ГОСУДАРСТВЕННЫЕ
СТАНДАРТЫ
БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ
Методы анализа
Москва
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
2002
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БРОНЗЫ
БЕЗОЛОВЯННЫЕ
Метод
определения меди
Non-tin
bronze.
Method
for the determination of copper.
|
ГОСТ
15027.1-77
|
Дата введения 01.01.79
Настоящий
стандарт устанавливает гравиметрический электролитический метод определения
меди в безоловянных бронзах по ГОСТ 18175, ГОСТ 17328
и ГОСТ 493.
Метод основан на
выделении меди электролизом при силе тока 1,5 - 2 А, взвешивании выделившегося
на катоде осадка меди и определении оставшейся в электролите меди методами:
атомной абсорбции в пламени ацетилен-воздух при длине волны 324,7 нм и
фотометрическим с купризоном.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по
ГОСТ 25086 с дополнением:
за результат анализа принимают среднее арифметическое трех (двух) параллельных
определений.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Электролизная
установка с сетчатыми платиновыми электродами по ГОСТ
6563.
Атомно-абсорбционный
спектрометр с источником излучения для меди.
Фотоэлектроколориметр
или спектрофотометр.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и
1:2.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная
по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1,
1:4, 1:50 и 1:99.
Гидразин
сернокислый по ГОСТ 5841, раствор 10 г/дм3.
Спирт этиловый
ректификованный по ГОСТ
18300.
Аммоний
сернокислый по ГОСТ 3769.
Кислота
бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Кислота борная
по ГОСТ 18704.
Смесь для
растворения I; готовят
следующим образом: к 600 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной
1:1, добавляют 40 см3 фтористоводородной кислоты, 15 г борной
кислоты, перемешивают и доливают водой до 1000 см3. Раствор хранят в
полиэтиленовом сосуде.
Кислота лимонная
по ГОСТ 10484.
Кислота
сульфаминовая по ГОСТ 4478,
раствор 100 г/дм3.
Бром по ГОСТ 4109.
Смесь для
растворения II, готовят
смешиванием девяти объемов бромистоводородной кислоты с одним объемом брома.
Аммиак водный по
ГОСТ 3760 и разбавленный 1:4.
Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 10 г/дм3.
Лимоннокислый
аммоний, раствор; готовят следующим образом: 150 г лимонной кислоты растворяют
в 400 см3 воды, добавляют при перемешивании 100 см3
концентрированного раствора аммиака, охлаждают, добавляют еще 100 см3
аммиака, охлаждают и доливают водой до объема 1000 см3.
Бис-циклогексанон-оксалил-дигидразон
(купризон), раствор; готовят следующим образом: 2,5 купризона растворяют при
перемешивании в 900 см3 воды при температуре 60 - 70 °С.
После охлаждения
раствор фильтруют в темный стеклянный сосуд, доливают водой до объема 1000 см3.
Раствор годен 10 дней.
Медь по ГОСТ 859
с массовой долей меди не менее 99,9 %.
Стандартные
растворы меди.
Раствор А;
готовят следующим образом: 0,5 г меди растворяют в 10 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, удаляют окислы азота кипячением, переносят в мерную
колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит
0,001 г меди.
Раствор Б;
готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит
0,0001 г меди.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Для сплавов,
не содержащих олова, свинца и кремния
Навеску бронзы
массой 0,5 - 1 г помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3,
добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают
часовым стеклом и растворяют 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,
приливают 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выделяют медь
электролизом.
Электролиз ведут
при силе тока 1,5 - 2 А и напряжении 2,5 В при перемешивании.
Для сплавов с
массовой долей железа или марганца свыше 1 % добавляют во время электролиза
небольшими порциями 1,0 - 1,5 см3 раствора сернокислого гидразина.
После
обесцвечивания раствора стенки стакана и выступающие части электродов обмывают
водой, добавляют около 20 см3 воды и продолжают электролиз еще в
течение 10 - 15 мин. Если на 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 с этиловым спиртом. Катод
высушивают при (100 ± 5) °С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
3.2. Для сплавов,
содержащих кремний
Навеску бронзы
массой 1 г помещают в платиновую чашку, приливают 10 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, 2 - 3 см3 фтористоводородной кислоты и
накрывают крышкой из фторопласта или платины. После растворения выпаривают до
небольшого объема (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 холодной воды, раствор нагревают, переносят 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. 3.1.
3.3. Для сплавов,
содержащих олово
Навеску бронзы
массой 1 г помещают во фторопластовый стакан вместимостью 250 см3,
добавляют 6 - 8 капель (0,4 - 0,5 см3) фтористоводородной кислоты,
15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают крышкой
(пластинкой) из фторопласта или платины и растворяют без нагревания, а затем
при нагревании. Крышку и стенки стакана обмывают водой и нагревают до кипения,
затем разбавляют водой до 150 см3 и проводят электролиз, как указано
в п. 3.1.
3.4. Для сплавов, с
массовой долей свинца от 0,8 до 2 %
Навеску бронзы
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, применяя сетчатые цилиндрические
электроды, через 15 - 20 мин прибавляют 7 см3 серной кислоты,
разбавленной 1:4, и продолжают электролиз, как указано в п. 3.1.
3.5. Для сплавов с
массовой долей свинца свыше 20 %
Навеску бронзы
массой 1 г растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, в
стакане вместимостью 250 - 300 см3, накрытом часовым стеклом, при
нагревании. После растворения навески обмывают стекло и стенки стакана 50 см3
воды, приливают тонкой струей 5 - 6 см3 серной кислоты, разбавленной
1:4 (при постоянном перемешивании стеклянной палочкой), прибавляют 2 г
сернокислого аммония и отстаивают раствор в течение 3 - 4 ч. Осадок
сернокислого свинца отфильтровывают на плотный фильтр и промывают его 5 - 6 раз
серной кислотой, разбавленной 1:50.
