ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
ГОСТ 1652.1-77
(ИСО 1554-76)
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ
Методы определения меди
Copper-zinc alloys.
Methods for the determination of copper
|
ГОСТ
1652.1-77
|
Дата введения 1978-07-01
Настоящий
стандарт устанавливает гравиметрический электролитический и титриметрический методы
определения меди при массовой доле меди от 45 % и выше в медно-цинковых сплавах
по ГОСТ
15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.
Стандарт полностью
соответствует ИСО 1554-76.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением: за результат анализа принимают среднее арифметическое
результатов трех (двух) параллельных определений.
(Измененная редакция, Изм. №
2).
2.
ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ
2.1. Сущность метода
Метод основан на
электролитическом выделении меди при плотности тока 1,5 - 2,0 А/дм2
и напряжении от 2,0 до 2,5 В и взвешивании выделившегося на катоде осадка меди.
Медь, оставшуюся в электролите, определяют фотометрически с купризоном или
пикрамином-эпсилон или атомно-абсорбционным методом в пламени ацетилен-воздух.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка электролизная с
сетчатыми платиновыми электродами по ГОСТ
6563.
Фотоэлектроколориметр или
спектрофотометр со всеми принадлежностями.
Атомно-абсорбционный
спектрометр со всеми принадлежностями и лампой с полым катодом на медь.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и
разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1 и 1:4 и раствор 1 моль/дм3.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484.
Спирт этиловый
ректификованный технический по ГОСТ
18300.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867.
Раствор для промывания;
готовят следующим образом: 10 см3 концентрированной азотной кислоты
и 20 г азотнокислого аммония растворяют в 1 дм3 воды.
Ацетилен по ГОСТ
5457.
Кислота лимонная по ГОСТ
3652.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и
разбавленный 1:4.
Аммоний лимоннокислый,
раствор: 150 г лимонной кислоты растворяют в 40 см3 воды,
перемешивая, прибавляют 100 см3 аммиака и охлаждают. Затем
прибавляют 100 см3 аммиака, вновь охлаждают и доливают водой до 1 дм3.
Фенолфталеин, 0,1 %-ный спиртовой
раствор.
Бисциклогексанон-оксалилгидразон
(купризон), 0,5 %-ный раствор в смеси воды и спирта (4:1).
Медь металлическая марки М0
по ГОСТ 859.
Стандартные растворы меди
Раствор А: 0,1000 г меди
растворяют в 10 см3 азотной кислоты, при слабом кипячении удаляют
окислы азота. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью
1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг меди.
Раствор Б: 25 см3
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до
метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг меди.
Раствор В: 0,1 г меди
растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1). После растворения и
охлаждения добавляют 5 см3 серной кислоты (1:1) и раствор упаривают
до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают
стенки стакана водой и вновь упаривают до начала выделения белого дыма серной
кислоты. После охлаждения остаток растворяют в 20 - 30 см3 серной
кислоты (1 моль/дм3) при нагревании, раствор переносят в мерную
колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки серной кислотой (1
моль/дм3) и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 1 мг меди.
Раствор Г: 10 см3
раствора В помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до
метки серной кислотой (1 моль/дм3) и перемешивают.
1 см3 раствора Г содержит 0,1 мг меди.
Раствор Д: 10 см3
раствора Г помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до
метки серной кислотой (1 моль/дм3) и перемешивают.
1 см3 раствора Д содержит 0,01 мг меди.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота аминосульфоновая,
раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691.
Смесь для растворения: к 600
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 40 см3
фтористоводородной кислоты и 15 г борной кислоты, перемешивают для растворения
и доливают до 1 дм3. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.
Кислота аскорбиновая,
раствор 10 г/дм3.
Тиомочевина по ГОСТ 6344,
раствор 100 г/дм3.
Пикрамин-эпсилон, раствор 1
г/дм3.
2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 4).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для сплавов, не содержащих олова, свинца и кремния
Навеску сплава массой 1 г
помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3, добавляют 15 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют
сначала без нагревания, а затем при нагревании.
После растворения навески и
удаления окислов азота кипячением обмывают стекло и стенки стакана водой,
разбавляют раствор водой до 100 - 150 см3, добавляют 0,5 - 1 г
мочевины, приливают 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, выделяют
медь электролизом.
Электролиз ведут при силе
тока 1,5 - 2 А и напряжении 2,5 В при перемешивании.
Для сплавов с массовой долей
свыше 1 % железа или марганца добавляют во время электролиза 0,5 г
сернокислого гидразина.
