ГОСТ 21877.9-76. Баббиты оловянные и свинцовые. Методы определения содержания кадмия

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 21877.9-76Действующий 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 КАДМИЯ

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

ГОСТ 21877.9-76

Группа В59

Взамен ГОСТ 1380.7-70

Срок действия
с 1 января 1978 года

до 1 января 1983 года

Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает полярографический метод определения содержания кадмия (при содержании кадмия от 0,01 до 1,2%) и объемный комплексонометрический метод определения содержания кадмия (при содержании кадмия от 0,8 до 1,2%) и атомно-абсорбционный метод определения содержания кадмия (при содержании кадмия от 0,01 до 1,2%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
КАДМИЯ

2.1 Сущность метода

Пробу растворяют в смеси соляной, бромисто-водородной кислот и брома, отгоняют олово и сурьму в виде бромидов. Свинец удаляют в виде хлористого. Кадмий полярографируют на хлоридном фоне в пределах от минус 0,7 до минус 1,1 В (относительно насыщенного каломельного электрода) приложенного напряжения поляризации.

2.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф подходящей конструкции с ртутным капающим катодом.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:10.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

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

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

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

Аммиак по ГОСТ 3760-79.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.

Хлоридно-аммиачный фон: 135 г хлористого аммония растворяют в небольшом количестве воды, прибавляют 385 см3 концентрированного раствора аммиака, доливают до 1 дм водой и перемешивают.

Кадмий по ГОСТ 1467-77.

Стандартный раствор кадмия; готовят следующим образом: 1,0 г кадмия растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор выпаривают почти досуха, прибавляют 7 — 10 см3 концентрированной соляной кислоты и выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой повторяют еще раз, после чего прибавляют 60 см3 концентрированной соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 1 мг кадмия.

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) по ГОСТ 195-77, 20%-ный свежеприготовленный раствор.

Желатин по ГОСТ 11293-78, 1%-ный раствор.

Ртуть по ГОСТ 4658-73, марки Р1.

2.3 Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 10 см3 смеси кислот и брома. Раствор выпаривают досуха. Обработку осадка повторяют еще дважды, приливая по 5 см3 смеси. Сухой остаток смачивают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:10, кипятят до удаления брома и охлаждают в проточной воде. Осадок хлористого свинца отфильтровывают через фильтр средней плотности, промывают 5 — 6 раз соляной кислотой, разбавленной 1:10, охлажденной в проточной воде, и отбрасывают. Фильтрат и промывные воды нейтрализуют аммиаком, прибавляют 40 см3 хлоридно-аммиачного раствора и перемешивают. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 10 см3 раствора сульфита натрия и оставляют на 20 мин, затем добавляют 4 см3 раствора желатина, доводят до метки водой и перемешивают.

Через 10 — 15 мин часть раствора переносят в электролизер и полярографируют при потенциалах от минус 0,7 до минус 1,1 В (относительно насыщенного каломельного электрода).

Содержание кадмия в процентах определяют путем сравнения высоты волны кадмия, полученной при полярографировании испытуемого раствора, с высотой волны, полученной при полярографировании градуировочных растворов кадмия, при одной и той же чувствительности.

2.3.2 Приготовление градуировочных растворов

В мерные колбы вместимостью по 100 см3 вносят 2,0; 6,0 и 10,0 см3 стандартного раствора кадмия, что соответствует концентрациям кадмия 20, 60 и 100 мг/дм, добавляют 4 см3 концентрированной соляной кислоты, нейтрализуют аммиаком и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. Градуировочные растворы полярографируют в тех же условиях, что и растворы испытуемой пробы.

2.4 Обработка результатов

2.4.1 Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{h \cdot V \cdot 100}{K \cdot m \cdot 1000 \cdot 1000} ,

где h — высота волны, полученная при полярографировании испытуемого раствора, мм;

V — объем испытуемого раствора, см3;

m — масса навески, г;

К — коэффициент пересчета, вычисляемый по формуле

\frac{K_{1} + K_{2} + K_{3}}{3} ,

K_{1} = \frac{h_{1}}{g_{1}} ; K_{2} = \frac{h_{2}}{g_{2}} ; K_{3} = \frac{h_{3}}{g_{3}} ,

где h_{1} , h_{2} , h_{3} — высоты волн, полученные при полярографировании градуировочных растворов, мм;

g_{1} , g_{2} , g_{3} — концентрация градуировочных растворов кадмия, мг/дм.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать величин, приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Содержание кадмия, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,01 до 0,03 Св. 0,03 « 0,05 » 0,05 « 0,1 » 0,1 « 0,4 » 0,4 « 1,0 » 1,0 « 1,2»	0,005 0,01 0,02 0,03 0,05 0,06

2.4.3. Полярографический метод определения содержания кадмия является арбитражным.

3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ КАДМИЯ

3.1 Сущность метода

Пробу растворяют в смеси соляной, бромисто-водородной кислот и брома. Сурьму и олово отгоняют в виде бромидов. Кадмий титруют трилоном Б из аликвотной части раствора, медь связывается тиомочевиной.

3.2 Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Перекись водорода по ГОСТ 10929-76.

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, 10%-ный раствор.

Уротропин медицинский, 20%-ный раствор.

О-фенантролин, 1%-ный раствор; готовят следующим образом: 1 г о-фенантролина растворяют в 100 см3 теплой воды с 2 — 3 каплями азотной кислоты.

Ксиленоловый оранжевый, 0,1%-ный водный свежеприготовленный раствор.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, 0,01 М раствор; готовят следующим образом: 4,0 г трилона Б растворяют в воде. Если раствор мутный, его фильтруют и разбавляют водой до 1 дм.

