ГОСТ 1652.13-77. Сплавы медно-цинковые. Методы определения фосфора
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.04.1977 № 1062)
(ред. от 01.12.1992)
от 27 апреля 1977 г. № 1062
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Copper-zinc alloys. Methods for the determination of phosphorus
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.
Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.04.77 № 1062.
Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
|---|---|
| ГОСТ 8.315-91 | 2.4.4, 3.4.4 |
| ГОСТ 177-88 | 2.2 |
| ГОСТ 1020-77 | Вводная часть |
| ГОСТ 1652.1-77 | 1.1 |
| ГОСТ 3118-77 | 2.2 |
| ГОСТ 3760-79 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 3765-78 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4166-76 | 3.2 |
| ГОСТ 4198-75 | 3.2 |
| ГОСТ 4233-77 | 3.2 |
| ГОСТ 4461-77 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 6006-78 | 3.2 |
| ГОСТ 10484-78 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 9336-75 | 2.2 |
| ГОСТ 15527-70 | Вводная часть |
| ГОСТ 17711-93 | Вводная часть |
| ГОСТ 18300-87 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 25086-87 | 1.1, 2.4.4, 3.4.4 |
| ГОСТ 20490-75 | 2.2 |
Постановлением Госстандарта РФ от 28.12.1992 № 1525 снято ограничение срока действия.
Переиздание (июль 1997 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в октябре 1981 г., ноябре 1987 г., декабре 1992 г. (ИУС 12-81, 2-88, 3-93).
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора (при массовой доле фосфора от 0,005 до 0,1%), экстракционно-фотометрический метод определения фосфора (при массовой доле фосфора от 0,002 до 0,04%) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.
(Измененная редакция, Изм. № 2.)
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1652.1.
(Измененная редакция, Изм. № 2.)
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
2.1 Сущность метода
Метод основан на образовании желтого фосфорнованадиевомолибденового комплекса и измерении его оптической плотности без предварительного отделения фосфора.
2.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Смесь кислот для растворения готовят смешиванием 400 см3 соляной кислоты, 100 см3 азотной кислоты и 500 см3 воды.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний ванадиевокислый (мета) по ГОСТ 9336, готовят следующим образом: 2,5 препарата растворяют в 500 — 700 см3 горячей воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 20 см3 концентрированной азотной кислоты, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный из спиртового раствора, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.
Перекристаллизацию молибденовокислого аммония проводят следующим образом: 70 г препарата растворяют в 400 см3 горячей воды и дважды фильтруют через один и тот же фильтр. К фильтрату добавляют 250 см3 этилового спирта и после отстаивания в течение 1 ч выделившиеся кристаллы отсасывают и повторяют перекристаллизацию. После второго отсасывания кристаллы промывают 2 — 3 раза смесью спирта с водой (5:8) и высушивают на воздухе.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 и разбавленный 5:8.
Водорода перекись по ГОСТ 177, 30%-ный раствор.
Медь высокой чистоты с содержанием фосфора не более 0,0002%.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, 0,2 моль/дм3 раствор.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Калий фосфорнокислый однозамещенный.
Натрий фосфорнокислый двузамещенный.
Раствор фосфора стандартный готовят следующим образом: 0,4395 г однозамещенного фосфорнокислого калия или 0,4586 г двузамещенного фосфорнокислого натрия, предварительно высушенных при 105 °С до постоянной массы, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г фосфора.
(Измененная редакция, Изм. № 3.)
2.3 Проведение анализа
2.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 20 см3 смеси для растворения. Стакан накрывают часовым стеклом. Вначале растворение производят без нагревания, а после растворения основной массы навески — при нагревании до полного растворения пробы.
При анализе кремниевых сплавов навеску помещают в платиновую чашку и растворяют в 15 см3 концентрированной азотной и 2 см3 фтористоводородной кислоты. Раствор выпаривают досуха, добавляют 5 см3 концентрированной азотной кислоты. Выпаривание повторяют еще четыре раза, прибавляя каждый раз по 5 см3 концентрированной азотной кислоты. Остаток растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, переносят раствор в стакан вместимостью 250 см3, ополаскивают чашку небольшим количеством воды и прибавляют 5 см3 соляной кислоты. Раствор нагревают до температуры 30 — 40 °С, добавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до появления фиолетового окрашивания и оставляют на 5 мин. Затем раствор нагревают до кипения, кипятят 1 мин и охлаждают до 30 — 40 °С.
К полученному раствору приливают 1 см3 перекиси водорода, нагревают до кипения и кипятят 3 мин до удаления окислов азота (не следует допускать бурного и длительного кипения раствора во избежание потерь раствора и фосфора).
Обмывают стекло водой, приливают 10 см3 раствора ванадиевокислого аммония, 10 см3 раствора молибденовокислого аммония, хорошо перемешивают, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Измеряют оптическую плотность в кювете с толщиной слоя 3 см на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром при длине волны 434 нм или в кювете с толщиной слоя 1 см на спектрофотометре при длине волны 315 нм по отношению к раствору контрольной пробы.
2.3.2 Приготовление раствора контрольной пробы
Берут такую навеску меди высокой чистоты, чтобы содержание меди в растворе было близко к ее содержанию в пробе, и растворяют в 20 см3 смеси кислот. Далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3 Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 250 см3 помещают по 1 г чистой меди, приливают последовательно 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора фосфора, прибавляют по 20 см3 смеси кислот и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. В качестве раствора сравнения используют раствор, в который не добавляли раствор фосфора.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям фосфора строят градуировочный график.
