ГОСТ 1953.6-79. Межгосударственный стандарт. Бронзы оловянные. Методы определения цинка
(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
Tin bronze. Methods for the determination of zinc
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.
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, 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (ИУС 6-83, 11-90).
Настоящий стандарт устанавливает полярографические методы определения цинка (от 0,001% до 0,04% и от 0,01% до 4%), титриметрические методы определения цинка (от 1,5% до 17% и от 1,5% до 30%) и атомно-абсорбционный метод определения цинка (от 0,1% до 10%) в оловянных бронзах по ГОСТ 5017, ГОСТ 613 и ГОСТ 614.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА (от 0,001% до 0,03%)
2.1 Сущность метода
Метод основан на последовательном предварительном отделении олова в виде летучего тетрабромида и основной массы меди электролизом с последующим определением цинка на фоне ортофосфорной кислоты методом переменно-токовой полярографии.
2.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Полярограф переменного тока и ячейка с выносным анодом (насыщенный каломельный электрод) и ртутным капающим катодом.
Ртуть марки Р0 по ГОСТ 4658, осушенная.
Азот газообразный по ГОСТ 9293.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Смесь для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.
Электроды платиновые по ГОСТ 6563.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, 1 моль/дм3 раствор.
Цинк марки Ц1, Ц0 или Ц00 по ГОСТ 3640, растворы.
Стандартные растворы цинка. Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г цинка растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят раствор до удаления окислов азота, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г цинка.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 1 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
2.3 Проведение анализа
Навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрывают стакан часовым стеклом и осторожно растворяют при нагревании в 40 см3 смеси для растворения. При неполном растворении навески в раствор по каплям осторожно добавляют бром. По окончании растворения приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до выделения густого белого дыма и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и повторяют упаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты.
| Массовая доля цинка, % | Масса навески, г | Полярографируемый объем, см3 |
|---|---|---|
| От 0,001 до 0,005 | 2 | 25 |
| « 0,005 » 0,015 | 1 | 10 |
| « 0,015 » 0,03 | 0,5 | 10 |
Разбавляют раствор водой до 100 — 150 см3, прибавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и 3 см3 концентрированной азотной кислоты. Раствор подвергают электролизу при силе тока 2,5 — 3 А в течение 1,5 ч. Затем к электролиту добавляют 25 — 30 см3 воды и, если через 15 мин на вновь покрытой раствором поверхности катода не появляется осадок меди, электролиз считают законченным. Ополаскивают электроды водой, не прерывая тока.
Электролит после электролиза выпаривают до влажных солей, растворяют соли в 20 см3 1 моль/дм3 раствора ортофосфорной кислоты, переносят полученный раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают раствор до метки 1 моль/дм3 раствором ортофосфорной кислоты и перемешивают. Аликвотную часть раствора (см. табл. 1) переносят в полярографическую ячейку, пропускают через раствор азот в течение 5 — 6 мин и полярографируют в интервале от -0,8 до -1,3 В, регистрируя пик восстановления цинка при -1,05 В.
Содержание цинка в бронзе определяют методом стандартных добавок. Для этого 0,1 — 0,5 см3 стандартного раствора Б цинка вводят в полярографическую ячейку, перемешивают раствор азотом 1 мин и далее поступают так же, как и при полярографическом определении цинка в анализируемом растворе. Объем стандартной добавки выбирают так, чтобы величина пика цинка после добавки увеличивалась в 2 — 3 раза по сравнению с пиком цинка при полярографировании анализируемого раствора.
Одновременно с определением цинка в бронзе проводят контрольный опыт со всеми реактивами по описанной выше методике.
2.4 Обработка результатов
2.4.1 Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{(h_{1} - h_{x}) \cdot C \cdot V \cdot 100}{(h_{2} - h_{1}) \cdot m} ,
где h_{1} — высота пика цинка для анализируемого раствора, мм;
h_{2} — высота пика цинка после введения стандартной добавки, мм;
h_{x} — высота пика цинка в контрольном опыте, мм;
С — концентрация стандартного раствора цинка, г/см3;
V — объем стандартной добавки, см3;
m — масса навески бронзы, взятая на полярографирование, г.
2.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 2.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.4.3. 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 табл. 2.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок в соответствии с ГОСТ 25086.
