ГОСТ 23859.1-79. Межгосударственный стандарт. Бронзы жаропрочные. Метод определения меди

(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 16.10.1979 № 3937)

(ред. от 30.03.1990)

Введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 октября 1979 г. № 3937

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БРОНЗЫ ЖАРОПРОЧНЫЕ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

Bronze fire-resistance. Method for the determination of copper

ГОСТ 23859.1-79

Группа В59

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 октября 1979 г. № 3937 срок введения установлен

с 1 января 1981 года

Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

Издание с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1985 г., марте 1990 г. (ИУС 9-85, 7-90).

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический электролитический метод определения меди в жаропрочных медных сплавах.

Метод основан на выделении меди электролизом при силе тока 1,5 — 2,5 А, взвешивании выделившегося на катоде осадка меди и определении оставшейся в электролите меди методами атомной абсорбции в пламени ацетилен-воздух при длине волны 324,7 нм и фотометрическим с купризоном.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 25086-87 с дополнением: за результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех (двух) параллельных определений.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Электролизная установка с источником питания постоянного тока.

Платиновые электроды по ГОСТ 6563-75.

Шкаф сушильный.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1 и 1:100.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1 и 1:4.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Атомно-абсорбционный спектрометр с лампой с полым катодом на медь.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:4.

Аммоний лимоннокислый, раствор: 150 г лимонной кислоты растворяют в 400 см3 воды, добавляют при перемешивании 100 см3 концентрированного аммиака, охлаждают, добавляют еще 100 см3 аммиака, охлаждают и доливают водой до 1000 см3.

Био-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор: 2,5 г купризона растворяют при перемешивании в 900 см3 воды при температуре 60 — 70 °С. После охлаждения раствор фильтруют в темный стеклянный сосуд, доливают водой до 1000 см3. Раствор годен 10 сут.

Медь по ГОСТ 859-2001 с массовой долей меди не менее 99,9%.

Стандартные растворы меди

Раствор А: 0,5 г меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1), удаляют оксиды азота кипячением, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,001 г меди.

Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г меди.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1 Для бронз, не содержащих хрома

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании.

После растворения сплава и удаления окислов азота кипячением, стекло и стенки стакана ополаскивают водой и раствор разбавляют водой до 150 см3. Добавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выделяют медь электролизом. Для этого в раствор погружают взвешенные платиновые электроды, стакан с электролитом накрывают часовым стеклом или специальным органическим стеклом с прорезями для электродов и мешалки и проводят электролиз при перемешивании при силе тока 1,5 — 2,5 А.

После обесцвечивания раствора стенки стакана, стекло и выступающие части электродов ополаскивают водой, добавляют около 20 см3 воды и продолжают электролиз еще 10 — 15 мин.

Если на свежепогруженной части катода не выделяется осадок, электролиз считается законченным. В противном случае электролиз ведут еще несколько минут и вновь контролируют полноту выделения меди.

После окончания электролиза, не выключая тока, быстро удаляют стакан с электролитом и ополаскивают катод, погружая поочередно в три стакана с водой, затем с этиловым спиртом. Катод высушивают в сушильном шкафу при 105 °С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.

Одна порция спирта (200 см3) может быть использована для промывки не более 20 электродов.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3.2 Для бронз, содержащих хром

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 150 — 250 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании.

После растворения навески и удаления окислов азота кипячением, стекло и стенки стакана ополаскивают водой и раствор разбавляют водой до 100 см3. Раствор оставляют на 10 мин в теплом месте и фильтруют через плотный фильтр, уплотненный фильтробумажной массой, в стакан вместимостью 250 см3. Фильтр промывают 7 — 8 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100.

К фильтрату добавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выделяют медь электролизом, как указано в п. 3.1.

3.3 Для бронз, содержащих хром и кремний

Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 2 — 3 см3 фтористоводородной кислоты и накрывают крышкой из фторопласта или платины. После растворения навески раствор упаривают до небольшого объема. Затем охлаждают и осторожно приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают раствор до начала выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, растворяют соли в 30 — 40 см3 горячей воды при нагревании, переносят раствор в стакан вместимостью 250 — 300 см3, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления окислов азота, доливают водой до 150 см3 и определяют медь, как указано в п. 3.1.

3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4 Определение остаточной меди в электролите

Электролит после отделения меди выпаривают до объема 80 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

3.4.1 Определение меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии

3.4.1.1. Измеряют атомную абсорбцию меди в пламени ацетилен-воздух при длине волны 324,7 нм параллельно с растворами для построения градуировочного графика.

3.4.1.2 Построение градуировочного графика

В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной (1:1) и серной (1:1) кислот, доливают до метки водой и измеряют атомную абсорбцию меди, как указано в п. 3.4.1.1. По полученным данным строят градуировочный график.

3.4.2 Определение меди фотометрическим методом с купризоном

3.4.2.1. Аликвотную часть раствора 20 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и раствор аммиака (1:4) до слабощелочной реакции, затем добавляют 2 см3 раствора аммиака (1:4), 10 см3 раствора купризона, немедленно доливают до метки водой и перемешивают. рН полученного раствора должен быть 8,5 — 9,0 по индикаторной бумаге. Через 5 мин, но не позднее 30 мин, измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с оранжевым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см или на спектрофотометре при 600 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

3.4.2.2 Построение градуировочного графика

В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора Б. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной кислоты (1:1), по 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и далее анализ проводят, как указано в п. 3.4.2.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий медь. По полученным данным строят градуировочный график.

3.4 — 3.4.2.2. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю меди (X) при определении оставшейся в электролите меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии в процентах вычисляют по формуле

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

где m1 — масса катода, г;

m2 — масса катода с выделившейся медью, г;

c — концентрация меди, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V — объем раствора электролита, см3;

m — масса навески пробы, г.

4.2. Массовую долю меди (X1) при определении оставшейся в электролите меди фотометрическим методом в процентах вычисляют по формуле

X_{1} = \frac{(m_{2} - m_{1}) \cdot 100}{m} + \frac{m_{3} \cdot V \cdot 100}{m \cdot V_{1}} ,

где m1 — масса катода, г;

m2 — масса катода с выделившейся медью, г;

m3 — масса меди, найденная по градуировочному графику, г;

m — масса навески пробы, г;

V — объем раствора электролита, см3;

V1 — объем аликвотной части раствора, см3.

4.3. Расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать значения допускаемых расхождений d (d — показатель сходимости), равного 0,15%.

4.4. 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 0,22%.

4.5. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам жаропрочных (хромистых) бронз в соответствии с ГОСТ 25086-87.

Разд. 4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

---