ГОСТ 15027.1-77. Межгосударственный стандарт. Бронзы безоловянные. Метод определения меди

(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.06.1977 № 1614)

(ред. от 01.03.1988)

Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28 июня 1977 г. № 1614

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

Non-tin bronze. Method for the determination of copper

ГОСТ 15027.1-77 (СТ СЭВ 1527-79)

Группа В59

ОКСТУ 1709

Дата введения 1 января 1979 года

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.06.77 № 1614

3. ВЗАМЕН ГОСТ 15027.1-69

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1527-79

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта
ГОСТ 493-79	Вводная часть
ГОСТ 614-97	Вводная часть
ГОСТ 859-2001	Разд. 2
ГОСТ 2062-77	Разд. 2
ГОСТ 3760-79	Разд. 2
ГОСТ 3769-78	Разд. 2
ГОСТ 4109-79	Разд. 2
ГОСТ 4204-77	Разд. 2
ГОСТ 4461-77	Разд. 2
ГОСТ 4478-78	Разд. 2
ГОСТ 5841-74	Разд. 2
ГОСТ 6563-75	Разд. 2
ГОСТ 6691-77	Разд. 2
ГОСТ 10484-78	Разд. 2
ГОСТ 18175-78	Вводная часть
ГОСТ 18300-87	Разд. 2
ГОСТ 18704-78	Разд. 2
ГОСТ 25086-87	1.1, 4.5

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6 — 93)

7. ИЗДАНИЕ с Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., марте 1988 г. (ИУС 6-83, 6-88)

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический электролитический метод определения меди в безоловянных бронзах по ГОСТ 18175, ГОСТ 614 и ГОСТ 493.

Метод основан на выделении меди электролизом при силе тока 1,5 — 2 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. № 1, 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением: за результат анализа принимают среднеарифметическое трех (двух) параллельных определений.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Электролизная установка с сетчатыми платиновыми электродами по ГОСТ 6563.

Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для меди.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:2.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:50 и 1:99.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор 10 г/дм3.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062.

Кислота борная по ГОСТ 18704.

Смесь для растворения I; готовят следующим образом: к 600 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 40 см3 фтористо-водородной кислоты, 15 г борной кислоты, перемешивают и доливают водой до 1000 см3. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

Кислота лимонная по ГОСТ 10484.

Кислота сульфаминовая по ГОСТ 4478, раствор 100 г/дм3.

Бром по ГОСТ 4109.

Смесь для растворения II; готовят смешиванием девяти объемов бромисто-водородной кислоты с одним объемом брома.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:4.

Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 10 г/дм3.

Лимоннокислый аммоний, раствор; готовят следующим образом: 150 г лимонной кислоты растворяют в 400 см3 воды, добавляют при перемешивании 100 см3 концентрированного раствора аммиака, охлаждают, добавляют еще 100 см3 аммиака, охлаждают и доливают водой до объема 1000 см3.

Бис-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор; готовят следующим образом: 2,5 купризона растворяют при перемешивании в 900 см3 воды при температуре 60 — 70 °С.

После охлаждения раствор фильтруют в темный стеклянный сосуд, доливают водой до объема 1000 см3. Раствор годен 10 дней.

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

Стандартные растворы меди.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, удаляют окислы 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; готовят следующим образом: 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).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1 Для сплавов, не содержащих олова, свинца и кремния

Навеску бронзы массой 0,5 — 1 г помещают в стакан вместимостью 250 — 300 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют без нагревания, а затем при нагревании. После растворения навески и удаления окислов азота кипячением обмывают стекло и стенки стакана водой, разбавляют раствор водой до 100 — 150 см3, приливают 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выделяют медь электролизом.

Электролиз ведут при силе тока 1,5 — 2 А и напряжении 2,5 В при перемешивании.

Для сплавов с массовой долей железа или марганца свыше 1% добавляют во время электролиза небольшими порциями 1,0 — 1,5 см3 раствора сернокислого гидразина.

После обесцвечивания раствора стенки стакана и выступающие части электродов обмывают водой, добавляют около 20 см3 воды и продолжают электролиз еще в течение 10 — 15 мин. Если на погруженной части катода медь не выделилась, электролиз считают законченным. В противном случае электролиз ведут еще 30 мин и вновь контролируют полноту выделения меди.

По окончании электролиза, не выключая тока, ополаскивают электроды из промывалки водой. Затем выключают ток и промывают катод с медью, погружая его поочередно в три стакана с дистиллированной водой, затем погружают в стакан с этиловым спиртом. Катод высушивают при (100 +/- 5) °С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.2 Для сплавов, содержащих кремний

Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 2 — 3 см3 фтористо-водородной кислоты и накрывают крышкой из фторопласта или платины. После растворения выпаривают до небольшого объема (до получения влажных солей).

Затем приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, растворяют соли в 30 — 40 см3 холодной воды, раствор нагревают, переносят в стакан вместимостью 250 — 300 см3, доливают водой до 100 — 150 см3, приливают 8 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и выделяют медь электролизом, как указано в п. 3.1.