2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА (от 0,1% до 4%)
3.1 Сущность метода
Метод основан на растворении бронзы в смеси бромистоводородной кислоты и брома, хроматографическом отделении цинка на анионите, элюировании цинка водой и полярографическом определении цинка на хлоридо-аммиачном фоне в интервале потенциалов от минус 1 до минус 1,5 В относительно насыщенного каломельного электрода.
3.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Колонки ионообменные диаметром 15 мм, высотой 250 — 300 мм.
Полярограф переменного тока со всеми принадлежностями.
Допускается применение других полярографов.
Смола ионообменная марки АВ-17 по ГОСТ 20301.
Допускается применение других смол типа слабых анионитов (ЭДЗ-10П, АН-31, Дауэкс и т.п.).
Кислота соляная по ГОСТ 14261, 2 моль/дм3 раствор.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 3:100.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2567.
Смесь для растворения свежеприготовленная; готовят следующим образом: 9 частей бромистоводородной кислоты смешивают с одной частью брома.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, насыщенный раствор.
Натрий сернистокислый по ГОСТ 4166.
Гидрат окиси калия (кали едкое) по ГОСТ 9285, раствор 50 и 100 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммонийный буферный раствор готовят следующим образом: 53 г хлористого аммония и 25 г сернистокислого натрия растворяют в 500 см3 воды, 0,2 г желатина растворяют в 50 см3 горячей воды. После охлаждения соединяют оба раствора, добавляют 75 см3 аммиака и доливают водой до 1 дм3.
Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор 10 г/дм3.
Азот газообразный по ГОСТ 9293.
Ртуть по ГОСТ 4658, марки Р0, обезвоженная.
Цинк по ГОСТ 3640 с массовой долей цинка не менее 99,9%.
Стандартный раствор цинка: 0,1 г цинка растворяют при нагревании в 30 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г цинка.
3.3 Подготовка ионообменных колонок к работе
50 г ионообменной смолы фракцией 0,25 — 0,5 мм помещают в стакан вместимостью 500 см3, заливают 400 см3 раствора хлористого натрия. Смолу выдерживают 24 ч при комнатной температуре. Раствор сливают и промывают смолу декантацией соляной кислотой, разбавленной 3:100, до полного удаления железа (реакция с роданистым калием).
Затем смолу последовательно промывают раствором гидрата окиси калия 50 г/дм3, водой, а затем раствором гидрата окиси калия 100 г/дм3 до полного удаления хлорид-ионов (реакция с азотнокислым серебром), дистиллированной водой до слабощелочной реакции промывной жидкости, затем обрабатывают тремя порциями 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты по 100 см3 каждая.
В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из стеклянной ваты, затем заполняют колонку слоем смолы высотой 200 мм, при этом тщательно следят за тем, чтобы пузырьки воздуха не задерживались между зернами смолы. После заполнения колонок через смолу пропускают 100 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты. Подготовленная колонка может быть использована для 20 — 25 непрерывных анализов.
Перед проведением анализа высота 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты над смолой должна быть 10 — 20 мм. В процессе работы над верхним краем смолы слой жидкости должен быть не менее 15 — 20 мм.
По окончании ионообменного разделения и элюирования цинка смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой (рН 2) реакции промывной жидкости, затем пропусканием 100 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты.
3.4 Проведение анализа
Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, осторожно добавляют 20 см3 смеси для растворения и осторожно выпаривают раствор досуха. Выпаривание с 15 см3 смеси для растворения повторяют еще 3 раза. К остатку приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления густого белого дыма серной кислоты. Охлаждают стакан, добавляют 30 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают и отфильтровывают осадок сернокислого свинца на плотный фильтр, промывая его раствором серной кислоты, разбавленной 3:100.
Фильтрат выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 50 — 70 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты и пропускают раствор через ионообменную колонку со скоростью 2 см3/мин.
Промывают колонку 150 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты со скоростью вытекания жидкости 2 см3/мин и элюируют цинк 250 см3 воды со скоростью 1,5 — 2 см3/мин, собирая элюат в стакан вместимостью 300 см3.
Раствор упаривают до объема 2 — 3 см3, разбавляют хлоридно-аммонийным буферным раствором, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3 и доливают до метки тем же раствором. Спустя 10 мин часть раствора переносят в полярографическую ячейку и полярографируют раствор при соответствующей чувствительности прибора (высота пика или волны цинка должна быть не менее 10 — 15 мм) от минус 1,0 до минус 1,5 В относительно насыщенного каломельного электрода.
