ГОСТ 21877.3-76. Баббиты оловянные и свинцовые. Методы определения содержания меди и свинца

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 21877.3-76Действующий акт

(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 24.05.1976 № 1264)

(ред. от 14.02.1983)

Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР
от 24 мая 1976 г. № 1264

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ И СВИНЦА

Tin and lead babbits. Methods for the determination of copper and lead content

ГОСТ 21877.3-76

Группа В59

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. № 1264 срок действия установлен с 01.01.1978 до 01.01.1983.

Взамен ГОСТ 1380.3-70.

Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает весовой электролитический метод определения содержания меди (при содержании меди от 0,1 до 7%) и свинца (при содержании свинца от 0,1 до 0,5%) и фторйодометрический метод определения содержания меди и атомно-абсорбционный метод определения содержания меди (при содержании меди от 0,1 до 7%).

Стандарт соответствует рекомендации СЭВ по стандартизации PC 3870-73.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1 Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 21877.0-76.

2. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ И СВИНЦА

2.1 Сущность метода

Пробу растворяют в смеси кислот. Олово и сурьму отгоняют в виде бромида. Свинец при содержании его выше 1% отделяют в виде сернокислой соли. В азотнокислом растворе медь и свинец выделяют электролизом.

2.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Электроды сетчатые платиновые цилиндрические по ГОСТ 6563-75.

Электролизер с мешалкой, рассчитанный на постоянный ток силой 3 А.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1 и 2:98.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: 45 см3 соляной кислоты смешивают с 45 см3 бромисто-водородной кислоты и приливают 10 см3 брома.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.

Мочевина по ГОСТ 5691-77.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77.

2.3 Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 1,0 — 2,0 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, растворяют в 30 см3 смеси кислот для растворения и выпаривают при умеренном нагревании досуха. Затем к сухому остатку приливают еще 10 см3 смеси и снова выпаривают досуха. Отгонку олова и сурьмы повторяют еще раз, ополаскивая смесью кислот стенки стакана. К сухому остатку прибавляют 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят до удаления брома. Далее, в зависимости от содержания свинца, анализ ведут, как указано в п. 2.3.2 или 2.3.3.

2.3.2. При содержании свинца до 1% к раствору прибавляют 2 г азотнокислого аммония, разбавляют до 100 см3 водой и нагревают до 80 — 90 °С. В раствор погружают платиновые электроды и электролит разбавляют водой так, чтобы сетки электродов были покрыты раствором на 3/4 длины.

Электролиз проводят в течение 10 мин при силе тока 0,5 — 1,0 А, а затем 50 мин при силе тока 2 — 2,5 А и напряжении 2 — 3 В (при перемешивании). После обесцвечивания раствора прибавляют 0,1 г мочевины, стекло, стенки стакана и выступающие части электродов ополаскивают водой и ведут электролиз еще 10 мин. Если на свежепогруженной части катода не выделяется медь, электролиз считают законченным. Не выключая тока, стакан с электролитом удаляют и электроды быстро промывают, последовательно погружая их в два стакана с водой на 10 с. Затем промывают электроды этиловым спиртом.

Катод сушат при 105 +/- 5 °С в течение 5 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. По разности взвешивания до и после электролиза вычисляют массу высаженной меди.

Анод высушивают в течение 5 — 7 мин при 200 +/- 5 °С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. По разности до и после электролиза вычисляют массу выделившейся двуокиси свинца и определяют содержание свинца.

2.3.3. При содержании свинца выше 1% к раствору прибавляют 4 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и охлаждают раствор до 15 — 18 °С. Выделившийся сернокислый свинец фильтруют через плотный фильтр и промывают 3 — 5 раз серной кислотой, разбавленной 2:98. Объем доводят водой до 100 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.2.

