ГОСТ 1293.5-83 (СТ СЭВ 3501-81). Государственный стандарт Союза ССР. Сплавы свинцово-сурьмянистые. Методы определения цинка и меди

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 1293.5-83Действующий акт

(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 08.02.1983 № 704)

(ред. от 28.05.1998)

Примечание

С 01.07.2003 до вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям, указанным в п. 1 ст. 46 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ. Изменение № 2, утв. Постановлением Госстандарта России от 11.04.2001 № 173-ст, введено в действие с 01.01.2002. Ограничение срока действия снято по Протоколу № 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации («ИУС», № 11, 1995). Документ утрачивает силу с 01.07.1988. Документ введен в действие с 01.07.1983. Взамен ГОСТ 1293.5-74.

Введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 8 февраля 1983 г. № 704

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

Группа В59

ОКСТУ 1709

Взамен ГОСТ 1293.5-74

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 8 февраля 1983 г. № 704 срок действия установлен

с 1 июля 1983 года до 1 июля 1988 года

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.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 1293.0-83.

2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ

(в ред. Изменения № 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 № 13)

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.

2.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки.

Воздух, сжатый под давлением 2 \cdot 10^{5} — 6 \cdot 10^{5} 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.

Восьмой абзац. Исключен. - Изменение № 2, принятое Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 № 13)

Девятый абзац. Исключен. - Изменение № 2, принятое Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 № 13)

Цинк по ГОСТ 3640-79.

Медь по ГОСТ 859-78 не ниже марки М0 или электролитная.

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.

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.

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.

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 и меди (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{(C_{1} - C_{2}) \cdot V}{m \cdot 10000} ,

где C_{1} — концентрация цинка или меди в анализируемом растворе, мкг/см3;

C_{2} — концентрация цинка или меди в растворе контрольного опыта, мкг/см3;

V — объем раствора сплава, см3;

m — масса навески сплава, г.

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 \Delta , %	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 \Delta , %	Расхождение результатов параллельных определений d, %	Расхождение результатов анализа D, %
От 0,0020 « 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 \Delta , приведенных в табл. 1 и 2, при выполнении следующих условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает допускаемых, результаты контроля точности положительные.

2.5.3. Метод определения цинка применяют при разногласии в оценке качества сплава.

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 бромисто-водородная 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.

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.

3.3.2. Для приготовления градуировочных растворов в семь мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают 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.

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.

3.5 Обработка результатов

3.5.1 Массовую долю цинка (и меди) (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{h \cdot V \cdot 100}{K \cdot m \cdot 1000 \cdot 1000} ,

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;

К — коэффициент пересчета, который вычисляют по формуле

K = \frac{h_{1}}{C} ,

где h_{1} — высота волны цинка (меди) градуировочного раствора, мм;

С — концентрация цинка (меди) в градуировочном растворе, мг/дм3.

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 P = 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 \Delta , %	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 » 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

Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не превышает предельных значений \Delta , приведенных в табл. 1 и 3, при выполнении следующих условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает допускаемых, результаты контроля точности положительные.