ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ СВИНЦОВО-СУРЬМЯНИСТЫЕ
Методы
определения цинка и меди
ГОСТ 1293.5-83
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ СВИНЦОВО-СУРЬМЯНИСТЫЕ
Методы определения цинка и меди
Lead-antimony
alloys.
Methods for the determination of zinc and copper
|
ГОСТ
1293.5-83
Взамен
ГОСТ 1293.5-74
|
Постановлением Государственного комитета СССР по
стандартам от 8 февраля 1983 г. № 704 срок действия установлен
с 01.07.83
до 01.07.88
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
Настоящий стандарт устанавливает
атомно-абсорбционный метод определения цинка и меди при массовой доле цинка от
0,0005 до 0,05 %, меди от 0,002 до 0,6 % и полярографический метод определения
цинка и меди при массовой доле цинка от 0,0005 до 0,05 %, меди от 0,001 до 0,3
% в свинцово-сурьмянистых сплавах.
(Новая
редакция, Изм. № 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ
1293.0-83.
2.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
2.1. Сущность
метода
Метод основан на растворении пробы в смеси
азотной и винной кислот, распылении растворов в воздушно-ацетиленовое пламя и
измерении величины поглощения линии цинка 213,8 нм и меди 324,8 нм.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
2.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой
марки.
Воздух, сжатый под давлением 2 × 105 - 6 × 105 Па (2 - 6 атм.), в
зависимости от используемой аппаратуры.
Ацетилен в баллонах по ГОСТ
5457-75.
Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор
с массовой концентрацией 400 г/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, перегнанная в
кварцевом аппарате, или кислота азотная по ГОСТ 11125-84 и
разбавленная 1 : 3, 1 : 1 и 1 : 2.
Свинец по ГОСТ 3778-77 с массовой долей цинка не
более 0,0001 %.
Раствор с массовой концентрацией свинца 100
г/дм3, готовят растворением 25 г стружки металлического свинца в 100
см3 азотной кислоты (1 : 3) при нагревании. Полученный раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки
водой и перемешивают.
Цинк по ГОСТ 3640-79.
Медь по ГОСТ 859-78 не ниже марки М0 или электролитная.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
2.3. Подготовка
к анализу
2.3.1. Приготовление стандартных растворов
цинка и меди
Раствор А: 0,1000 г цинка растворяют в 15 см3
раствора азотной кислоты (1 : 3) при нагревании. После охлаждения раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки
водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 100 мкг
цинка.
Раствор Б: 10 см3 раствора А
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки
водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 10 мкг
цинка.
Раствор В: 10 см3 раствора Б
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки
водой и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 1 мкг
цинка.
Раствор Г: 0,5000 г меди растворяют в 10 см3
раствора азотной кислоты 1 : 1 при нагревании. После охлаждения раствор
переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки
водой и перемешивают.
1 см3 раствора Г содержит 1 мг
меди.
Раствор Д: 10 см3 раствора Г
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки
водой и перемешивают.
1 см3
раствора Д содержит 100 мкг меди.
Раствор Е: 10
см3 раствора Д переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3
раствора Е содержит 10 мкг меди.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
2.3.2. Построение градуировочного графика
В восемь из девяти мерных колб вместимостью
100 см3 наливают 10 и 20 см3 стандартного раствора В, 5,
10 и 20 см3 стандартного раствора Б, 5, 8 и 10 см3
стандартного раствора А, что соответствует 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 8 и 10
мкг/см3 цинка.
Во все колбы добавляют по 12 см3 раствора
азотной кислоты 1 : 2 и 20 см3 раствора свинца, доводят до метки водой и перемешивают.
В девять из десяти
мерных колб вместимостью 100 см3 каждая помещают 4, 8, 10 и 20 см3
стандартного раствора Е, 5, 10 и 20 см3 стандартного раствора Д, 4 и
6 см3 стандартного раствора Г, что соответствует 0,4; 0,8; 1; 2; 5;
10; 20; 40 и 60 мкг/см3 меди.
Во все колбы
добавляют по 12 см3 раствора азотной кислоты 1 : 2, доводят до метки
водой и перемешивают.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
2.4. Проведение
анализа
Навеску сплава массой 2,0000 г помещают в
коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 5 см3
раствора винной кислоты и 15 см3 раствора азотной кислоты (1 : 2) и
растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу
вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Анализируемый и стандартные растворы
распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют величину поглощения линии
цинка 213,8 нм и линии меди 324,8 нм на атомно-абсорбционном спектрофотометре.
Условия измерения подбирают в соответствии с
применяемым прибором. Используют два способа измерения величины поглощения в
зависимости от модели прибора.
На спектрофотометрах, имеющих режим работы
«концентрация», работают в режиме «концентрация» и результат получают на табло
в мкг/см3 или в режиме «поглощение» методом «ограничивающих
растворов», или по градуировочному графику.
На остальных спектрофотометрах работают в
режиме «поглощение» с записью на самопишущем потенциометре или со снятием
показаний по стрелочному или цифровому прибору.