2.4 Обработка результатов
2.4.1 Массовую долю фосфора (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{m \cdot 100}{m_{1}} ,
где m — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — сходимость) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 1.
| Массовая доля фосфора | d, % | D, % |
|---|---|---|
| От 0,002 до 0,005 включ. Св. 0,005 « 0,01 » « 0,01 » 0,03 « » 0,03 « 0,06 » « 0,06 » 0,1 «» | 0,0005 0,001 0,002 0,003 0,006 | 0,0007 0,0014 0,003 0,004 0,008 |
2.4.3. 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 значений, указанных в табл. 2.
| Массовая доля фосфора, % | Масса навески пробы, г |
|---|---|
| До 0,01 Св. 0,01 до 0,04 | 2 0,4 |
2.4.2, 2.4.3. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3.)
2.4.4. 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 по ГОСТ 8.315, или методом добавок, в соответствии с ГОСТ 25086.
(Измененная редакция, Изм. № 3.)
2.4.4.1, 2.4.4.2. (Исключены, Изм. № 3.)
3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА ПО ЖЕЛТОЙ ФОСФОРНОМОЛИБДЕНОВОЙ ГЕТЕРОПОЛИКИСЛОТЕ В СПЛАВАХ, СОДЕРЖАЩИХ МЫШЬЯК
3.1 Сущность метода
Метод основан на образовании фосфором желтого фосфорномолибденового комплекса при рН 1,5 экстрагируемого смесью хлороформа и н-бутилового спирта, и измерении оптической плотности экстракта.
3.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:2.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кристаллический фиолетовый, раствор 10 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор 50 г/дм3.
Перекристаллизацию молибденовокислого аммония проводят, как указано в п. 2.2.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 и разбавленный 5:8.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006-78, перегнанный при 118 °С.
Смесь для экстракций; готовят следующим образом: смешивают н-бутиловый спирт и хлороформ в отношении 1:3.
Смесь для промывания; готовят следующим образом: к 500 см3 воды прибавляют 120 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, 30 см3 раствора молибденовокислого аммония и 40 см3 н-бутилового спирта.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,4395 г фосфорнокислого калия, высушенного при 105 °С, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г фосфора.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г фосфора.
3.3 Проведение анализа
3.3.1 Для сплавов, не содержащих кремния и олова
Массу навески сплава в зависимости от массовой доли фосфора (табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 10 — 25 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании.
После растворения пробы стенки и стекло обмывают водой, раствор кипятят до удаления окислов азота, разбавляют водой до 75 см3 и нейтрализуют аммиаком до рН 1,5, контролируя рН капельной пробой с раствором кристаллического фиолетового или по индикаторной бумаге. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250 см3 и разбавляют водой до 100 см3. Добавляют 6 см3 раствора молибденовокислого аммония и оставляют на 10 мин. Добавляют 8 см3 н-бутилового спирта и энергично перемешивают для насыщения водного раствора спиртом, добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и перемешивают. Желтый комплекс фосфорномолибденовой кислоты экстрагируют 10 см3 смеси для экстракции, осторожно встряхивая 1 мин. После разделения фаз нижнюю органическую фазу переносят в другую делительную воронку.
К водной фазе снова добавляют 5 см3 смеси для экстракции и экстрагируют 1 мин. Экстракцию с 5 см3 смеси для экстракции повторяют еще раз. Последний экстракт должен быть бесцветным. Органический слой промывают в делительной воронке 50 см3 смеси для промывки, перемешивая 30 с. После раздела фаз нижний слой сливают в сухую мерную колбу вместимостью 25 см3, содержащую 0,2 г безводного сернокислого натрия, перемешивают и доливают до метки смесью для экстракции.
Оптическую плотность экстракта измеряют на фотоэлектроколориметре с фиолетовым или синим светофильтром (при длине волны 420 — 430 нм) в кювете с толщиной слоя 2 см или на спектрофотометре при длине волны 420 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по отношению к раствору контрольной пробы.
3.3.2 Для сплавов, содержащих кремний
Массу навески (см. табл. 2) помещают в платиновую чашку и растворяют в смеси 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2 — 3 см3 фтористоводородной кислоты при осторожном нагревании и выпаривают досуха. Ополаскивают стенки чашки 10 см3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание досуха еще три раза, каждый раз добавляя по 10 см3 концентрированной азотной кислоты.
К сухому остатку добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют соли и раствор переводят в стакан вместимостью 250 см3. Чашку ополаскивают водой несколько раз по 10 см3 и раствор кипятят до удаления окислов азота, затем разбавляют водой до 75 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
3.3.3 Для сплавов, содержащих олово
Навеску сплава (см. табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250 см3, прибавляют 0,2 г хлористого натрия и растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
3.3.4 Построение градуировочного графика
В восемь стаканов вместимостью по 250 см3 вводят 0; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0; 16,0 и 20,0 см3 стандартного раствора Б, добавляют по 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до 75 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
По найденным величинам оптических плотностей и соответствующим им содержаниям фосфора строят градуировочный график.
3.4 Обработка результатов
3.4.1 Массовую долю фосфора ( X_{1} ) в процентах вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{m \cdot 100}{m_{1}} ,
где m — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;
3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — сходимость) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. № 2.)
3.4.3. 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 значений, указанных в табл. 1.
3.4.2, 3.4.3. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3.)
3.4.4. 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 по ГОСТ 8.315, или методом добавок, в соответствии с ГОСТ 25086.
(Измененная редакция, Изм. № 3.)