Одновременно с определением цинка в анализируемой пробе выполняют полярографическое определение пробы с добавкой стандартного раствора. Для этого к пробе массой 1 г добавляют стандартный раствор цинка так, чтобы содержание цинка в добавке равнялось предполагаемому содержанию цинка в анализируемой пробе и далее поступают, как при определении цинка в анализируемой пробе.
При работе с полярографом постоянного тока в раствор добавляют 1 — 2 кристаллика сернистокислого натрия.
3.5 Обработка результатов
3.5.1 Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
где h — высота волны (пика) цинка, соответствующая раствору анализируемой пробы, мм;
Н — высота волны (пика) цинка, соответствующая раствору анализируемой пробы с добавкой стандартного раствора, мм;
m_{1} — масса цинка в добавке стандартного раствора, г;
m — масса анализируемой навески, г.
3.1 — 3.5.1. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.5.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 2.
3.5.3. 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 табл. 2.
3.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным или титриметрическим методами, в соответствии с ГОСТ 25086.
4. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА В БРОНЗАХ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ НИКЕЛЬ И СВИНЕЦ (от 1,5% до 17%)
4.1 Сущность метода
Метод основан на комплексонометрическом титровании цинка в присутствии ксиленолового оранжевого в качестве индикатора после маскирования меди тиосульфатом натрия.
4.2 Реактивы и растворы
Смесь кислот для растворения, свежеприготовленная: один объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний фтористый (фторид) по ГОСТ 4518, раствор 200 г/дм3.
Аммоний фтористый кислый (бифторид) по ГОСТ 9546.
Натрий серноватистокислый (натрий тиосульфат), раствор 200 г/дм3.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199, раствор 200 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Индикаторная смесь: ксиленоловый оранжевый тщательно растирают с хлористым натрием в отношении 1:100.
Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, растворы 0,025 и 0,01 моль/дм3, готовят из фиксанала или следующим образом: 9,305 г или 3,7224 г трилона Б растворяют в 500 см3 воды при нагревании, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки водой.
Цинк по ГОСТ 3640, марки Ц0 или Ц00.
Стандартный раствор цинка: 1 г металлического цинка растворяют в 25 см3 соляной кислоты (1:1), раствор выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1), переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки водой.
Определение массовой концентрации раствора трилона Б.
25 см3 раствора цинка помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3 и нейтрализуют раствором аммиака до образования гидроксида цинка. Затем добавляют 20 см3 раствора фторида аммония, перемешивают, добавляют сухую соль бифторида аммония до растворения осадка, 20 см3 раствора тиосульфата натрия, 20 см3 уксуснокислого натрия, разбавляют водой до 200 см3, добавляют индикаторную смесь и титруют раствором трилона Б до изменения красной окраски в светло-желтую.
Массовую концентрацию раствора трилона Б (Т), выраженную в граммах цинка на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
где m — масса цинка, взятая на титрование, г;
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
4.3 Проведение анализа
Навеску бронзы (табл. 3) помещают в стакан вместимостью 200 — 300 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании.
После растворения навески раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора (табл. 3) помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3 и при перемешивании добавляют по каплям раствор аммиака до выпадения осадка гидроксида меди. Затем добавляют 20 см3 раствора фторида аммония, перемешивают и добавляют сухую соль бифторида аммония до полного растворения осадка. К раствору добавляют 20 см3 раствора тиосульфата натрия, 20 см3 раствора уксуснокислого натрия (до рН 5,6 — 6,0), разбавляют водой до 200 см3, добавляют индикаторную смесь и титруют раствором трилона Б (табл. 3) до изменения красно-сиреневой окраски в светло-желтую.
4.4 Обработка результатов
4.4.1 Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{V \cdot T \cdot 100}{m} ,
где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
T — массовая концентрация раствора трилона Б по цинку, г/см3;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 2.
4.4.3. 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 табл. 2.
4.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
Разд. 4. (Измененная редакция, Изм. № 2).
5. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА С ОТДЕЛЕНИЕМ ЦИНКА НА АНИОНИТЕ (от 1,5% до 30%)
5.1 Сущность метода
Метод основан на комплексонометрическом титровании цинка после его отделения на сильноосновном анионите.
