ГОСТ 21877.6-76. Баббиты оловянные и свинцовые. Методы определения содержания висмута

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 21877.6-76Действующий акт

(введен 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 ВИСМУТА

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

ГОСТ 21877.6-76

Группа В59

Взамен ГОСТ 1380.5-70

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

Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает фотоколориметрические методы определения содержания висмута (при содержании висмута от 0,002 до 0,10%) и атомно-абсорбционный метод определения содержания висмута (при содержании висмута от 0,005 до 0,1%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВИСМУТА
С КСИЛЕНОЛОВЫМ ОРАНЖЕВЫМ

2.1 Сущность метода

Пробу растворяют в смеси бромистоводородной кислоты и брома, прибавляя хлорную кислоту. Олово и сурьму отгоняют в виде бромидов, свинец удаляют в виде хлорида. Висмут отделяют от меди и никеля соосаждением с гидроокисью железа и определяют фотометрированием комплекса с ксиленоловым оранжевым при длине волны 531 нм.

Метод соответствует рекомендации СЭВ по стандартизации РС 3874-73.

2.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1, 1:8.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1, 1 и 0,1 н. растворы.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота хлорная.

Бром по ГОСТ 4109-79.
(в ред. Изменения № 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 № 805)

Смесь для растворения: 90 см3 бромистоводородной кислоты смешивают с 10 см3 брома.

Железо хлорное по ГОСТ 4147-74, 1%-ный раствор; готовят следующим образом: 1 г хлорного железа растворяют в 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и разбавляют водой до 100 см3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:20.

Кислота аскорбиновая, 10%-ный свежеприготовленный раствор.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76, 0,1%-ный раствор.

Ксиленоловый оранжевый, 0,1%-ный раствор в 1 н. растворе азотной кислоты.

Висмут металлический по ГОСТ 10928-75.

Стандартные растворы висмута.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г металлического висмута растворяют в стакане вместимостью 250 см3 в 20 см3 концентрированной азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,1 мг висмута.

Раствор Б; готовят следующим образом: 100 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, прибавляют 20 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,02 мг висмута.

2.3 Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 смеси для растворения, затем добавляют 5 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты. Если раствор мутный, то прибавляют еще 5 см3 смеси и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Эту операцию повторяют до просветления раствора, что указывает на полноту отгонки сурьмы и олова.

Затем раствор охлаждают, прибавляют 20 см3 воды, 7 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и охлаждают в проточной воде. Выделившийся осадок хлористого свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают небольшим количеством охлажденной соляной кислоты, разбавленной 1:8.

Фильтрат собирают в стакан вместимостью 250 см3, прибавляют 10 см3 раствора хлорного железа, нейтрализуют аммиаком, прибавляют 10 см3 в избыток и оставляют в теплом месте до коагуляции осадка. Фильтруют осадок через фильтр средней плотности, промывают горячим раствором аммиака, разбавленного 1:20. Осадок на фильтре растворяют в 5 см3 горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой.

При содержании висмута до 0,015% используют весь раствор. При большем содержании висмута раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью на 100 см3, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доводят до метки водой и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть раствора в стакан вместимостью 250 см3 в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Содержание висмута, %	Аликвотная часть, см3
От 0,002 до 0,015 Св. 0,015 « 0,05 » 0,05 « 0,15»	Весь раствор 25 10

Раствор или его аликвотную часть выпаривают досуха. К охлажденному остатку прибавляют 2 см3 1 н. раствора азотной кислоты. Стенки стакана обмывают 3 — 4 см3 воды и нагревают раствор до кипячения. К охлажденному раствору прибавляют 4 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 3 см3 раствора фтористого натрия и 1 см3 ксиленолового оранжевого. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность окрашенного соединения при длине волны 531 нм, пользуясь кюветой с толщиной слоя 3 см. Раствором сравнения служит нулевой раствор.

2.3.2 Построение градуировочного графика

В шесть стаканов вместимостью по 250 см3 отбирают 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора висмута Б и осторожно выпаривают досуха. К охлажденному остатку прибавляют 3 см3 1 н. раствора азотной кислоты и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.

По найденным значениям оптических плотностей и соответствующим им концентрациям висмута строят градуировочный график.

