ГОСТ 1953.1-79. Межгосударственный стандарт. Бронзы оловянные. Методы определения меди
(утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 10.10.1979 № 3899)
(ред. от 01.08.1990)
Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10 октября 1979 г. № 3899
Дата введения 1 января 1981 года
1. Разработан и введен Министерством цветной металлургии СССР.
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.79 № 3899.
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1527-79.
5. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который даны ссылки | Номер раздела, пункта, подпункта |
|---|---|
| ГОСТ 8.315-97 | 4.5 |
| ГОСТ 613-79 | Вводная часть |
| ГОСТ 614-97 | Вводная часть |
| ГОСТ 859-2001 | 2.2 |
| ГОСТ 1953.2-79 | 2.3 |
| ГОСТ 1953.3-79 | 2.3 |
| ГОСТ 1953.5-79 | 2.4.2 |
| ГОСТ 2062-77 | 3.2 |
| ГОСТ 3760-79 | 3.2 |
| ГОСТ 3652-69 | 2.1 |
| ГОСТ 4109-79 | 3.2 |
| ГОСТ 4204-77 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4207-75 | 2.2 |
| ГОСТ 4461-77 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 5017-74 | Вводная часть |
| ГОСТ 5457-75 | 2.2 |
| ГОСТ 5841-74 | 3.2 |
| ГОСТ 6563-75 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 6691-77 | 3.2 |
| ГОСТ 9656-75 | 3.2 |
| ГОСТ 10484-78 | 3.2 |
| ГОСТ 18300-87 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 22867-77 | 2.2 |
| ГОСТ 25086-87 | 1.1, 4.4 |
6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94).
7. Издание с Изменениями № 1 и № 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (ИУС 6-83, 11-90).
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрические электролитические методы определения меди в оловянных бронзах по ГОСТ 5017, ГОСТ 614 и ГОСТ 613.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1527-79.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением: за результаты анализа принимают среднее арифметическое результатов трех (двух) параллельных определений.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ОТДЕЛЕНИЕМ ОЛОВА И СВИНЦА
2.1. Сущность метода
Метод основан на выделении меди электролизом после предварительного отделения олова в виде метаоловянной кислоты и свинца в виде сернокислого и взвешивании выделившегося на катоде осадка меди и последующем определении остаточной меди в электролите методом атомно-абсорбционной спектрометрии или фотометрическим методом с применением купризона.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Электроды платиновые по ГОСТ 6563.
Спектрометр атомно-абсорбционный.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652.
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 1000 см3.
Бис-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор, готовят следующим образом: 2,5 г 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 сут.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:4 и 1:100.
Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 300 г/дм3.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор 300 г/дм3.
Медь по ГОСТ 859, марки М0.
Стандартный раствор меди; готовят следующим образом: 0,1 г меди растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г меди.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
2.3. Проведение анализа
Навеску массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. После растворения сплава часовое стекло снимают, ополаскивают его водой и упаривают раствор до 5 — 10 см3. К остатку добавляют 50 см3 горячей воды, 10 см3 раствора азотнокислого аммония и выдерживают в теплом месте в течение 1 ч.
Осадок метаоловянной кислоты отфильтровывают на плотный фильтр с фильтробумажной массой, собирая фильтрат в стакан вместимостью 250 см3. Фильтр с осадком промывают горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100, до полного удаления меди (проба с железистосинеродистым калием).
Выделенный осадок метаоловянной кислоты используют при гравиметрическом методе определения олова по ГОСТ 1953.3.
Фильтрат упаривают до 150 см3, добавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4. В раствор погружают платиновые электроды (катод предварительно взвешивают) и проводят электролиз при силе тока 1,5 — 2 А и перемешивании раствора. Стакан с электролитом должен быть накрыт двумя половинками часового стекла или специальным органическим стеклом с прорезями для электродов. При анализе бронзы, содержащей свинец от 1% до 4%, добавляют 7 см3 серной кислоты (1:4) через 30 мин после начала электролиза. Выделившийся осадок двуокиси свинца на аноде используют при гравиметрическом методе определения свинца по ГОСТ 1953.2.
После обесцвечивания раствора стенки стакана, покрывные стекла и выступающие части электродов ополаскивают водой (15 — 20 см3) и продолжают электролиз еще 10 — 15 мин при силе тока 0,5 А.
Если на свежепогруженной части катода не выделяется осадок, электролиз считают законченным. В противном случае электролиз продолжают 10 — 15 мин и вновь контролируют полноту выделения меди.
По окончании электролиза, не выключая тока, вынимают электроды из электролита, ополаскивают электроды и покрывные стекла водой, собирая промывные воды в стакан с электролитом. Затем катод погружают в стакан с этиловым спиртом и высушивают при 105 °С до постоянной массы. Одна порция спирта (200 см3) может быть использована для промывки не более 20 электродов.