Метод «ограничивающих растворов» заключается
в получении отсчетов для анализируемого раствора и двух стандартных растворов,
один из которых дает больший, а другой меньший отсчет по сравнению с отсчетом
для анализируемого раствора.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
2.5. Обработка
результатов
2.5.1. Если измерение проводят на самопишущем
потенциометре, то линейкой измеряют высоту пиков в миллиметрах и строят
градуировочный график в координатах: С - концентрация определяемого
элемента в растворе, мкг/см3; L - высота пика, мм.
При измерении величины поглощения линии
определяемого элемента по стрелочному и цифровому прибору градуировочный график
строят в координатах: С - концентрация определяемого элемента в
растворе, мкг/см3, N - показания стрелочного или цифрового
прибора.
Массовую долю цинка или меди (X) в процентах вычисляют по формуле
где С1 - концентрация цинка или меди в анализируемом
растворе, мкг/см3;
С2 - концентрация
цинка или меди в растворе контрольного опыта, мкг/см3;
V - объем раствора сплава, см3;
т - масса навески сплава, г.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
2.5.2.
Расхождение результатов параллельных определений d (разность наибольшего и
наименьшего результатов параллельных определений) и расхождение результатов
анализа D
(разность большего и меньшего результатов анализа) при доверительной
вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений абсолютных допускаемых
расхождений, приведенных в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Массовая доля цинка, %
|
Предельное значение погрешности результатов анализа D, %
|
Расхождение результатов параллельных определений d, %
|
Расхождение результатов анализа D, %
|
От 0,0005 до 0,0010
включ.
|
0,0002
|
0,0002
|
0,0002
|
Св. 0,0010 » 0,0020 »
|
0,0002
|
0,0003
|
0,0003
|
» 0,0020 » 0,0050 »
|
0,0004
|
0,0005
|
0,0005
|
» 0,0050 » 0,010 »
|
0,0009
|
0,0012
|
0,0012
|
» 0,010 » 0,020 »
|
0,002
|
0,002
|
0,002
|
» 0,020 » 0,050 »
|
0,002
|
0,003
|
0,003
|
Таблица 2
Массовая доля меди, %
|
Предельное значение погрешности результатов анализа D, %
|
Расхождение результатов параллельных определений d, %
|
Расхождение результатов анализа D, %
|
От 0,0020 до 0,0050
включ.
|
0,0004
|
0,0005
|
0,0005
|
Св. 0,0050 » 0,010 »
|
0,0009
|
0,0012
|
0,0012
|
» 0,010 » 0,020 »
|
0,002
|
0,003
|
0,003
|
» 0,020 » 0,050 »
|
0,003
|
0,004
|
0,004
|
» 0,050 » 0,10 »
|
0,006
|
0,008
|
0,008
|
» 0,10 » 0,30 »
|
0,02
|
0,02
|
0,02
|
» 0,30 » 0,60 »
|
0,04
|
0,05
|
0,05
|
Контроль
точности анализа осуществляется с помощью стандартных образцов или другими
методами, предусмотренными ГОСТ
1293.0-83.
Погрешность
результатов анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не
превышает предельных значений D, приведенных в табл. 1 и 2, при выполнении следующих
условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает
допускаемых, результаты контроля точности положительные.
(Новая
редакция, Изм. № 2).
2.5.3. Метод определения цинка применяют при
разногласии в оценке качества сплава.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ
3.1. Сущность
метода
Метод основан на полярографическом
определении цинка и меди на аммонийно-аммиачном фоновом электролите при
потенциалах полуволн соответственно минус 1,44 и минус 0,52 В по отношению к насыщенному
каломельному электроду. Свинец предварительно выделяют в виде сульфата, сурьму
частично соосаждают со свинцом, а другую часть удаляют в виде летучего бромида
сурьмы.
3.2. Аппаратура,
материалы и реактивы
Полярограф переменного тока.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1 :
1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1 :
1 и 1 :50.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная
1 : 20.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ
2062-77.
Железо хлорное по ГОСТ
4147-74, раствор 50 г/дм3: готовят на разбавленной 1 : 20 соляной кислоте.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия)
кристаллический по ГОСТ 195-77,
насыщенный раствор.
Цинк по ГОСТ 3640-79.
Медь по ГОСТ 859-78, марки М0.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
3.3. Подготовка
к анализу
3.3.1. Приготовление стандартных растворов
цинка и меди
Раствор А: 0,2000 г цинка и 0,2000 г меди
растворяют в 15 - 20 см3 азотной кислоты (1 : 1) и выпаривают до
получения влажного остатка. Приливают 10 см3 соляной кислоты и вновь
выпаривают до получения влажного остатка.
Выпаривание с соляной кислотой повторяют
дважды. Прибавляют 50 см3 соляной кислоты, переводят в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит по 0,2
мг цинка и меди.
Раствор Б: 10 см3 стандартного
раствора А разбавляют соляной кислотой, разбавленной 1 : 20 в мерной колбе вместимостью 100 см3.