5.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Колонки стеклянные ионообменные диаметром 15 мм, высотой 250 — 300 мм (в качестве колонок можно использовать бюретки вместимостью 50 мм, диаметром 12 — 15 мм).
Смола ионообменная АН-31 по ГОСТ 20301.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 1:20 и 2 моль/дм3 раствор.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 3:100.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2567.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Смесь для растворения свежеприготовленная; готовят следующим образом: 9 частей бромистоводородной кислоты смешивают с одной частью брома.
Натрия гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328, раствор 50 г/дм3 и 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:5.
Натрий серноватистокислый, раствор 200 г/дм3.
Буферный раствор рН 5,7 готовят следующим образом: 96 см3 уксусной кислоты и 115 см3 аммиака разбавляют водой до 1000 см3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233 и насыщенный раствор.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.
Цинк по ГОСТ 3640, с массовой долей цинка не менее 99,9%.
Стандартный раствор цинка; готовят следующим образом: 1 г цинка растворяют в 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 100 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,01 моль/дм3 раствор.
Установка массовой концентрации раствора трилона Б:
50 см3 стандартного раствора цинка помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, разбавляют водой до 300 см3, добавляют около 0,1 г смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием, нейтрализуют аммиаком до появления слабо-фиолетовой окраски, добавляют 2,5 см3 раствора серноватистокислого натрия, 1 см3 раствора фтористого натрия, 10 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до изменения окраски в желтую.
Массовую концентрацию раствора трилона Б (Т), выраженную в граммах цинка на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле:
где m — масса цинка, взятая на титрование, г;
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.3 Подготовка хроматографических колонок к работе
50 г ионообменной смолы (мелкая фракция) помещают в стакан вместимостью 500 см3, заливают 400 см3 насыщенного раствоpa хлористого натрия и выдерживают 24 ч при комнатной температуре. Раствор сливают и промывают смолу декантацией соляной кислотой, разбавленной 3:100, до полного удаления железа (реакция с роданистым калием). Затем смолу последовательно промывают раствором едкого натра 50 г/дм3, раствором едкого натра 100 г/дм3 до полного удаления хлорид-ионов (реакция с азотнокислым серебром), смолу промывают водой до слабощелочной реакции промывной жидкости и обрабатывают тремя порциями 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты по 100 см3 каждая.
В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из стеклянной ваты, затем заполняют колонку слоем смолы высотой 300 — 320 мм, при этом тщательно следят за тем, чтобы пузырьки воздуха не задерживались между зернами смолы. После заполнения колонок через смолу пропускают 100 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты.
Перед проведением анализа высота раствора соляной кислоты над смолой должна быть 10 — 20 мм.
По окончании хроматографического разделения смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой реакции промывной жидкости, а затем пропусканием 100 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты.
5.4 Проведение анализа
Навеску бронзы (см. табл. 4) помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 20 см3 смеси для растворения при нагревании. После растворения осторожно выпаривают раствор досуха. Выпаривание с 15 см3 смеси для растворения повторяют 3 — 4 раза. К охлажденному остатку добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 50 см3 воды, кипятят до растворения солей, охлаждают и оставляют стоять 4 ч.
| Массовая доля свинца, г | Масса навески, г |
|---|---|
| От 1,5 до 5,0 | 1 |
| Св. 5,0 « 10,0» | 0,5 |
| « 10,0 » 30,0 | 0,25 |
Осадок сернокислого свинца отфильтровывают на плотный фильтр, промывая стакан и осадок раствора серной кислотой, разбавленной 3:100. Осадок отбрасывают, а фильтрат выпаривают досуха.
Охлажденный сухой остаток растворяют в 50 — 70 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты при нагревании. Раствор пропускают через колонку со скоростью 2 см3/мин. Стакан и колонку промывают 200 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты, пропуская раствор с той же скоростью до исчезновения реакции на ионы меди, никеля и железа.
Цинк элюируют с той же скоростью 450 см3 воды и собирают элюат в коническую колбу вместимостью 500 см3. К раствору добавляют около 0,1 г смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием, нейтрализуют аммиаком до появления слабо-фиолетовой окраски, добавляют 2,5 см3 раствора серноватистокислого натрия, 1 см3 раствора фтористого натрия, 10 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до изменения окраски в желтую.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.5 Обработка результатов
5.5.1 Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле:
X = \frac{V \cdot T}{m} \cdot 100 ,
где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3;
5.5.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 2.
