ГОСТ 1953.7-79. Межгосударственный стандарт. Бронзы оловянные. Методы определения железа
(утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 10.10.1979 № 3899)
(ред. от 01.08.1990)
от 10 октября 1979 г. № 3899
Tin bronze. Methods for the determination of iron
1 января 1981 года
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.79 № 3899.
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1534-79.
5. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который даны ссылки | Номер пункта, подпункта |
|---|---|
| ГОСТ 8.315-97 | 2.4.4, 3.4.4, 4.4.4 |
| ГОСТ 61-75 | 2.2 |
| ГОСТ 199-78 | 2.2 |
| ГОСТ 613-79 | Вводная часть |
| ГОСТ 614-97 | Вводная часть |
| ГОСТ 859-2001 | 4.2 |
| ГОСТ 1953.1-79 | 1.1 |
| ГОСТ 2062-77 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 3118-77 | 2.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 3760-79 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4109-79 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4204-77 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4238-77 | 2.2, 3.2 |
| ГОСТ 4461-77 | 2.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 5456-79 | 2.2 |
| ГОСТ 25086-87 | 1.1, 2.4.4, 3.4.4, 4.4.4 |
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, 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (ИУС 6-83, 11-90).
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения железа с применением 1,10-фенантролина или 2,2'-дипиридила (от 0,0025% до 0,6%), фотометрический метод с сульфосалициловой кислотой (от 0,01% до 0,6%) и атомно-абсорбционный метод (при массовой доле железа от 0,0025% до 0,6%) в оловянных бронзах по ГОСТ 5017, ГОСТ 613 и ГОСТ 614.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1534-79.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
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. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ 1,10-ФЕНАНТРОЛИНА ИЛИ 2,2'-ДИПИРИДИЛА
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании железом окрашенного комплекса с 1,10-фенантролином или 2,2'-дипиридилом после предварительной отгонки олова в виде тетрабромида и выделении железа соосаждением с гидроокисью алюминия.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Смесь для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1 и 1:50.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.
Квасцы алюмоаммонийные (аммоний-алюминий сернокислый) по ГОСТ 4238, раствор; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм3 воды с добавлением 10 см3 концентрированной серной кислоты.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 10 г/дм3, свежеприготовленный.
1,10-фенантролин солянокислый, раствор; готовят следующим образом: 2,5 г препарата растворяют при нагревании в небольшом количестве воды с добавлением нескольких капель концентрированной соляной кислоты и разбавляют водой до 1 дм3. Хранят раствор в темном сосуде.
2,2'-дипиридил, раствор; готовят следующим образом: 1,5 г 2,2'-дипиридила растворяют при нагревании в небольшом количестве воды с добавлением нескольких капель концентрированной соляной кислоты и разбавляют водой до 1 дм3. Хранят раствор в темном сосуде.
Буферный раствор; готовят следующим образом: 272 г уксуснокислого натрия растворяют в 500 см3 воды, прибавляют 240 см3 уксусной кислоты, фильтруют и доливают водой до 1 дм3.
Смесь реактивов, свежеприготовленная; одну часть раствора солянокислого гидроксиламина смешивают с одной частью раствора 1,10-фенантролина или 2,2'-дипиридила и тремя частями буферного раствора.
Сталь низкоуглеродистая, стандартный образец с массовой долей железа не менее 99,8%.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5025 г стандартного образца низкоуглеродистой стали № 126 или 0,7184 г окиси железа растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0005 г железа.
Раствор Б; готовят в день применения: 5 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000025 г железа.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3. Проведение анализа
2.3.1 Для бронз, не содержащих свинца
Навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении добавляют по каплям бром.
| Массовая доля железа, % | Масса навески, г | Объем аликвотной части раствора, см3 |
|---|---|---|
| До 0,02 Св. 0,02 до 0,2 « 0,2 » 0,6 | 1 0,5 0,5 | Весь раствор 10 5 |
По окончании растворения приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают при умеренном нагревании до начала 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. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и нагревают до растворения солей. Раствор разбавляют водой до 200 см3, прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и аммиак до перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор нагревают и выдерживают 30 мин при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают стакан и осадок 3 — 5 раз раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок растворяют на фильтре в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей. Фильтр промывают 4 — 5 раз горячей водой. Повторяют осаждение, фильтрование и промывание осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок растворяют в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором производилось осаждение. Промывают фильтр 4 — 5 раз горячей водой.
При массовой доле железа в сплаве до 0,02% раствор упаривают до объема 30 — 40 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 25 см3 смеси реактивов, доливают водой до метки и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см на спектрофотометре при длине волны 510 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром.
В качестве раствора сравнения применяют раствор контрольного опыта.
При массовой доле железа свыше 0,02% раствор упаривают до объема 70 — 80 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают. Аликвотную часть (см. табл. 1) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до 50 см3 и далее поступают, как указано выше.
2.3.2 Для бронз, содержащих свинец
Навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 — 30 см3 смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении навески добавляют по каплям бром. По окончании растворения приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до начала выделения густого белого дыма хлорной кислоты и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и повторяют упаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты.
Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана небольшим количеством воды и нагревают до растворения солей. К полученному раствору добавляют 100 см3 воды, 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают. Раствор охлаждают, осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 4 — 5 раз серной кислотой, разбавленной 1:100. Осадок выбрасывают. К фильтрату прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3 Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают последовательно: 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 раствора Б железа, доливают водой до 50 см3 и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.