2.4 Обработка результатов

2.4.1 Содержание меди (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{(m_{1} - m) \cdot 100}{m_{2}} ,

где m — масса платинового катода до электролиза, г;

m_{1} — масса платинового катода после электролиза, г;

m_{2} — масса навески, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Содержание меди, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,1 до 0,3 Св. 0,3 « 0,5 » 0,5 « 1 » 1 « 2 » 2 « 3 » 3 « 4 » 4 « 5 » 5 « 7»	0,03 0,05 0,07 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16

2.4.3 Содержание свинца ( X_{1} ) в процентах вычисляют по формуле

X_{1} = \frac{(m_{1} - m) \cdot 0,86 \cdot 100}{m_{2}} ,

где m — масса платинового анода до электролиза, г;

m_{1} — масса платинового анода после электролиза, г;

m_{2} — масса навески пробы, г;

0,86 — коэффициент пересчета двуокиси свинца на свинец.

2.4.4. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Содержание свинца, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,1 до 0,3 Св. 0,3 « 0,4 » 0,4 « 0,5»	0,02 0,03 0,04

3. ФТОРЙОДОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ В СВИНЦОВЫХ БАББИТАХ

3.1 Сущность метода

Пробу растворяют в смеси соляной и бромисто-водородной кислот с бромом. После удаления следов окислителя восстанавливают медь до одновалентной йодидом калия, при этом выделяется йод, который в растворе плавиковой кислоты титруют раствором тиосульфата.

3.2 Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь для растворения: смешивают 45 см3 соляной и 45 см3 бромисто-водородной кислот и осторожно приливают 10 см3 брома.

Соляно-уксусная смесь; готовят следующим образом: к 200 см3 концентрированной соляной кислоты добавляют 150 см3 уксусной кислоты, разбавленной 1:1. Смесь хранят в закрытой склянке.

Аммоний фтористо-водородный по ГОСТ 4518-75, раствор, приготовленный следующим образом: 600 г соли растворяют в 1 л воды. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Калий йодистый по ГОСТ 4232-74, 20%-ный раствор.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163-76, свежеприготовленный 1%-ный раствор.

Спирт амиловый или хлороформ.

Стандартный раствор меди; готовят следующим образом: 0,500 г электролитической меди растворяют в стакане вместимостью 400 — 500 см3 в 10 см3 концентрированной азотной кислоты, закрыв стакан часовым стеклом. После растворения навески меди стекло обмывают, нагревают раствор до удаления окислов азота и сокращения объема до 2 — 3 см3. Остаток разбавляют водой, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 1 мг меди.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76, 0,25 н. раствор; готовят растворением 6,2 г соли в 1 л дистиллированной воды, содержащей 0,1 г карбоната натрия.

Для повышения стабильности раствора прибавляют 5 см3 амилового спирта или 0,3 см3 хлороформа.

3.3 Проведение анализа

3.3.1. Навеску баббита массой 0,5 — 1,0 г помещают в стакан вместимостью 250 — 300 см3, приливают 10 см3 смеси для растворения и по окончании бурной реакции нагревают до растворения. Раствор выпаривают досуха, не доводя до кипения. Сухие соли смачивают 10 см3 концентрированной соляной кислоты и также выпаривают досуха. Затем соли смачивают 5 см3 концентрированной соляной кислоты и осторожно, не перегревая сухой остаток, удаляют избыток кислоты и ее конденсат на внутренней поверхности стакана.

Сухой остаток охлаждают, растворяют в 3,5 см3 соляно-уксусной смеси, которую точно отмеривают из бюретки или пипетки, приливают 12,5 см3 горячей воды, перемешивают и охлаждают.

Затем из пипетки приливают 5 см3 раствора фтористого аммония, обмывая им внутренние стенки стакана, перемешивают, приливают 10 см3 раствора йодистого калия и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до соломенно-желтой окраски раствора. Затем прибавляют 3 — 5 см3 раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синего окрашивания.

3.3.2 Установка титра тиосульфата натрия

Титр устанавливают по стандартному раствору соли меди. Для установки титра берут аликвотные части по 25,0 см3 стандартного раствора, помещают в стакан вместимостью 300 — 400 см3 и осторожно выпаривают досуха. Затем сухие соли обрабатывают дважды соляной кислотой, приливая каждый раз по 5 см3 и следя за тем, чтобы соли после второй обработки не перекаливались, имели голубой цвет. После охлаждения приливают все реактивы и продолжают анализ, как указано в п. 3.3.1.

