ГОСТ 15027.3-77 Бронзы безоловянные. Методы определения железа

ГОСТ 15027.3-77

Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

Методы определения железа

Non-tin bronze.
Methods for the determination of iron

ОКСТУ 1709

Дата введения 1979-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 20.06.77* N 1614

______________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: 28.06.77. - .

3. ВЗАМЕН ГОСТ 15027.3-69

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1534-79

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)

7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., марте 1988 г. (ИУС 6-83, 6-88)

Настоящий стандарт устанавливает титриметрические методы определения железа (при массовой доле железа от 0,4% до 7%), фотометрические методы определения железа (при массовой доле железа от 0,01% до 1%) и атомно-абсорбционный метод определения железа (при массовой доле железа от 0,01% до 7%) в бронзах безоловянных по ГОСТ 18175, ГОСТ 614 и ГОСТ 493.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд.1 ГОСТ 15027.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

2.1. Сущность метода

Метод основан на восстановлении трехвалентного железа до двухвалентного, титровании двухвалентного железа раствором двухромовокислого калия с потенциометрическим установлением конца титрования или визуальным способом с индикатором дифениламином или натриевой солью дифениламиносульфоновой кислоты.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Потенциометр с насыщенным каломельным электродом и платиновым индикаторным электродом.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Смесь кислот; готовят следующим образом: 300 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и 300 см ортофосфорной кислоты разбавляют водой до 1 дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1.

Промывной раствор; готовят следующим образом: 5 см раствора аммиака разбавляют водой до 1 дм.

Олово двухлористое ТУ 6-09-5384*, раствор 100 г/дм готовят следующим образом: 10 г препарата растворяют в 50 см концентрированной соляной кислоты и нагревают до прозрачного раствора. После охлаждения раствор доливают водой до 100 см.

________________

* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - .

Ртуть двухлористая, раствор 40 г/дм.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, 0,17 или 0,008 моль/дм раствор; готовят следующим образом: взвешивают соответственно 4,9037 или 2,4519 г препарата, высушенного в течение 2 ч при (160±5) °С, растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм и доливают до метки водой.

1 см 0,17 моль/дм раствора соответствует 0,005584 г железа, а 1 см 0,008 моль/дм раствора соответствует 0,002792 г железа.

Дифениламин по ТУ 6-09-54-40, раствор 10 г/дм в концентрированной серной кислоте.

Натриевая соль дифениламиносульфоновой кислоты, раствор 2 г/дм.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

2.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании. Раствор разбавляют водой приблизительно до 200 см, добавляют раствор аммиака до образования растворимого синего комплекса меди. Раствор выдерживают при (60±5) °С для коагуляции осадка гидроокиси железа.

Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Стакан и осадок промывают промывным раствором. Осадок растворяют в 20 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр промывают 5-6 раз горячей водой и повторяют осаждение гидроокиси железа до полного удаления ионов меди. Осадок после промывки промывным раствором растворяют в 10 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, и фильтр промывают горячей водой. Раствор нагревают до кипения, восстанавливают трехвалентное железо добавлением нескольких капель раствора двухлористого олова до обесцвечивания раствора и приливают 2-3 капли в избыток. Затем раствор охлаждают, добавляют 5 см раствора двухлористой ртути, 15 см смеси кислот, разбавляют водой приблизительно до 200 см и титруют раствором двухромовокислого калия потенциометрически, применяя насыщенный каломельный электрод и индикаторный платиновый электрод, или прибавляют две капли раствора дифениламина или 1 см раствора натриевой соли дифениламиносульфоновой кислоты и титруют до появления фиолетовой окраски раствора.

2.1-2.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.1. Для бронз с массовой долей кремния до 0,05%

Навеску сплава массой 2 г (при массовой доле железа от 0,4% до 3%) и массой 1 г (при массовой доле железа свыше 3% до 7%) помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют при нагревании в 20 или 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Затем добавляют 5 г хлористого аммония и воды до 200 см.

2.3.2. Для бронз с массовой долей кремния свыше 0,05%

Навеску сплава массой 2 г (при массовой доле железа от 0,4% до 3%) и массой 1 г (при массовой доле железа свыше 3% до 7%) помещают в платиновую чашку и добавляют 20 или 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 10-5 капель фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Затем добавляют 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, растворяют в воде, раствор переносят в стакан вместимостью 400 см и, если необходимо, фильтруют. К фильтрату добавляют 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, воды до 200 см, 5 г хлористого аммония и раствор аммиака до образования синего комплекса меди.