2.4. Обработка результатов
2.4.1 Массовую долю железа (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1} \cdot 100}{m} ,
где m_{1} — количество железа, найденное по градуировочному графику, г;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 1а.
| Массовая доля железа, % | d, % | D, % |
|---|---|---|
| От 0,0025 до 0,005 включ. Св. 0,005 « 0,01 » « 0,01 » 0,03 « » 0,03 « 0,05 » « 0,05 » 0,10 « » 0,1 « 0,2 » « 0,2 » 0,4 « » 0,4 « 0,6 » | 0,001 0,002 0,003 0,005 0,008 0,015 0,02 0,03 | 0,001 0,003 0,004 0,007 0,01 0,02 0,03 0,04 |
(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. 1а.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 26086.
2.4.5. Фотометрический метод применяется в случае разногласия в оценке качества оловянных бронз.
2.4.3 — 2.4.5. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА С СУЛЬФОСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании трехвалентным железом с сульфосалициловой кислотой желтого комплексного соединения и измерении его оптической плотности.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Кислота сульфосалициловая, раствор 200 г/дм3.
Смесь для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:50.
Квасцы алюмоаммонийные (аммоний-алюминий сернокислый) по ГОСТ 4238; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм3 воды с 10 см3 концентрированной серной кислоты.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5025 г стандартного образца низкоуглеродистой стали или 0,7184 г окиси железа растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г железа.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 мл раствора Б содержит 0,0001 г железа.
3.3.1 Для бронз, не содержащих свинца
Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 см3 смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении добавляют по каплям бром. По окончании растворения навески приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают до начала появления белого дыма хлорной кислоты и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают часовое стекло и стенки стакана водой и повторяют упаривание до появления белого дыма хлорной кислоты. Охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и нагревают до растворения остатка. Раствор разбавляют водой до 200 см3, прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и аммиак до перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор нагревают и выдерживают 30 мин при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и осадок промывают 3 — 5 раз раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок растворяют на фильтре в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей. Фильтр промывают 4 — 5 раз горячей водой. Повторяют осаждение, фильтрование и промывание осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок растворяют в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение и промывают фильтр 4 — 5 раз горячей водой.
При массовой доле железа в сплаве до 0,05% раствор упаривают до объема 30 — 40 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 15 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, аммиак до появления желтой окраски и 3 см3 в избыток, доливают водой до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной слоя 1 см на спектрофотометре при длине волны 425 нм или фотоэлектроколориметре с синим светофильтром. Раствором сравнения служит раствор холостого опыта.
При массовой доле железа свыше 0,05% раствор упаривают до объема 70 — 80 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Аликвотную часть (см. табл. 2) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до объема 50 см3 и далее поступают, как указано выше.
| Массовая доля железа, % | Объем аликвотной части раствора, см3 |
|---|---|
| От 0,02 до 0,05 Св. 0,05 « 0,25 » 0,25 « 0,6» | Весь раствор 20 10 |
3.3.2 Для бронз, содержащих свинец
Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 см3 смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении добавляют по каплям бром. По окончании растворения навески приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до начала 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.
Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и нагревают до растворения остатка. К полученному раствору добавляют 100 см3 воды, 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают. Раствор охлаждают, осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 4 — 5 раз серной кислотой, разбавленной 1:100. Осадок отбрасывают. К фильтрату прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3.3. При последовательном определении элементов из одной навески для определения железа свыше 0,05% используют электролит после отделения меди. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора, равную 50 см3 при массовой доле железа от 0,05% до 0,25%, или 25 см3 при массовой доле железа от 0,25% до 0,5%, добавляют 15 см3 раствора сульфосалициловой кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.
3.3.4 Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают последовательно 0; 1,0; 2,0; 4,0 и 6,0 см3 раствора Б железа, добавляют 20 см3 воды, 15 см3 раствора сульфосалициловой кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.
3.4. Обработка результатов
3.4.1 Массовую долю (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1} \cdot 100}{m} ,
где m_{1} — количество железа, найденное по градуировочному графику, г;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
3.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 1а.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.4.3. 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. 1а.
3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА
4.1. Сущность метода
Метод основан на измерении абсорбции света атомами железа, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Смесь кислот: смешивают один объем азотной кислоты с тремя объемами соляной кислоты.
Железо карбонильное или Государственный стандартный образец № 666-81П типа c1.
Раствор железа: 0,1 г железа растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г железа.
Медь по ГОСТ 859.
Раствор меди: 10 г меди растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты: (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора содержит 0,1 г меди.
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску бронзы массой, указанной в табл. 3, растворяют при нагревании в 10 — 20 см3 смеси кислот. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
| Массовая доля железа, % | Масса навески, г | Объем смеси кислот, см3 | Объем стандартного раствора меди, см3 |
|---|---|---|---|
| От 0,0025 до 0,03 включ. Св. 0,03 « 0,1 » « 0,1 » 0,6 «» | 3 1 0,1 | 20 10 10 | 30 10 - |
Измеряют атомную абсорбцию железа в пламени ацетилен-воздух при длине волны 248,3 нм параллельно с градуировочными растворами.
4.3.2 Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора железа. Во все колбы приливают указанные в табл. 3 объемы смеси кислот и стандартного раствора меди и доливают водой до метки.
Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п. 4.3.1.
По полученным данным строят градуировочный график.
4.4. Обработка результатов
4.4.1 Массовую долю железа (X) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{C \cdot V}{m} \cdot 100,
где C — концентрация железа, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3;
4.4.2. Расхождение результатов параллельных определений не должно превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 1а.
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. 1а.
4.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных фотометрическими методами в соответствии с ГОСТ 25086.