Из фильтрата
выделяют медь электролизом, как указано в п. 3.1.
3.6. Для сплавов, с
массовой долей сурьмы до 0,05 %
Навеску бронзы
массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 25 см3
смеси для растворения I и растворяют при осторожном нагревании.
Выдерживают раствор 1 ч при 90 °С, охлаждают до комнатной температуры,
добавляют 50 см3 воды, аммиак до появления осадка, азотную кислоту,
разбавленную 1:1, до растворения осадка и сверх того 20 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 10 см3 раствора сульфаминовой
кислоты, разбавляют водой до 150 см3 и проводят электролиз, как
указано в п. 3.1.
3.7. Для сплавов, с
массовой долей сурьмы свыше 0,05 %
Навеску бронзы
массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3 и растворяют
в 15 см3 смеси для растворения II при осторожном
нагревании. После растворения раствор выпаривают досуха. Затем еще два раза
добавляют 15 см3 смеси для растворения II и раствор
каждый раз выпаривают досуха. К сухому остатку добавляют 10 см3
азотной кислоты и раствор выпаривают до сиропообразного состояния. Затем
добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор
выпаривают до появления белого дыма серной кислоты.
Остаток
охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и снова упаривают до появления
белого дыма серной кислоты. К охлажденному остатку добавляют 50 см3
воды, нагревают до растворения солей, охлаждают и в случае появления осадка
отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 3 - 4 раза серной кислотой,
разбавленной 1:99. Осадок отбрасывают, к фильтрату добавляют 10 см3
прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, 10 см3 раствора
сульфаминовой кислоты, воды до объема 100 - 150 см3 и проводят
электролиз, как указано в п. 3.1.
3.8. Определение
остаточной меди в электролите
Электролит,
после отделения меди, выпаривают до объема 40 см3, переносят в
мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и
перемешивают.
3.8.1. Определение
меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии
3.8.1.1. Измеряют атомную абсорбцию меди в
пламени ацетилен-воздух при длине волны 324,7 нм параллельно с растворами для
построения градуировочного графика.
3.8.2. Построение
градуировочного графика
В шесть из семи
мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0
и 5,0 см3 стандартного раствора Б меди. Во все колбы добавляют по 5
см3 азотной, разбавленной 1:1, и серной, разбавленной 1:1, кислот,
доливают водой до метки и измеряют атомную абсорбцию меди, как указано в п. 3.8.1.1.
По полученным данным строят градуировочный график.
3.8.3. Определение
меди фотометрическим методом с купризоном
3.8.3.1. Аликвотную часть электролита - 50 см3
помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают 10 см3
раствора лимоннокислого аммония и раствор аммиака, разбавленный 1:4, до слабощелочной
реакции, затем добавляют 2 см3 раствора аммиака, разбавленного 1:4,
10 см3 раствора купризона, немедленно доливают до метки водой и
перемешивают. рН полученного раствора должен быть 8,5 - 9,0. Через 5 мин, но не
позднее 30 мин, измеряют оптическую плотность раствора на
фотоэлектроколориметре с оранжевым светофильтром в кювете длиной 3 см или на
спектрофотометре при длине волны 600 нм в кювете длиной 1 см. Раствором
сравнения служит раствор контрольного опыта.
3.8.4. Построение
градуировочного графика
В шесть из семи
мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 0,75; 1,0; 1,5;
2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора Б меди.
Во все колбы
добавляют по 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, по 10 см3
раствора лимоннокислого аммония и далее проводят анализ, как указано в п. 3.8.3.1.
По полученным
данным строят градуировочный график. Раствором сравнения служит раствор, не
содержащий меди.
3.6 - 3.8.4. (Введены дополнительно,
Изм. № 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю меди (X) в процентах в
случае определения оставшейся в электролите меди методом атомно-абсорбционной
спектрометрии вычисляют по формуле
,
где V - объем раствора
электролита, см3;
m1 - масса катода,
г;
m2 - масса катода с
выделившейся медью, г;
С - концентрация
меди, найденная по градуировочному графику, г/см3;
m - масса навески,
г.
4.2. Массовую долю меди (Х) в
процентах в случае определения оставшейся в электролите меди фотометрическим
методом вычисляют по формуле
Х = ,
где V - объем раствора
электролита, см3;
V1 - объем
аликвотной части раствора, см3;
m1 - масса катода,
г;
m2 - масса катода
с выделившейся медью, г;
m3 - масса меди,
найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески,
г.
4.3. Абсолютные расхождения
результатов параллельных определений (d - показатель
сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице.
Массовая доля меди, %
|
d, %
|
D, %
|
От
50 до 80
|
0,15
|
0,4
|
Св.
80
|
0,20
|
0,5
|
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
4.4. Абсолютные расхождения результатов
анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов
анализа, полученных в одной лаборатории, но при разных условиях (D - показатель
воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в таблице.
4.5. Контроль
точности результатов анализа
Контроль
точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам
безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, в соответствии с ГОСТ
25086.
4.4, 4.5. (Введены дополнительно,
Изм. № 2).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И
ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета
Министров СССР от 28.06.77 № 1614
3. ВЗАМЕН ГОСТ 15027.1-69
4. Стандарт
полностью соответствует СТ СЭВ 1527-79
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Срок действия
продлен до 01.01.94 Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.88 № 758
7. ИЗДАНИЕ с
Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., марте 1988 г. (ИУС 6-83,
6-88)