Титр раствора тиосульфата (Т), выраженный в г/см3 меди, вычисляют по формуле

\text{Т } = \frac{V_{1} \cdot T_{1}}{V_{2}} ,

где V_{2} — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см3;

V_{1} — объем стандартного раствора меди, взятый для установки титра, см3;

\text{Т}_{1} — титр стандартного раствора меди, г/см3.

3.4 Обработка результатов

3.4.1 Содержание меди (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{V \cdot T \cdot 100}{m} ,

где V — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см3;

Т — титр раствора тиосульфата натрия, выраженный в г/см3 меди;

m — масса навески пробы, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Содержание меди, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,1 до 0,2 Св. 0,2 до 0,5 « 0,5 » 1 « 1 » 2 « 2 » 3 « 3 » 4 « 4 » 6 « 6 » 7	0,03 0,05 0,07 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ

(раздел 4 введен Изменением № 1, введенным в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 № 805)

4.1 Сущность метода

Метод основан на избирательном поглощении света от стандартного источника атомами меди. Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 324,7 нм.

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота фтористо-водородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-78.

Смесь кислот для растворения, готовят следующим образом: фтористо-водородную и азотную кислоты смешивают с водой в соотношении 2:3:5 соответственно. Смесь хранят в полиэтиленовой посуде.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Медь электролитическая по ГОСТ 859-78.

Стандартный раствор меди готовят следующим образом: 0,1000 г меди растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,1 мг меди.

4.3 Проведение анализа

4.3.1. В зависимости от содержания меди навеску оловянного баббита массой, указанной в табл. 4, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см3 и приливают небольшими порциями 10 см3 смеси для растворения, следя за тем, чтобы реакция не протекала бурно. Разложение свинцовых баббитов проводится следующим образом: навеску свинцового баббита массой, указанной в табл. 4, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см3, приливают 10 см3 смеси для растворения, подогревают, добавляют 10 см3 воды, 2 — 3 капли перекиси водорода и нагревают до полного растворения, затем содержимое стакана охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью, указанной в табл. 4, добавляют смесь для растворения из расчета 10 см3 смеси на 50 см3 объема раствора, доводят до метки водой и перемешивают. При содержании меди более 0,5% отбирают аликвотную часть раствора, переводят в мерную колбу в соответствии с табл. 4, снова добавляют смесь для растворения, доводят водой до метки и перемешивают.

Таблица 4

Содержание меди, %	Масса навески, г	Вместимость мерной колбы, см3	Аликвотная часть раствора, см3	Вместимость мерной колбы при разведении, см3
От 0,1 до 0,3 включ. Св. 0,3 « 0,5 » « 0,5 » 1 « » 1 « 2 » « 2 » 4 « » 4 « 5 » « 5 » 7 «»	0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2	250 250 100 100 100 250 250	- — 10 10 5 5 5	- — 50 100 100 50 100

Полученный раствор распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра и фотометрируют при длине волны 324,7 нм, используя в качестве источника излучения лампу с полым катодом.

Фотометрирование для каждой навески проводят три раза. К расчету принимают среднее арифметическое трех измерений с учетом результата, полученного при фотометрировании раствора контрольного опыта.

Концентрацию меди устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с анализируемыми растворами серию растворов с известным содержанием меди.

4.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см3 отмеряют микробюреткой 0; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5 см3 стандартного раствора меди, приливают по 10 см3 смеси для растворения, доводят водой до метки и перемешивают. Фотометрируют растворы, как указано в п. 4.3.1.

По полученным средним значениям абсорбции и известным концентрациям меди строят градуировочный график.

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Содержание меди (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{C \cdot V \cdot 100 \cdot V_{1}}{m \cdot 10^{6} \cdot a} ,

где С — концентрация меди, найденная по градуировочному графику, мкг/см3;

V — объем фотометрируемого раствора, см3;

V_{1} — объем первоначального разведения, см3;

m — масса навески, г;

a — аликвотная часть раствора, см3.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 5.

Таблица 5

Содержание меди, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,1 до 0,3 включ. Св. 0,3 « 0,5 » Св. 0,5 до 1 « » 1 « 2 » « 2 » 4 « » 4 « 7 »	0,03 0,05 0,07 0,1 0,15 0,2