2.4 Обработка результатов

2.4.1 Содержание висмута (Х) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{m \cdot V_{1} \cdot 100}{V_{2} \cdot m_{1}} ,

где m — количество висмута, найденное по градуировочному графику, г;

V_{1} — объем исходного раствора, см3;

V_{2} — объем аликвотной части исходного раствора, см3;

m_{1} — масса навески пробы, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Содержание висмута, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,002 до 0,005 Св. 0,005 « 0,01 » 0,01 « 0,03 » 0,03 « 0,05 » 0,05 « 0,10»	0,001 0,002 0,005 0,008 0,01

3. МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВИСМУТА С ТИОМОЧЕВИНОЙ
(БЕЗ ОТДЕЛЕНИЯ МЕДИ)

3.1 Сущность метода

Пробу растворяют в смеси бромистоводородной кислоты и брома, прибавляя хлорную кислоту. Олово и сурьму отгоняют в виде бромидов, свинец удаляют в виде хлорида. Висмут определяют фотоколориметрированием комплекса с тиомочевиной при длине волны 440 нм.

3.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь для растворения; готовят следующим образом: 90 см3 бромистоводородной кислоты смешивают с 10 см3 брома.

Кислота хлорная.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1, 1:8.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73.

Висмут металлический по ГОСТ 10928-75, стандартный раствор; готовят следующим образом: 0,1 г металлического висмута растворяют в 20 см3 концентрированной азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,1 мг висмута.

3.3 Проведение анализа

3.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 смеси для растворения, затем добавляют 5 см3 хлорной кислоты и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты. Если раствор мутный, то прибавляют еще 5 см3 смеси и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Эту операцию повторяют до просветления раствора, что указывает на полноту отгонки сурьмы и олова.

Затем раствор охлаждают, приливают 20 см3 воды, 7 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и охлаждают в проточной воде. Выделившийся осадок хлористого свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают небольшим количеством охлажденной соляной кислоты, разбавленной 1:8. Фильтрат и промывные воды собирают в стакан вместимостью 250 см3 и выпаривают до появления паров хлорной кислоты.

При содержании свинца до 0,5% операцию отделения свинца опускают.

Хлорнокислый раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, вливают точно отмеренные 20,0 см3 раствора тиомочевины, доводят до метки водой и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре при длине волны 440 нм, пользуясь кюветами с толщиной слоя 5 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

3.3.2 Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью по 100 см3 отбирают 0; 0,5; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора висмута, добавляют по 5 см3 хлорной кислоты и нагревают до выделения паров хлорной кислоты. Растворы охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см3, приливают из пипетки или бюретки по 20 см3 10%-ного раствора тиомочевины, доводят до метки водой и фотометрируют. В качестве раствора сравнения используют нулевой раствор.

3.4 Обработка результатов

3.4.1 Содержание висмута (Х) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{m \cdot 100}{m_{1}} ,

где m — количество висмута, найденное по градуировочному графику, г;

m_{1} — масса навески пробы, г.

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

Таблица 3

Содержание висмута, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,002 до 0,005 Св. 0,005 « 0,01 » 0,01 « 0,03 » 0,03 « 0,05 » 0,05 « 0,10»	0,001 0,002 0,005 0,008 0,01

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВИСМУТА (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 висмута. Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 223,1 нм.

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Смесь кислот для растворения: фтористоводородную и азотную кислоты смешивают с водой в соотношении 2:3:5 соответственно; хранят в полиэтиленовой посуде.

Стандартный раствор А висмута готовят, как указано в п. 2.2.

4.3 Проведение анализа

4.3.1. Навеску баббита массой, указанной в табл. 4, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см3 и приливают небольшими порциями 10 см3 смеси для растворения. Далее анализ проводят, как указано в ГОСТ 21877.3-76.

Таблица 4

Содержание висмута, %	Масса навески, г
От 0,005 до 0,02 включ. Св. 0,02 « 0,1 »	1 0,5

Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 10 см3 смеси для растворения, доливают водой до метки и перемешивают. Полученный раствор распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра и фотометрируют при длине волны 223,1 нм в условиях, указанных в ГОСТ 21877.3-76.

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

4.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см3 отмеряют микробюреткой 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора А висмута, приливают по 10 см3 смеси для растворения, доводят водой до метки и перемешивают.

Фотометрируют растворы так же, как и растворы анализируемых проб.

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

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Содержание висмута (Х) в процентах вычисляют по формуле

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

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

V — объем фотометрируемого раствора, см3;

m — масса навески баббита, г;

10^{6} — коэффициент пересчета микрограммов в граммы.

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 висмута, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,005 до 0,01 включ. Св. 0,01 « 0,03 » « 0,03 » 0,05 « » 0,05 « 0,07 » « 0,07 » 0,1 «»	0,002 0,005 0,008 0,01 0,02