2.3.1, 2.3.2. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где - объем 0,17 или 0,008 моль/дм раствора двухромовокислого калия, израсходованный на титрование, см;

- масса железа, соответствующая 1 см 0,17 или 0,008 моль/дм раствора двухромовокислого калия, г;

- масса навески сплава, г

.

2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

2.4.4. Контроль точности результатов анализа

Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке или сопоставлением результатов анализа, полученных титриметрическим и атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086.

2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

3.1. Сущность метода

Метод основан на титровании трехвалентного железа раствором трилона Б с применением сульфосалициловой кислоты в качестве индикатора.

3.2. Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и 1:4.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1 и 1:50.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 100 г/дм.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652; 0,025 моль/дм раствор; готовят следующим образом: 9,305 г трилона Б растворяют в 500 см воды при нагревании, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм и доливают до метки водой.

Железо, стандартный образец (СО) N 126 (сталь низкоуглеродистая).

Стандартный раствор железа; готовят следующим образом: 1,005 г СО N 126 растворяют при нагревании в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,001 г железа.

Установка титра раствора трилона Б

10 см стандартного раствора железа помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, добавляют 20 см воды и нейтрализуют раствором аммиака, разбавленным 1:1, до перехода синей окраски индикаторной бумаги конго в сиреневую, затем прибавляют 5 см соляной кислоты, разбавленной 1:4, доливают водой до 100 см и далее анализ ведут, как указано в п.3.3.

3.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 0,5 г (при массовой доле железа до 3%) и 0,25 г (при массовой доле железа свыше 3%) растворяют при нагревании в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 300 см, разбавляют водой приблизительно до 200 см и добавляют раствор аммиака до образования растворимого синего аммиачного комплекса меди. Раствор выдерживают при (60±5) °С для коагуляции гидроокиси железа.

Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, и растворяют в 10 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1.

Фильтр промывают горячей водой и повторяют осаждение гидроокиси железа раствором аммиака, фильтрование и промывание осадка. Осадок гидроокиси железа с фильтра смывают горячей водой в коническую колбу вместимостью 250 см, растворяют в 10 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, и промывают фильтр горячей водой.

Колбу с раствором нагревают до полного растворения осадка, нейтрализуют раствором аммиака, разбавленного 1:1, до перехода синего цвета индикаторной бумаги конго в сиреневый, прибавляют 5 см соляной кислоты, разбавленной 1:4, доливают до 100 см и нагревают до 70 °С. Приливают 5 см раствора сульфосалициловой кислоты и титруют горячий раствор раствором трилона Б до перехода окраски из буро-красной в лимонно-желтую.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см;

- масса железа, соответствующая 1 см 0,025 моль/дм раствора трилона Б, г;

- масса навески сплава, г.

3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п.2.4.4.

3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ 1,10-ФЕНАНТРОЛИНОВЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

4.1. Сущность метода

Метод основан на образовании железом окрашенного комплекса с 1,10-фенантролином или -дипиридилом при рН 5 в присутствии уксуснокислого натрия и солянокислого гидроксиламина после выделения железа соосаждением с гидроокисью алюминия.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Аммиак по ГОСТ 3760, разбавленный 1:50 и 1:1.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.

Фенолфталеин, раствор в этиловом спирте, 1 г/дм.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Аммоний - алюминий сернокислый (алюмоаммонийные квасцы) по ГОСТ 4238, раствор, готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм воды с 10 см концентрированной серной кислоты.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор 100 г/дм.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, свежеприготовленный раствор 10 г/дм.

1,10-фенантролин, раствор; готовят следующим образом: 2,5 г 1,10-фенантролина растворяют, нагревая в небольшом количестве воды с несколькими каплями соляной кислоты и разбавляют водой до 1 дм. Сохраняют в темном сосуде.

-дипиридил, раствор; готовят следующим образом: 1,5 г, -дипиридила растворяют, нагревая в небольшом количестве воды с несколькими каплями соляной кислоты, и разбавляют водой до 1 дм. Сохраняют в темном сосуде.

Буферный раствор; готовят следующим образом: 272 г уксуснокислого натрия растворяют в 500 см воды, прибавляют 240 см уксусной кислоты, фильтруют и доливают водой до 1 дм.