После обесцвечивания
раствора стенки стакана и выступающие части электродов обмывают водой,
добавляют в стакан около 20 см3 воды и продолжают электролиз еще в
течение 10 - 15 мин. Если на вновь погруженной части катода медь не выделилась,
электролиз считают законченным. В противном случае электролиз ведут еще 30 мин
и вновь контролируют полноту выделения меди.
По окончании электролиза, не
выключая тока, ополаскивают электроды из промывалки водой. Затем выключают ток
и промывают катод с медью, погружая его поочередно в три стакана с
дистиллированной водой, затем погружают в стакан, содержащий 150 - 200 см3
этилового спирта (спирт в стакане используют для промывания не более 15 - 20
катодов). Катод высушивают при температуре около 105 °С до постоянной массы,
охлаждают и взвешивают.
2.3.2. Для сплавов, содержащих кремний свыше 0,05 %
Навеску сплава массой 1 г
помещают в платиновую чашку, приливают 10 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, и 2 - 3 см3 фтористоводородной кислоты, накрывают
крышкой из фторопласта или платины и растворяют сначала без нагревания, а затем
при нагревании. Выпаривают раствор до получения влажных солей, затем приливают
5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до
выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, растворяют соли в 30 -
40 см3 горячей воды, переносят раствор в стакан вместимостью 250 -
300 см3, доливают водой до 100 - 150 см3, приливают 8 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и выделяют медь электролизом, как указано в
п. 2.3.1.
2.3.3. Для сплавов, содержащих олово свыше 0,05 %
2.3.3.1. С переведением олова в растворимый фторидный комплекс
Навеску сплава массой 1 г
помещают во фторопластовый стакан вместимостью 250 см3, добавляют 6
- 8 капель (0,4 - 0,5 см3) фтористоводородной кислоты, 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, стакан закрывают фторопластовой крышкой и
растворяют сначала без нагревания, а затем при нагревании. Крышку и стенки
стакана обмывают водой и раствор нагревают до кипения, затем разбавляют водой
до 150 см3 и проводят электролиз, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3.2. С отделением олова в виде метаоловянной кислоты
Навеску сплава массой 1 г
помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 15 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при
нагревании. После полного растворения пробы удаляют окислы азота кипячением.
Стекло и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 3 г азотнокислого аммония
и раствор выпаривают до 5 - 10 см3. Остаток разбавляют горячей водой
до 60 - 70 см3, стакан накрывают часовым стеклом и раствор кипятят 5
мин. Стекло и стенки стакана обмывают водой, осадок метаоловянной кислоты
отстаивают на водяной бане при 60 - 70 °С около 30 мин и фильтруют на плотный
фильтр с фильтро-бумажной массой. Фильтр с осадком тщательно промывают горячим
промывным раствором 7 - 8 раз. В фильтрат доливают воду до 150 см3,
добавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и далее анализ
ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3.3. (Исключен, Изм. № 3).
2.3.4. Для сплавов с массовой долей свинца от 0,3 до 3 %
Навеску сплава массой 1 г
растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане
вместимостью 250 - 300 см3, накрытом часовым стеклом, при
нагревании. После растворения навески и удаления окислов азота кипячением
обмывают стекло и стенки стакана водой, разбавляют раствор водой до 100 - 150
см3 и проводят электролиз. Через 25 - 30 мин прибавляют 7 см3
серной кислоты, разбавленной 1:4, и продолжают электролиз, как указано в п. 2.3.1.
(Измененная редакция, Изм. №
3).
2.3.5. Универсальный метод растворения для всех марок медно-цинковых
сплавов
Навеску сплава массой 1 г помещают
в стакан вместимостью 600 см3 и растворяют в 25 см3 смеси
для растворения без нагревания. После окончания реакции стенки стакана
ополаскивают водой, нагревают раствор до температуры около 90 °С и оставляют
раствор на 1 ч при этой же температуре до полного удаления окислов азота.
Охлаждают до комнатной температуры и добавляют 50 см3 воды.
Добавляют аммиак до появления осадка, затем азотную кислоту, разбавленную 1:1,
для растворения осадка, прибавляют еще 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, 10 см3 раствора аминосульфоновой кислоты и
разбавляют водой до 300 см3. Далее поступают как указано в п. 2.3.1.
2.3.6. Фотометрическое определение остаточной меди с купризоном
(Измененная редакция, Изм. №
4).
2.3.6.1. Электролит и промывные воды после отделения меди электролитическим
методом, при необходимости упаривают до объема 200 см3, охлаждают и
переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки
водой и перемешивают.