При анализе оловянно-свинцовистых бронз в фильтрат после отделения олова добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. К остатку после охлаждения добавляют 50 см3 воды. Нагревают до растворения солей, охлаждают и оставляют на 2 ч. Выделенный осадок сернокислого свинца отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 3 — 4 раза серной кислотой, разбавленной 1:100. Осадок отбрасывают или используют при титриметрическом методе определения свинца по ГОСТ 1953.2.
К фильтрату добавляют 10 см3 прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют воду до 150 см3 и проводят электролиз, как указано выше.
2.4. 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.
2.4.1 Определение остаточной меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии
2.4.1.1. Измеряют атомную абсорбцию меди в пламени ацетилен-воздух при длине волны 324,7 нм параллельно с растворами для построения градуировочного графика.
2.4.1.2 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 меди. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной, разбавленной 1:1, и серной, разбавленной 1:1, кислот, доливают до метки водой и измеряют атомную абсорбцию меди, как указано в п. 2.4.1.1. По полученным данным строят градуировочный график.
2.4.2 Определение остаточной меди фотометрическим методом с купризоном
2.4.2.1. Аликвотную часть раствора — 50 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и раствор аммиака, разбавленного 1:4, до образования 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 с толщиной поглощающего слоя 3 см или на спектрофотометре при длине волны 600 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
2.4.2.2 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 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. 2.4.2.1. По полученным данным строят градуировочный график.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий меди.
2.1 — 2.4.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ БЕЗ ОТДЕЛЕНИЯ ОЛОВА
3.1. Сущность метода
Метод основан на маскировании олова в виде растворимого фторидного комплекса, выделении меди электролизом, взвешивании выделившегося на катоде осадка меди и определении остаточного содержания меди в электролите методом атомно-абсорбционной спектрометрии или фотометрическим методом с применением купризона. Этот метод проще изложенного в разд. 2, но с его применением исключается возможность последующего определения олова, никеля и железа.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Электроды платиновые по ГОСТ 6563.
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для меди.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656, раствор 50 г/дм3.
Кислота сульфаминовая, насыщенный раствор.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:2.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:99.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Смесь кислот для растворения I; готовят следующим образом: к 600 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 40 см3 фтористоводородной кислоты, 15 г борной кислоты и доливают водой до 1000 см3. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.
Кислота лимонная по ГОСТ 10484.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Смесь для растворения II; готовят следующим образом: 9 частей бромистоводородной кислоты смешивают с одной частью брома.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:4.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор 10 г/дм3.
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 1000 см3.
Бис-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор; готовят следующим образом: 2,5 г 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 сут.
Медь по ГОСТ 859 с массовой долей меди не менее 99,9%.
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.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. 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 покрывной крышкой из фторопласта и растворяют сначала без нагревания, а затем при нагревании. Стенки стакана и крышку ополаскивают водой, добавляют 2 см3 раствора сульфаминовой кислоты, разбавляют водой до 150 см3 и проводят электролиз, как указано в п. 2.3.
Электролит после отделения меди помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, в которую предварительно вносят 10 см3 раствора борной кислоты, доливают до метки водой, перемешивают и используют для определения остаточной меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии или фотометрическим методом с применением купризона, как указано в п. 2.4.
3.1 — 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3.2. При массовой доле сурьмы менее 0,05% навеску сплава 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, азотной кислоты, разбавленной 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. 2.3.
3.3.3. При массовой доле сурьмы свыше 0,05% навеску сплава 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. 2.3.
3.3.2, 3.3.3. (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
X = \frac{(m_{2} - m_{1}) \cdot 100}{m} + \frac{C \cdot V \cdot 100}{m} ,
где V — объем раствора электролита, см3;
m_{2} — масса катода с выделившейся медью, г;
С — концентрация меди, найденная по градуировочному графику, г/см3;
4.2. Массовую долю меди (X) в процентах, в случае определения, оставшейся в электролите меди фотометрическим методом, вычисляют по формуле
X = \frac{(m_{2} - m_{1}) \cdot 100}{m} + \frac{m_{3} \cdot V \cdot 100}{m_{1}V_{1}} ,
где V — объем раствора электролита, см3;
V_{1} — объем аликвотной части раствора, см3;
m_{2} — масса катода с выделившейся медью, г;
m_{3} — масса меди, найденная по градуировочному графику, г;
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.3. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости, при n = 3), указанных в таблице.
| Массовая доля меди, % | d, % | D, % |
|---|---|---|
| От 50,0 до 80,0 включ. | 0,15 | 0,2 |
| Св. 80,0 | 0,20 | 0,3 |
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.4. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице.
4.5. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, в соответствии с ГОСТ 25086.