Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор
100 г/дм3.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76,
раствор 1 г/дм3.
Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм3 в 1 н. растворе азотной
кислоты.
Висмут металлический по ГОСТ 10928-75.
Стандартные растворы
висмута.
Раствор А; готовят следующим
образом: 0,1 г металлического висмута растворяют в стакане вместимостью 250 см3 в 20 см3 концентрированной азотной
кислоты, кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу
вместимостью 1 л, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг
висмута.
Раствор Б; готовят следующим
образом: 100 см3 раствора А переносят в
мерную колбу вместимостью 500 см3, прибавляют 20 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят до метки водой и
перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,02 мг
висмута.
(Измененная редакция, Изм. № 1,
2)
2.3. Проведение анализа
2.3.1.
Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 смеси для растворения,
затем добавляют 5 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты.
Если раствор мутный, то прибавляют еще 5 см3 смеси и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Эту
операцию повторяют до просветления раствора, что указывает на полноту отгонки
сурьмы и олова.
Затем раствор охлаждают,
прибавляют 20
см3
воды, 7 см3 соляной кислоты,
разбавленной 1:1, и охлаждают в проточной воде. Выделившийся осадок хлористого
свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают небольшим
количеством охлажденной соляной кислоты, разбавленной 1:8.
Фильтрат собирают в стакан
вместимостью 250
см3,
прибавляют 10
см3
раствора хлорного железа, нейтрализуют аммиаком, прибавляют 10 см3 в избыток и оставляют в
теплом месте до коагуляции осадка. Фильтруют осадок через фильтр средней
плотности, промывают горячим раствором аммиака, разбавленного 1:20. Осадок на
фильтре растворяют в 5 см3 горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, собирая фильтрат в стакан,
в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой.
При содержании висмута до
0,015 % используют весь раствор. При большем содержании висмута раствор
охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью на 100 см3, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной
1:1, доводят до метки водой и перемешивают.
Отбирают аликвотную часть
раствора в стакан вместимостью 250 см3 в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Содержание
висмута, %
|
Аликвотная часть, см3
|
От 0,002 до 0,015
|
Весь раствор
|
Св. 0,015 » 0,05
|
25
|
»
0,05 » 0,15
|
10
|
Раствор или его аликвотную
часть выпаривают досуха. К охлажденному остатку прибавляют 2 см3 1 н. раствора азотной
кислоты. Стенки стакана обмывают 3-4 см3 воды и нагревают раствор до кипячения. К
охлажденному раствору прибавляют 4 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 3 см3 раствора фтористого натрия
и 1 см3 ксиленолового оранжевого.
Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Через 10 мин измеряют оптическую плотность окрашенного соединения при длине
волны 531 нм, пользуясь кюветой с толщиной слоя 3 см. Раствором сравнения
служит нулевой раствор.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
2.3.2. Построение
градуировочного графика
В шесть стаканов
вместимостью по 250 см3 отбирают 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора висмута Б и осторожно
выпаривают досуха. К охлажденному остатку прибавляют 3 см3 1 н. раствора азотной
кислоты и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
По найденным значениям
оптических плотностей и соответствующим им концентрациям висмута строят
градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Содержание висмута (X)
в процентах
вычисляют по формуле
,
где m - количество висмута,
найденное по градуировочному графику, г;
V1 -
объем исходного раствора, см3;
V2 - объем
аликвотной части исходного раствора, см3;
m1 -
масса навески пробы, г.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
2.4.2. Абсолютные
допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Содержание
висмута, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От 0,002 до 0,005
|
0,001
|
Св. 0,005 » 0,01
|
0,002
|
»
0,01 » 0,03
|
0,005
|
»
0,03 » 0,05
|
0,008
|
»
0,05 » 0,10
|
0,01
|
(Измененная редакция, Изм. № 2)
3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВИСМУТА С
ТИОМОЧЕВИНОЙ (БЕЗ ОТДЕЛЕНИЯ МЕДИ)
3.1. Сущность метода
Пробу растворяют в смеси
бромистоводородной кислоты и брома, прибавляя хлорную кислоту. Олово и сурьму
отгоняют в виде бромидов, свинец удаляют в виде хлорида. Висмут определяют
фотоколориметрированием комплекса с тиомочевиной при длине волны 440 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоколориметр или
спектрофотометр со всеми принадлежностями.
Кислота бромистоводородная
по ГОСТ
2062-77.
Бром по ГОСТ 4109-79.
Смесь для растворения;
готовят следующим образом: 90 см3 бромистоводородной кислоты смешивают с 10 см3 брома.
Кислота хлорная.
Кислота соляная по ГОСТ
3118-77, разбавленная 1:1, 1:8.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Тиомочевина по ГОСТ 6344-73.