3.3 Для сплавов, содержащих олово

Навеску бронзы массой 1 г помещают во фторопластовый стакан вместимостью 250 см3, добавляют 6 — 8 капель (0,4 — 0,5 см3) фтористо-водородной кислоты, 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают крышкой (пластинкой) из фторопласта или платины и растворяют без нагревания, а затем при нагревании. Крышку и стенки стакана обмывают водой и нагревают до кипения, затем разбавляют водой до 150 см3 и проводят электролиз, как указано в п. 3.1.

3.4 Для сплавов с массовой долей свинца от 0,8 до 2%

Навеску бронзы массой 1 г растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 250 — 300 см3, накрытом часовым стеклом, при нагревании. После растворения навески и удаления окислов азота кипячением обмывают стекло и стенки стакана водой, разбавляют раствор водой до 100 — 150 см3 и проводят электролиз, применяя сетчатые цилиндрические электроды, через 15 — 20 мин прибавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и продолжают электролиз, как указано в п. 3.1.

3.5 Для сплавов с массовой долей свинца свыше 20%

Навеску бронзы массой 1 г растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, в стакане вместимостью 250 — 300 см3, накрытом часовым стеклом, при нагревании. После растворения навески обмывают стекло и стенки стакана 50 см3 воды, приливают тонкой струей 5 — 6 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4 (при постоянном перемешивании стеклянной палочкой), прибавляют 2 г сернокислого аммония и отстаивают раствор в течение 3 — 4 ч. Осадок сернокислого свинца отфильтровывают на плотный фильтр и промывают его 5 — 6 раз серной кислотой, разбавленной 1:50.

Из фильтрата выделяют медь электролизом, как указано в п. 3.1.

3.6 Для сплавов с массовой долей сурьмы до 0,05%

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 25 см3 смеси для растворения I и растворяют при осторожном нагревании. Выдерживают раствор 1 ч при 90 °С, охлаждают до комнатной температуры, добавляют 50 см3 воды, аммиак до появления осадка, азотную кислоту, разбавленную 1:1, до растворения осадка и сверх того 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 10 см3 раствора сульфаминовой кислоты, разбавляют водой до 150 см3 и проводят электролиз, как указано в п. 3.1.

3.7 Для сплавов с массовой долей сурьмы свыше 0,05%

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 — 300 см3 и растворяют в 15 см3 смеси для растворения II при осторожном нагревании. После растворения раствор выпаривают досуха. Затем еще два раза добавляют 15 см3 смеси для растворения II и раствор каждый раз выпаривают досуха. К сухому остатку добавляют 10 см3 азотной кислоты и раствор выпаривают до сиропообразного состояния. Затем добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты.

Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и снова упаривают до появления белого дыма серной кислоты. К охлажденному остатку добавляют 50 см3 воды, нагревают до растворения солей, охлаждают и в случае появления осадка отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 3 — 4 раза серной кислотой, разбавленной 1:99. Осадок отбрасывают, к фильтрату добавляют 10 см3 прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, 10 см3 раствора сульфаминовой кислоты, воды до объема 100 — 150 см3 и проводят электролиз, как указано в п. 3.1.

3.8 Определение остаточной меди в электролите

Электролит, после отделения меди, выпаривают до объема 40 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

3.8.1 Определение меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии

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

3.8.2 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 меди. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной, разбавленной 1:1, и серной, разбавленной 1:1, кислот, доливают водой до метки и измеряют атомную абсорбцию меди, как указано в п. 3.8.1.1. По полученным данным строят градуировочный график.

3.8.3 Определение меди фотометрическим методом с купризоном

3.8.3.1. Аликвотную часть электролита — 50 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и раствор аммиака, разбавленный 1:4, до слабощелочной реакции, затем добавляют 2 см3 раствора аммиака, разбавленного 1:4, 10 см3 раствора купризона, немедленно доливают до метки водой и перемешивают. рН полученного раствора должен быть 8,5 — 9,0. Через 5 мин, но не позднее 30 мин, измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с оранжевым светофильтром в кювете длиной 3 см или на спектрофотометре при длине волны 600 нм в кювете длиной 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

3.8.4 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 меди.

Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, по 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и далее проводят анализ, как указано в п. 3.8.3.1.

По полученным данным строят градуировочный график. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий меди.

3.6 — 3.8.4. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю меди (Х) в процентах в случае определения оставшейся в электролите меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии вычисляют по формуле

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

где V — объем раствора электролита, см3;

m_{1} — масса катода, г;

m_{2} — масса катода с выделившейся медью, г;

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

m — масса навески, г.

4.2. Массовую долю меди (Х) в процентах в случае определения оставшейся в электролите меди фотометрическим методом вычисляют по формуле

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

где V — объем раствора электролита, см3;

V_{1} — объем аликвотной части раствора, см3;

m_{1} — масса катода, г;

m_{2} — масса катода с выделившейся медью, г;

m_{3} — масса меди, найденная по градуировочному графику, г;

m — масса навески, г.

4.3. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице.

Массовая доля меди, %	d, %	D, %
От 50 до 80	0,15	0,4
Св. 80	0,20	0,5

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.4. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при разных условиях (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в таблице.

4.5 Контроль точности результатов анализа

Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, в соответствии с ГОСТ 25086.

4.4, 4.5. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

---