1 см3 раствора Б содержит по 0,02
мг цинка и меди.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
3.3.2. Для приготовления градуировочных растворов
в семь мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают с 2 см3
раствора Б, 0,5; 1; 2; 5; 10 и 15 см3 раствора А, приливают в каждую
из колб, кроме последней, соляную кислоту, разбавленную 1 : 20 до объема 15 см3, по 40 - 50 см3
фонового электролита и по 4 см3 раствора хлорного железа,
перемешивают, приливают по 10 см3 насыщенного раствора сульфита
натрия, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.
Градуировочные растворы содержат
соответственно по 0,4; 1,0; 2,0; 4,0; 10,0; 20,0 и 30,0 мг/дм3 цинка
и меди.
Количество и концентрации градуировочных
растворов цинка и меди меняют в зависимости от концентрации этих элементов в
анализируемом растворе.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
3.3.3. Для приготовления фонового электролита
в склянку вместимостью 1 дм3 наливают 500 см3 воды,
прибавляют 100 г хлористого аммония, 200 см3 аммиака, перемешивают
до растворения соли и разбавляют при перемешивании до метки водой.
3.4. Проведение
анализа
Навеску сплава массой 5,0000 или 10,0000 г
помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 60 - 80
см3 азотной кислоты (1 : 1) и нагревают до полного растворения
сплава. Приливают 50 см3 воды, 10 см3 серной кислоты,
разбавленной 1 : 1, нагревают до кипения, охлаждают 30 мин и фильтруют через
плотный фильтр «синяя лента», собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250
см3. Осадок на фильтре и в колбе промывают 3 - 4 раза холодной
серной кислотой, разбавленной 11 : 50.
Фильтр с осадком сульфата свинца отбрасывают.
К фильтрату в мерной колбе прибавляют 5 см3
серной кислоты (1 : 1) доводят до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 25 или 50 см3,
в зависимости от массовых долей цинка и меди, помещают в коническую колбу
вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты и
выпаривают до появления густых паров серной кислоты. Охлаждают и выпаривание с
5 см3 соляной кислоты повторяют. Приливают 5 см3
бромистоводородной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты.
Выпаривание с бромистоводородной кислотой повторяют дважды или трижды, в
зависимости от содержания сурьмы в сплаве. Обмывают стенки колбы 1 - 2 см3
воды и выпаривают до полного удаления паров серной кислоты.
К слегка влажному остатку приливают в
зависимости от конечного разбавления 4 или 8 см3 раствора соляной
кислоты, нагревают до 50 - 60 °С, приливают 10 или 25 см3 фонового
электролита, 1 или 2 см3 раствора хлорного железа, перемешивают,
приливают 2,5 или 5 см3 насыщенного раствора сульфита натрия,
охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см3,
разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.
Часть раствора заливают в электролизер и
полярографируют цинк и медь соответственно при потенциалах полуволны минус 1,44
и минус 0,52 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
В аналогичных условиях проводят
полярографирование цинка и меди в градуировочных растворах и в растворе
контрольного опыта, вычитая значения высот волн цинка и меди контрольного опыта
из соответствующих значений анализируемого сплава.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
3.5. Обработка
результатов
3.5.1. Массовую долю цинка (и меди) (X) в процентах вычисляют по формуле
где h -
высота волны цинка (меди) раствора сплава, мм;
V - объем раствора сплава, см3;
m - масса навески сплава (масса навески, соответствующая аликвотной части
раствора), г;
K - коэффициент пересчета, который вычисляют
по формуле
где h1 - высота волны цинка (меди) градуировочного
раствора, мм;
С - концентрация цинка (меди) в градуировочном растворе, мг/дм3.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
3.5.2. Расхождение результатов параллельных
определений d
(разность наибольшего и наименьшего результатов параллельных определений) и
расхождение результатов анализа D (разность большего и
меньшего результатов анализа) при доверительной вероятности Р = 0,95 не
должны превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, приведенных в
табл. 1
и 3.
Таблица 3
Массовая
доля меди, %
|
Предельное значение погрешности результатов анализа D, %
|
Расхождение результатов параллельных определений d, %
|
Расхождение результатов анализа D, %
|
От 0,0010 до 0,0020 включ.
|
0,0002
|
0,0003
|
0,0003
|
Св. 0,0020 » 0,0050 »
|
0,0004
|
0,0005
|
0,0005
|
» 0,0050 » 0,010 »
|
0,0009
|
0,0012
|
0,0012
|
» 0,010 до 0,020 »
|
0,002
|
0,003
|
0,003
|
» 0,020 » 0,050 »
|
0,003
|
0,004
|
0,004
|
» 0,050 » 0,10 »
|
0,006
|
0,008
|
0,008
|
» 0,10 » 0,30 »
|
0,02
|
0,02
|
0,02
|
Контроль точности анализа осуществляется с
помощью стандартных образцов или другими методами, предусмотренными ГОСТ
1293.0-83.
Погрешность результатов анализа (при
доверительной вероятности Р = 0,95) не превышает предельных значений D, приведенных в табл. 1 и 3, при выполнении следующих
условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает
допускаемых, результаты контроля точности положительные.
(Новая
редакция, Изм. № 2).
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Атомно-абсорбционный метод определения цинка и меди. 1
3. Полярографический метод определения цинка и меди. 4
|