Реакционная смесь, свежеприготовленная; готовят следующим образом: одну часть раствора солянокислого гидроксиламина смешивают с одной частью 1,10-фенантролина или -дипиридила и с двумя частями буферного раствора.

Стандартные растворы железа.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5025 г стандартного образца стали N 126 (сталь низкоуглеродистая) растворяют в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,0005 г железа.

Раствор Б; готовят в день применения следующим образом: 5 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 0,000025 г железа.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Для бронз, не содержащих кремний

Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см, накрывают часовым стеклом и осторожно растворяют при нагревании в 15 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Стакан с раствором охлаждают, обмывают стенки стакана и стекло небольшим количеством воды и раствор разбавляют водой до 150 см. Прибавляют 5 см раствора алюмоаммонийных квасцов (для бронз, не содержащих алюминий), 10 см раствора азотнокислого аммония и аммиак, разбавленный 1:1, до образования растворимого синего комплекса меди. Раствор выдерживают при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Выделившийся осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок растворяют 10 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр тщательно промывают горячей водой, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение, и вновь осаждают гидроокиси железа и алюминия аммиаком. Осадок отфильтровывают, промывают раствором аммиака, разбавленным 1:50, растворяют 10 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, и фильтр промывают горячей водой, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение. Раствор переводят в мерную колбу, разбавляют до соответствующего объема и в зависимости от содержания железа в бронзе отбирают аликвотную часть в соответствии с табл.3.

Таблица 3

Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают водой до 25 см и нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, по фенолфталеину, прибавляют 1 см соляной кислоты и 12 см реакционной смеси, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре в кювете длиной 1 см при =510 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.3.2. Для кремнистых бронз

Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2-3 см фтористоводородной кислоты. После растворения навески раствор охлаждают, добавляют 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, осторожно обмывают стенки чашки водой и растворяют соли в воде при нагревании. Раствор переводят в стакан вместимостью 250 см, разбавляют водой до 150 см, прибавляют 5 см раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п.4.3.1.

4.3.3. Для свинцовых бронз

Навеску бронзы массой 0,5 г растворяют в 15 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании в стакане вместимостью 250 см. После растворения удаляют окислы азота кипячением и переводят раствор в мерную колбу, разбавляют до соответствующего объема и в зависимости от содержания железа в бронзе отбирают аликвотную часть, как указано в табл.3.

Аликвотную часть раствора помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 10 см прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают воду до объема около 100 см и выделяют медь и свинец электролизом на платиновые цилиндрические электроды в течение 30 мин. После окончания электролиза обмывают электроды небольшим количеством воды в тот же стакан, приливают 5 см раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п.4.3.1.

4.3.4. Для бронз с массовой долей олова, сурьмы и свинца свыше 0,05%

Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см и растворяют в 15 см смеси для растворения при нагревании. При неполном растворении по каплям осторожно добавляют бром. После растворения добавляют 10 см хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до выделения густого белого дыма хлорной кислоты и осветления раствора. Осадок охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой, доливают водой до объема 30 см и нагревают до растворения солей. Добавляют 5 см серной кислоты, разбавленной 1:1, 50 см воды и кипятят. После охлаждения раствор фильтруют через плотный фильтр и промывают его 3-5 раз горячей водой. Фильтр отбрасывают. К фильтрату добавляют 5 см раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ проводят, как указано в п.4.3.1.

(Введен дополнительно, Изм. N 1)

.

4.4. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью по 50 см приливают из микробюретки последовательно 0; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5 и 5,0 см раствора Б, доливают водой до 25 см, приливают 2-3 капли раствора фенолфталеина и нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1. Далее анализ ведут, как указано в п.4.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.

По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям железа строят градуировочный график.

4.5. Обработка результатов

4.5.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса железа, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

4.5.4. Контроль точности результатов анализа

Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных фотометрическим и атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086.

4.5.3, 4.5.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

5. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СУЛЬФОСАЛИЦИЛАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

5.1. Сущность метода

Метод основан на образовании железом (III) окрашенного в желтый цвет комплекса с сульфосалициловой кислотой в аммиачном растворе при рН 8-10 после выделения железа соосаждением с гидроокисью алюминия.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1, 1:50.

Квасцы алюмоаммонийные по ГОСТ 4238, раствор; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм воды с добавлением 10 см концентрированной серной кислоты.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, свежеприготовленный раствор 100 г/дм.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 200 г/дм.