2.3.6.2. В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 25 см3 электролита,
разбавляют водой приблизительно до 50 см3, прибавляют 10 см3
раствора лимоннокислого аммония, одну каплю раствора фенолфталеина и аммиак,
разбавленный 1:4, до слаборозовой окраски раствора. Затем добавляют 1 см3
аммиака, разбавленного 1:4, в избыток и 10 см3 раствора купризона,
немедленно доливают до метки водой и перемешивают.
Значение рН раствора должно
быть 8,5 - 9 по индикаторной бумаге.
Через 20 - 30 мин измеряют
оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с оранжевым светофильтром в
кювете с толщиной поглощающего слоя 2 - 3 см или на спектрофотометре при 600 нм
в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор
контрольного опыта.
2.3.6.3. Построение градуировочного графика.
В пять из шести мерных колб
вместимостью по 100 см3 помещают 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 и 30,0 см3
стандартного раствора Б, что соответствует 0,05; 0,10; 0,15; 0,2 и 0,3 мг меди.
Во все колбы наливают воду до объема приблизительно 50 см3,
прибавляют по 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и далее
поступают как указано в п. 2.3.6.2.
Раствором сравнения служит
раствор, не содержащий меди.
По найденным значениям
оптических плотностей и соответствующим им содержаниям меди строят
градуировочный график.
2.3.6а. Фотометрическое определение остаточной меди с пикрамином-эпсилон
2.3.6а.1. Электролит и промывные воды после отделения меди электролизом
выпаривают до объема 40 - 50 см3. После охлаждения добавляют 2 см3
серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной
кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь упаривают
до начала выделения белого дыма серной кислоты.
После охлаждения к остатку
добавляют 20 - 30 см3 воды и нагревают до растворения солей. По
охлаждении раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.
2.3.6а.2. В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают аликвотную
часть (1 см3) полученного раствора, добавляют 4 см3
серной кислоты (1 моль/дм3), 2 см3 раствора аскорбиновой
кислоты, 2 см3 раствора пикрамина-эпсилон, доливают до метки водой и
перемешивают.
Измеряют оптическую
плотность раствора на спектрофотометре при 550 нм или на фотоэлектроколориметре
с желтым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 2 см. Раствором
сравнения служит раствор той же пробы, только перед добавлением
пикрамина-эпсилон вводят 2 см3 раствора тиомочевины.
2.3.6а.3. Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб
вместимостью по 50 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3
стандартного раствора Д меди. Во все колбы добавляют серную кислоту (1 моль/дм3)
до объема 5 см3, по 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты,
по 2 см3 пикрамина-эпсилон и далее анализ проводят, как указано в п.
2.3.6а.2.
Раствором сравнения служит
раствор, не содержащий меди.
2.3.6а, 2.3.6а.1 - 2.3.6а.3. (Введены дополнительно, Изм. № 4).
2.3.7. Метод атомно-абсорбционного определения меди
2.3.7.1. Подготовка к анализу проводится также по п. 2.3.6.1.
2.3.7.2. Приготовление градуировочных растворов
В восемь мерных колб
вместимостью по 250 см3 помещают по 15 см3 азотной
кислоты, доливают водой до 100 см3, добавляют по 7 см3
серной кислоты (1:4) и 0,5 - 1 г мочевины. Затем в семь мерных колб помещают
2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 12,0; 16,0 и 20,0 см3 стандартного раствора А,
что соответствует 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,2; 1,6 и 2,0 мг меди. Растворы доливают
до метки водой и перемешивают.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.3.7.3. Проведение анализа
Раствор электролита
распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию меди, используя
излучение с длиной волны 324,7 нм, параллельно с растворами для построения
градуировочного графика и контрольного опыта.
По полученным значениям
атомной абсорбции соответствующие им содержания меди в электролите определяют
по построенному графику.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах в случае
определения
оставшейся в электролите
меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии вычисляют по формуле
где т2
- масса катода с выделившейся медью, г;
m1 - масса катода, г;
С - концентрация меди, найденная
по градуировочному графику, г/см3;
V - объем раствора электролита,
см3;
т - масса навески, г.
2.4.2. Массовую долю меди (X) в процентах в
случае определения оставшейся в электролите меди фотометрическим методом
вычисляют по формуле
где т2 -
масса катода с выделившейся медью, г;
m1 - масса катода, г;
т3 - масса меди, найденная по
градуировочному графику, г;
V - объем раствора электролита,
см3;
V1 - объем аликвотной части
раствора, см3;
т - масса навески, г.
2.4.1, 2.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 3).
2.4.3. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - сходимость) не должны
превышать 0,15 %.
2.4.4. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух разных
лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но
при различных условиях (D - воспроизводимость), не должны превышать 0,21 %.
2.4.3, 2.4.4. (Измененная редакция, Изм. № 3, 4).