Азотнокислый свинец, 0,01 М раствор; готовят следующим образом: 2,0721 г металлического свинца марки СО по ГОСТ 3778-77 помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 25 см3 азотной кислоты. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

Стандартный раствор кадмия; готовят следующим образом: 1,0 г кадмия по ГОСТ 1467-67 помещают в стакан вместимостью 250 см3, растворяют при нагревании в 25 см3 азотной кислоты, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г кадмия.

3.3 Проведение анализа

3.3.1. Навеску баббита массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и приливают 15 см3 смеси для растворения.

Раствор выпаривают до появления влажных солей, прибавляют 5 см3 смеси и выпаривают досуха. Обработку повторяют еще два раза, приливая по 5 см3 смеси. К сухому остатку приливают 5 см3 соляной кислоты, 1 — 3 капли перекиси водорода и выпаривают досуха. Обработку осадка соляной кислотой и перекисью повторяют три раза.

К осадку приливают 5 см3 соляной кислоты и выпаривают досуха. После полной отгонки брома сухой остаток смачивают 2 см3 азотной кислоты, приливают 20 — 30 см3 воды и подогревают до растворения солей, затем охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

Отбирают 10 см3 раствора, переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, прибавляют 50 см3 воды, 10 см3 раствора тиомочевины, небольшими порциями приливают раствор уротропина до ярко-сиреневой окраски (рН 5,4 — 5,8), затем приливают 2 — 3 см3 раствора азотнокислого свинца и титруют из микробюретки раствором трилона Б до желтой окраски (это титрование в расчет не принимается).

В колбу приливают 10 см3 раствора о-фенантролина и титруют из микробюретки раствором азотнокислого свинца до сиреневой окраски, после чего приливают немного раствора в избыток. Избыток раствора азотнокислого свинца оттитровывают из микробюретки раствором трилона Б до перехода окраски в желто-зеленую.

3.3.2 Установка титра азотнокислого свинца по кадмию

Титр раствора азотнокислого свинца устанавливают по стандартному раствору кадмия.

Отбирают пипеткой или микробюреткой 5 см3 стандартного раствора кадмия и титруют, как указано в п. 3.3.1.

Титр раствора азотнокислого свинца (Т), выраженный в г/см3 кадмия, вычисляют по формуле

T = \frac{m}{V_{1} - V_{2} \cdot K} ,

где m — масса навески кадмия в аликвотной части раствора, г;

V_{1} — общий объем раствора азотнокислого свинца, израсходованный на второе титрование, см3;

V_{2} — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование избытка раствора азотнокислого свинца, см3;

К — поправочный коэффициент, характеризующий соотношение растворов азотнокислого свинца и трилона Б.

Для установки поправочного коэффициента приливают в колбу из микробюретки 3 или 5 см3 раствора азотнокислого свинца, прибавляют 40 см3 воды, несколько капель ксиленолового оранжевого, раствор уротропина до появления малиновой окраски (рН 5,4 — 5,8) и титруют из микробюретки раствором трилона Б до перехода окраски в желтую.

Поправочный коэффициент вычисляют по формуле

K = \frac{V_{3}}{V_{4}} ,

где V_{3} — объем раствора азотнокислого свинца, взятый на титрование, см3;

V_{4} — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.

3.4 Обработка результатов

3.4.1 Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

X = \frac{(V_{1} - V_{2} \cdot K) \cdot T \cdot 100 \cdot 100}{m \cdot 10} ,

где V_{1} — общий объем раствора азотнокислого свинца, израсходованный на второе титрование, см3;

V_{2} — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование избытка раствора азотнокислого свинца, см3;

К — поправочный коэффициент (см. п. 3.3.2);

10 — аликвотная часть раствора, см3;

100 — объем испытуемого раствора, см3;

Т — титр раствора азотнокислого свинца, выраженный в граммах кадмия на миллилитр;

m — масса навески пробы, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать 0,10%.

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КАДМИЯ

(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 кадмия. Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 228,8 нм.

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см3.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

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

Кадмий по ГОСТ 1467-77.

Стандартный раствор кадмия; готовят следующим образом: 0,1000 г кадмия растворяют при нагревании в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,1 мг кадмия.

4.3 Проведение анализа

4.3.1. В зависимости от содержания кадмия навеску баббита массой, указанной в табл. 2, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см3 и приливают небольшими порциями 10 см3 смеси для растворения. Далее анализ проводят по ГОСТ 21877.3-76.

Таблица 2

Содержание кадмия, %	Масса навески, г	Вместимость мерной колбы, см3
До 0,02 включ. Св. 0,02 до 0,04 включ. « 0,04 » 0,08 « » 0,08 « 0,2 » « 0,2 » 0,5 « » 0,5 « 1,0 » « 1,0»	1 0,5 0,5 0,2 0,2 0,1 0,1	50 50 100 100 250 250 500

Фотометрирование проводят при длине волны 228,8 нм в условиях, указанных в ГОСТ 21877.3-76. Концентрацию кадмия устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с анализируемыми растворами серию растворов с известным содержанием кадмия.

4.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см3 отмеряют микробюреткой 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора кадмия, 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 содержаниям кадмия строят градуировочный график.

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

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

где С — концентрация фотометрируемого раствора, 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. 3.

Таблица 3

Содержание кадмия, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,01 до 0,03 включ. Св. 0,03 « 0,05 » « 0,05 » 0,1 « » 0,1 « 0,4 » « 0,4 » 0,7 « » 0,7 « 1,0 » « 1,0 » 1,2 «»	0,005 0,01 0,02 0,03 0,05 0,08 0,1