Стандартные растворы железа.

Раствор А; готовят следующим образом: 1,005 г стандартного образца N 126 (сталь низкоуглеродистая) растворяют в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят для удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,001 г железа.

Раствор Б; готовят в день применения. Для этого 10 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 0,0001 г железа.

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Для сплавов, не содержащих кремний

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании в 15 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения пробы ополаскивают стекло и стенки стакана небольшим количеством воды, добавляют 5 см раствора алюмоаммонийных квасцов (для бронз, не содержащих алюминия), раствор разбавляют водой до 100 см, нагревают до 60-70 °С и добавляют аммиак, разбавленный 1:1, до образования растворимого синего комплекса меди. Раствор выдерживают при 50-60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и раствор промывают горячим раствором аммиака, разбавленного 1:50. Осадок растворяют в 10 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр тщательно промывают горячей водой в стакан, где проводилось осаждение, и снова проводят осаждение и растворение гидроокисей.

Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

В зависимости от содержания железа в пробе отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с табл.5.

Таблица 5

Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и разбавляют водой до 50 см (для марганцовистых бронз добавляют 2 см раствора солянокислого гидроксиламина). Через 2 мин добавляют 15 см раствора сульфосалициловой кислоты, нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, до устойчивого желтого цвета и добавляют 3-4 см аммиака в избыток. Затем раствор доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре в кювете длиной 1 см при =425 нм или на фотоэлектроколориметре с фиолетовым светофильтром (=400 нм) в кювете длиной 2 см.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через все стадии анализа.

5.3.2. Для кремнистых бронз

Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см азотной кислоты и 2-3 см фтористоводородной кислоты. После растворения навески раствор охлаждают, добавляют 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, осторожно обмывают стенки чашки водой и растворяют соли в воде при нагревании.

Раствор переводят в стакан вместимостью 250 см, разбавляют водой до 150 см, прибавляют 5 см раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п.5.3.1.

5.3.3. Для свинцовых бронз

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании в 15 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения пробы удаляют окислы азота кипячением и раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

В зависимости от содержания железа в пробе отбирают аликвотную часть в соответствии с табл.5 в стакан вместимостью 250 см, добавляют 10 см прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают воды до объема около 100 см и выделяют медь и свинец электролизом на платиновые цилиндрические электроды в течение 30 мин. По окончании электролиза обмывают электроды небольшим количеством воды в тот же стакан, приливают 5 см раствора алюмоаммонийных квасцов, раствор нагревают до 60-70 °С и далее анализ ведут, как указано в п.5.3.1 .

5.4. Построение градуировочного графика

В шесть мерных колб вместимостью по 100 см приливают из микробюретки последовательно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см стандартного раствора Б, разбавляют водой до 50 см и далее анализ ведут, как указано в п.5.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.

По найденным значениям оптических плотностей строят градуировочный график.

5.5. Обработка результатов

5.5.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса железа, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески, соответствующая аликвотной части, г.

5.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в табл.1.

5.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п.4.5.4.

5.5.3, 5.5.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

6.1. Сущность метода

Метод основан на измерении абсорбции света атомами железа, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для железа.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 2 и 1 моль/дм.

Смесь кислот; готовят следующим образом: объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Водорода перекись по ГОСТ 10929.

Железо металлическое с массовой долей железа не менее 99,9%.

Стандартные растворы железа.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г железа растворяют при нагревании в 20 см соляной кислоты с добавлением нескольких капель раствора перекиси водорода. Удаляют кипячением избыток перекиси водорода, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см и доливают водой до метки.

1 см раствора А содержит 0,0005 г железа.

Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 10 см раствора 2 моль/дм соляной кислоты и доливают водой до метки.

1 см раствора Б содержит 0,0001 г железа.

6.3. Проведение анализа

6.3.1. Для бронз с массовой долей олова и кремния до 0,05%

Навеску сплава массой, указанной в табл.7, помещают в стакан вместимостью 250 см и растворяют при нагревании в 10 см азотной кислоты.