Висмут металлический по ГОСТ 10928-75,
стандартный раствор; готовят следующим образом: 0,1 г металлического висмута
растворяют в 20
см3
концентрированной азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота,
охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до метки водой и
перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,1 мг
висмута.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску баббита
массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 смеси для растворения,
затем добавляют 5
см3 хлорной
кислоты и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты. Если раствор
мутный, то прибавляют еще 5 см3 смеси и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Эту
операцию повторяют до просветления раствора, что указывает на полноту отгонки
сурьмы и олова.
Затем раствор охлаждают,
приливают 20 см3 воды, 7 см3 соляной кислоты,
разбавленной 1:1, и охлаждают в проточной воде. Выделившийся осадок хлористого
свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают небольшим
количеством охлажденной соляной кислоты, разбавленной 1:8. Фильтрат и промывные
воды собирают в стакан вместимостью 250 см3 и выпаривают до появления паров хлорной кислоты.
При содержании свинца до 0,5
% операцию отделения свинца опускают.
Хлорнокислый раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, вливают точно отмеренные 20,0 см3 раствора тиомочевины,
доводят до метки водой и перемешивают.
Измеряют оптическую
плотность раствора на фотоэлектроколориметре при длине волны 440 нм, пользуясь
кюветами с толщиной слоя 5 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного
опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
3.3.2. Построение
градуировочного графика
В стаканы вместимостью по
100 см3 отбирают 0; 0,5; 2,0; 3,0;
4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора
висмута, добавляют по 5 см3 хлорной кислоты и нагревают до выделения паров хлорной кислоты.
Растворы охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см3, приливают из пипетки или
бюретки по 20
см3
10 %-ного раствора тиомочевины, доводят до метки водой и фотометрируют. В
качестве раствора сравнения используют нулевой раствор.
По найденным значениям
оптических плотностей и соответствующим им концентрациям висмута строят
градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Содержание висмута (X)
в процентах
вычисляют по формуле
,
где m - количество висмута,
найденное по градуировочному графику, г;
m1 -
масса навески пробы, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые
расхождения результатов анализа
не должны превышать значений, указанных в табл. 3.
Таблица 3
Содержание
висмута, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От
0,002 до 0,005
|
0,001
|
Св. 0,005
» 0,01
|
0,002
|
» 0,01 » 0,03
|
0,005
|
» 0,03 » 0,05
|
0,008
|
» 0,05 » 0,10
|
0,01
|
(Измененная редакция, Изм. № 2)
4.
Атомно-абсорбционный метод определения содержания висмута
4.1. Сущность метода
Метод основан на
избирательном поглощении света от стандартного источника атомами висмута.
Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя томно-абсорбционного
спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 33,1 нм.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрометр
атомно-абсорбционный.
Стаканы из фторопласта
вместимостью 50 см3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484-78.
Смесь кислот для
растворения: фтористоводородную и азотную кислоты смешивают с водой в
соотношении 2:3:5 соответственно; хранят в полиэтиленовой посуде.
Стандартный раствор А
висмута готовят, как указано в п. 2.2.
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску баббита
массой, указанной в табл. 4, помещают в стакан з фторопласта вместимостью 50
см3 и приливают небольшими порциями 10 см3 меси для
растворения. Далее анализ проводят, как указано в ГОСТ
21877.3-76.
Таблица 4
Содержимое
висмута, %
|
Масса навески, г
|
От
0,005 до 0,02 включ.
|
1
|
Св.
0,02 » 0,1 »
|
0,5
|
Раствор переливают в мерную
колбу вместимостью 50 см3, приливают 1 см3 смеси для
растворения, доливают водой до метки и перемешивают. Полученный раствор распыляют
в воздушно-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра и
фотометрируют при длине волны 223,1 нм в условиях, указанных в ГОСТ
21877.3-76.
Концентрацию висмута
устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с
анализируемыми растворами серию растворов с. известным содержанием висмута.
4.3.2. Для построения
градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см3 отмеряют
микробюреткой 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного
раствора А висмута, приливают по 10 см3 смеси для растворения
доводят водой до метки и перемешивают.
Фотометрируют растворы так
же, как и растворы анализируемых проб.
По полученным средним
значениям абсорбции и известным концентрациям висмута строят градуировочный
график.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Содержание висмута (X) в
процентах вычисляют по формуле
,
где С - концентрация висмута, найденная по градуировочному
графику мкг/см3;
V -
объем фотометрируемого раствора, см3;
т - масса навески баббита, г;
106 - коэффициент
пересчета микрограммов в граммы.
4.4.2. Абсолютные
допускаемые расхождения результатов анализа при доверительной вероятности Р
=0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 5.
Таблица 5
Содержание
висмута, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От
0,005 до 0,01 включ.
|
0,002
|
Св.
0,01 » 0,03 »
|
0,005
|
» 0,03
» 0,05 »
|
0,008
|
» 0,05
» 0,007 »
|
0,01
|
» 0,07
» 0,1 »
|
0,02
|
Раздел 4. (Введен дополнительно, Изм. № 1)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Метод определения содержания висмута с ксиленоловым
оранжевым.. 1
3. Метод определения содержания
висмута с тиомочевиной (без отделения меди) 3
|