5.5.1, 5.5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
5.5.3. 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 табл. 2.
5.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
5.5.3, 5.5.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД (от 0,1% до 10%)
6.1 Сущность метода
Метод основан на измерении абсорбции света атомами цинка, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух.
6.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для цинка.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 2 моль/дм3 и 1 моль/дм3 растворы.
Смесь кислот для растворения готовят следующим образом: объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Цинк по ГОСТ 3640 с массовой долей цинка не менее 99,9%.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г цинка растворяют при нагревании в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,0005 г цинка.
Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты и доливают водой до метки.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г цинка.
Раствор В; готовят следующим образом: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты и доливают водой до метки.
6.3 Проведение анализа
Навеску бронзы (см. табл. 5) помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 смеси кислот. Раствор охлаждают, переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 5), ополаскивают стенки стакана 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты и доливают до метки этой же кислотой.
Аликвотную часть раствора переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 5) и доливают до метки 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты.
Измеряют атомную абсорбцию цинка в пламени ацетилен-воздух при длине волны 213,8 нм параллельно с градуировочными растворами.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.3.1 Построение градуировочного графика
В десять из одиннадцати мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 2,5; 5,0; 10 см3 стандартного раствора В; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора Б цинка. Во все колбы добавляют по 10 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты и доливают до метки водой.
Измеряют атомную абсорбцию цинка, как указано в п. 6.3. По полученным данным строят градуировочный график.
6.4 Обработка результатов
6.4.1 Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{C \cdot V}{m} \cdot 100 ,
где С — концентрация цинка, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем конечного раствора пробы, см3;
m — масса навески, содержащаяся в конечном объеме раствора, г.
6.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 2.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.4.3. 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 табл. 2.
6.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных титриметрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
6.4.3, 6.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
7. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА В БРОНЗАХ В ПРИСУТСТВИИ НИКЕЛЯ И СВИНЦА (от 1,5% до 17%)
7.1 Сущность метода
Метод основан на комплексонометрическом титровании цинка в присутствии хромогена черного в качестве индикатора после отделения меди тиосульфатом натрия и связывании железа и никеля в комплексе аммиачным раствором диметилглиоксима.
7.2 Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.
Смесь кислот для растворения, свежеприготовленная: один объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Кислота серная по ГОСТ 4204.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 250 г/дм3.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат), раствор 200 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор 100 г/дм3.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, раствор 10 г/дм3 аммиачный.
Метиловый красный, раствор 1 г/дм3.
Индикаторная смесь: хромоген черный хорошо растирают с хлористым натрием в отношении 1:100.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, растворы 0,025 и 0,01 моль/дм3.
Цинк по ГОСТ 3640, марки Ц0 или Ц00.
Стандартный раствор цинка: 0,1 г металлического цинка растворяют в 15 см3 соляной кислоты (1:1), раствор выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1), и переносят в мерную колбу вместимостью 100 мм3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора содержит 0,001 г цинка.
25 см3 стандартного раствора цинка помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 25 см3 раствора хлористого аммония, 2 — 3 капли метилового красного и раствор нейтрализуют аммиачным раствором диметилглиоксима до перехода окраски из красной в желтую и еще избыток 5 см3. Затем добавляют 5 — 6 капель раствора калия двухромовокислого, индикаторной смеси и раствор титруют трилоном Б до перехода красно-фиолетовой окраски в зеленую.
Массовую концентрацию раствора трилона Б (Т), выраженную в граммах цинка на 1 см3 раствора, рассчитывают по формуле
где m — масса цинка, взятая на титрование, г;
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
7.3 Проведение анализа
Навеску бронзы массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 10 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. К охлажденному раствору добавляют 4 см3 серной кислоты и выпаривают до выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь выпаривают до выделения белого дыма серной кислоты. К охлажденному остатку добавляют 100 — 150 см3 воды и нагревают до растворения солей. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Колбу оставляют стоять для отстаивания осадка сернокислого свинца. Можно отфильтровать осадок через сухой плотный фильтр в сухую колбу. Затем отбирают аликвотную часть раствора (см. табл. 3), помещают в стакан вместимостью 250 см3 и доливают воды до 100 см3. В раствор добавляют тиосульфата натрия до появления белой мути, кипятят раствор до коагуляции осадка сернистой меди и получения прозрачного раствора над осадком. Раствор фильтруют через фильтр в коническую колбу вместимостью 500 см3, осадок на фильтре промывают несколько раз горячей водой и отбрасывают.