Таблица 7

Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают водой до метки. При массовой доле железа свыше 0,2% 10 см раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл.7), добавляют указанный в табл.7 объем 2 моль/дм раствора соляной кислоты и доливают водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию железа в пламени ацетилен-воздух при длине волны 248,3 или 372 нм параллельно с градуировочными растворами.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

6.3.2. Для бронз с массовой долей олова свыше 0,05%

Навеску сплава массой, указанной в табл.7, помещают в стакан вместимостью 250 см и растворяют при нагревании в 10 см смеси кислот. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, стенки стакана ополаскивают раствором 1 моль/дм соляной кислоты и доливают до метки той же кислотой. При массовой доле железа свыше 0,2% 10 см раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл.7) и доливают до метки раствором 1 моль/дм соляной кислоты.

Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п.6.3.1.

6.3.3. Для бронз с массовой долей кремния свыше 0,05%.

Навеску сплава массой, указанной в табл.7, помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см азотной кислоты и 2 см фтористоводородной кислоты. После растворения добавляют 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают и растворяют в воде при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают водой до метки. При массовой доле железа свыше 0,2% 10 см раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл.7), доливают указанное в табл.7 количество 2 моль/дм раствора соляной кислоты и разбавляют водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п.6.3.1.

6.3.4. Построение градуировочного графика

В двенадцать из тринадцати мерных колб вместимостью по 100 см помещают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см стандартного раствора Б, 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 и 5,0 см стандартного раствора А. Во все колбы добавляют по 10 см 2 моль/дм раствора соляной кислоты и доливают водой до метки.

Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п.6.3.1.

По полученным данным строят градуировочный график.

6.4. Обработка результатов

6.4.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где - концентрация железа, найденная по градуировочному графику, г/см;

- объем конечного раствора пробы, см;

- масса навески, содержащаяся в конечном объеме раствора, г.

6.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

6.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

6.4.4. Контроль точности результатов анализа

Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных атомно-абсорбционным и фотометрическим методами анализа в соответствии с ГОСТ 25086.

6.4.3, 6.4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

7. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СУЛЬФОСАЛИЦИЛАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В КИСЛОЙ СРЕДЕ

7.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красно-фиолетовый цвет комплекса трехвалентного железа с сульфосалициловой кислотой в кислой среде в измерении оптической плотности окрашенного раствора.

7.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.

Смесь кислот для растворения: 5 частей концентрированной азотной кислоты смешивают с 3 частями концентрированной соляной кислоты.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 50 г/дм.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 100 г/дм; готовят следующим образом: 10 г препарата растворяют в 60 см воды, нейтрализуют раствором аммиака до рН 2-3 (по универсальной индикаторной бумаге), фильтруют и разбавляют водой до 100 см.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Стандартные растворы железа - по п.5.2.

Медь марки МО по ГОСТ 859.

7.3. Проведение анализа

Для бронз, кроме кремнистых и свинцовистых.

Навеску бронзы массой 1 г при массовой доле железа от 0,01% до 0,1%; 0,5 г - от 0,1% до 0,2%; 0,25 г - от 0,2% до 0,4% и 0,1 г - от 0,1% до 1% помещают в стакан вместимостью 150 см, добавляют 8 см смеси кислот и растворяют сначала на холоде, а затем при нагревании. После растворения навески удаляют оксиды азота кипячением в течение 1-1,5 мин. Раствор охлаждают, разбавляют водой до 40-50 см, добавляют 5 см раствора винной кислоты и нейтрализуют раствором аммиака до начала выпадения основных солей меди и немедленно вновь переводят их в раствор осторожным добавлением при перемешивании соляной кислоты (1:1). После растворения осадка добавляют 18 капель избытка той же кислоты. Раствор охлаждают, добавляют 6 см сульфосалициловой кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете 2 см или на спектрофотометре при =490 нм в кювете 1 см. Раствором сравнения является проба того же сплава, проведенная через весь ход анализа, но без добавления сульфосалициловой кислоты.

7.4. Построение градуировочного графика

В зависимости от массовой доли железа в стаканы вместимостью по 150 см помещают навеску меди (от 0,1 до 1 г), добавляют последовательно 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора Б железа и по 8 см смеси кислот и далее проводят анализ, как указано в п.7.3.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа, в который не добавляют раствор сульфосалициловой кислоты.

По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым долям железа строят градуировочный график.

7.5. Обработка результатов

7.5.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая доля железа, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески сплава, г.

7.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

7.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

7.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п.4.5.4.

Электронный текст документа

и сверен по:

Бронзы безоловянные.

Методы анализа: Сб. ГОСТов. -

М.: ИПК Издательство стандартов, 2002