2.4.5. Контроль
точности анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по
отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия
(СОП) медно-цинковых сплавов, утвержденным ГОСТ 8.315 в соответствии с
ГОСТ 25086.
(Измененная редакция, Изм. №
4).
3.
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ ЙОДОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ В СПЛАВАХ, С МАССОВОЙ
ДОЛЕЙ НЕ БОЛЕЕ 0,1 % ЖЕЛЕЗА И НЕ БОЛЕЕ 0,2 % КРЕМНИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на
восстановлении Сu (II) до Сu (I)
йодидом калия и титровании
выделившегося йода раствором серноватистокислого натрия.
3.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и
разбавленная 1:1.
Кислота сульфаминовая,
насыщенный раствор.
Мочевина по ГОСТ 6691,
насыщенный раствор; готовят следующим образом: 100 г мочевины растворяют в 100
см3 горячей воды.
Натрий серноватистокислый по
ГОСТ
27068; 0,05 М раствор; готовят из фиксанала или 25 г соли растворяют в воде
и разбавляют водой в мерной колбе вместимостью 1 дм3 до метки. Для
стабилизации раствора прибавляют 0,3 - 0,5 см3 хлороформа на 1 дм3
раствора.
Калий йодистый по ГОСТ 4232 и
раствор 200 г/дм3, свежеприготовленный.
Аммоний роданистый по ГОСТ
27067.
Смесь Брунса: готовят
следующим образом: 20 г йодистого калия и 64 г роданистого аммония растворяют в
воде и разбавляют до 1 дм3.
Крахмал водорастворимый по ГОСТ
10163, раствор 5 г/дм3, свежеприготовленный.
Медь марки М0к или М00к по ГОСТ 859.
3.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 0,3 г
при содержании меди не более 70 % и 0,2 г для остальных сплавов помещают в
коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при нагревании. После окончания
растворения прибавляют 2 см3 раствора сульфаминовой кислоты или 1 см3
раствора мочевины для удаления окислов азота. Стенки колбы обмывают водой,
разбавляют до 100 см3, приливают 20 см3 раствора
йодистого калия или 10 см3 смеси Брунса и титруют раствором
серноватистокислого натрия.
Когда коричневая окраска
раствора станет едва заметной, прибавляют 2 - 5 см3 раствора
крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски раствора.
3.4. Определение массовой концентрации
раствора серноватистокислого натрия
0,2 г меди помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3,
приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при
нагревании. Добавляют 2 см3 раствора сульфаминовой кислоты или 1 см3
раствора мочевины, приливают 100 см3 воды, 20 см3
раствора йодистого калия или 10 см3 смеси Брунса и титруют раствором
серноватистокислого натрия, как указано в п. 3.3.
Массовую концентрацию
раствора серноватистокислого натрия (T), выраженную в граммах меди
на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
где т - масса навески
меди, г;
V - объем раствора
серноватистокислого натрия, затраченный на титрование, см3.
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Массовую долю меди (Х1) в процентах
вычисляют по формуле
где Т - массовая
концентрация раствора серноватистокислого натрия, выраженная в граммах меди на
1 см3;
V - объем раствора серноватистокислого
натрия, затраченный на титрование пробы, см3;
m -
масса навески сплава, г.
3.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - сходимость) не должны
превышать 0,30 %.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 4).
3.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух
различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной
лаборатории, но при различных условиях (D - воспроизводимость) не должны превышать 0,42 %.
(Измененная редакция, Изм. №
3, 4).
3.5.4. Контроль точности анализа проводят по Государственным стандартным
образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным
образцам предприятия (СОП) медно-цинковых сплавов, утвержденным ГОСТ 8.315 в соответствии с ГОСТ 25086.
(Измененная редакция, Изм. № 4).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Ю.Ф.
Шевакин, М.Б. Таубкин, А.А. Немодрук, Н.В. Егиазарова (руководитель темы),
А.И. Воробьева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета
стандартов Совета Министров СССР от 27.04.77 № 1062
3. ВЗАМЕН ГОСТ 1652.1-71
4. Стандарт полностью соответствует ИСО 1554-76
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Постановлением Госстандарта
от 28.12.92 № 1525 снято ограничение срока действия
7.
ПЕРЕИЗДАНИЕ (июнь 1997 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, утвержденными в октябре
1981 г., ноябре 1987 г., октябре 1989 г., декабре 1992 г. (ИУС 12-81, 2-88,
2-90, 3-93)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Гравиметрический электролитический метод определения
меди. 1
3. Титриметрический
йодометрический метод определения меди в сплавах, с массовой долей не более
0,1 % железа и не более 0,2 % кремния. 6
|