К фильтрату добавляют 25 см3 раствора хлористого аммония для удержания цинка в растворе 2 — 3 капли метилового красного и раствор нейтрализуют аммиачным раствором диметилглиоксима до перехода окраски из красной в желтую и еще избыток 5 см3. В раствор добавляют 5 — 6 капель раствора калия двухромовокислого, индикаторной смеси и титруют трилоном Б (см. табл. 3) до перехода красно-фиолетовой окраски в зеленую.
7.4 Обработка результатов
7.4.1 Массовую долю цинка (X) в процентах рассчитывают по формуле
где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б по цинку, г/см3;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
7.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 2.
7.4.3. 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 табл. 2.
7.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
Раздел 7. (Введен дополнительно, Изм. № 2).
8. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА (ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЛОВА, СВИНЦА, МЕДИ И ЦИНКА ИЗ ОДНОЙ НАВЕСКИ)
8.1 Сущность метода
Метод основан на последовательном отделении цинка от олова, свинца и меди по ГОСТ 1953.1 из одной навески и его определении титриметрическим методом.
Олово определяют по ГОСТ 1953.6.
Свинец определяют по ГОСТ 1953.2.
Медь определяют по ГОСТ 1953.1.
Из раствора освобожденного от олова, свинца и меди определяют цинк комплексонометрическим титрованием в присутствии эриохром черного Т в качестве индикатора.
8.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Электроды платиновые по ГОСТ 6563.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:4 и 1:100.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммиак хлористый по ГОСТ 3773.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Буферный раствор: 20 г хлористого аммония растворяют в воде, добавляют 100 см3 раствора аммиака и разбавляют водой до 1 дм3.
Диэтилдитиокарбомат натрия по ГОСТ 8864, раствор 30 г/дм3.
Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 100 г/дм3.
Индикаторная смесь: эриохром черный Т хорошо растирают с хлористым натрием в отношении 1:100.
Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор 0,025 моль/дм3 (см. приготовление п. 4.2).
Цинк по ГОСТ 3640, марки Ц0 или Ц00.
Стандартный раствор цинка: 0,1 г цинка растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мм3 и до метки доливают водой.
1 см3 раствора содержит 0,001 г цинка.
Определение массовой концентрации раствора трилона Б
10 см3 раствора цинка помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 100 см3 воды и нейтрализуют раствором аммиака до окрашивания лакмусовой бумаги в синий цвет. Затем добавляют 3 капли раствора диэтилдитиокарбамата натрия для связывания следов меди (при наличии меди раствор примет буровато-желтую окраску), 10 см3 буферного раствора, индикаторной смеси ~ 0,2 г и раствор титруют раствором трилона Б до изменения вишневой окраски раствора в темно-зеленую.
Массовую концентрацию раствора трилона Б (Т) выраженную в граммах цинка на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
8.3 Проведение анализа
Раствор, освобожденный от олова, свинца и меди (см. п. 8.1), переносят в коническую колбу вместимостью 500 см3 и нейтрализуют раствором аммиака до окрашивания лакмусовой бумаги в синий цвет. Затем добавляют 3 капли раствора диэтилдитиокарбамата натрия для связывания остаточной меди (при наличии меди раствор примет буровато-желтую окраску), 10 см3 буферного раствора, индикаторной смеси ~ 0,2 г и раствор титруют раствором трилона Б до изменения вишневой окраски раствора в темно-зеленую.
Примечание. Раствор диэтилдитиокарбамата натрия можно заменить раствором тиомочевины. В таком случае в освобожденный раствор от олова, свинца и меди сначала добавляют 2 капли раствора тиомочевины, а затем проводят нейтрализацию раствора. После нейтрализации добавляют буферный раствор, индикаторную смесь и раствор титруют трилоном Б до изменения окраска раствора в синий цвет.
Раствор для титрования должен быть холодным.
8.4 Обработка результатов
8.4.1 Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{V \cdot T \cdot 100}{m} ,
где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3;
8.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 2.
8.4.3. 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 табл. 2.
8.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.