allgosts.ru77. МЕТАЛЛУРГИЯ77.120. Цветные металлы

ГОСТ 15027.6-77 Бронзы безоловянные. Методы определения кремния

Обозначение:
ГОСТ 15027.6-77
Наименование:
Бронзы безоловянные. Методы определения кремния
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/1979
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
77.120.30

Текст ГОСТ 15027.6-77 Бронзы безоловянные. Методы определения кремния



МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ    СТАНДАРТ

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ Методы определения кремния

Non-tin bronze.

Methods for the determination of silicon

ГОСТ

15027.6-77

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.79

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод в кремнистых бронзах (при массовой доле кремния от 0,5% до 4%), экстракционно-фотометрический метод в бронзах с массовой долей железа свыше 1% (при массовой доле кремния от 0,01% до 0,25%) и фотометрический метод в бронзах остальных марок (при массовой доле кремния от0,01%до0,3%)в безоловянных бронзах по ГОСТ 18175, ГОСТ 614 и ГОСТ 493.

(Измененная редакция, Изм. № 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. № 1, 2).

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ В КРЕМНИСТЫХ БРОНЗАХ

2.1.    Сущность метода

Метод основан на выделении кремниевой кислоты осаждением с добавлением желатина из солянокислого раствора.

2.2.    Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:4.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 5:95.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: смешивают одну часть азотной кислоты и три части соляной кислоты.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 10 г/дм3.

Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм3.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.3.    Проведение анализа

Навеску бронзы марки БрКМцЗ—1 массой 1 г бронзы марки БрКШ—3 массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 воды, 20 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. Раствор выпаривают досуха, смачивают остаток 10 см3 концентрированной соляной кислотой и выпаривают досуха, затем еще два раза выпаривают досуха, добавляя перед выпариванием по 10 см3 концентрированной соляной кислоты. После этого остаток смачивают 10 см3 концентрированной соляной кислоты и через 3—5 мин приливают 70—80 см3 горячей воды, 5 смраствора желатина и нагревают до полного растворения солей. Фильтруют остаток на фильтр сред-

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

ней плотности, уплотненный фильтробумажной массой, и промывают сначала 8—10 раз горячим раствором соляной кислоты (5:95) до исчезновения реакции на медь (проба с раствором железистосинеродистого калия), а затем горячей водой до исчезновения реакции на ион хлорида. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, сушат, озоляют, смачивают 0,5 см3 концентрированной азотной кислоты, высушивают и прокаливают при 1000—1050 °С до постоянной массы, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Содержимое тигля смачивают несколькими каплями воды, добавляют 3—4 капли серной кислоты, 1—2 см3 фтористоводородной кислоты, осторожно выпаривают досуха и остаток прокаливают при 1000—1050 °С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Если после удаления кремниевой кислоты в тигле остается черный осадок карбида кремния, его сплавляют с безводным углекислым натрием и сплав обрабатывают серной кислотой, разбавленной 1:4, раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты, охлаждают, приливают 5 см3 соляной кислоты, 80 см3 горячей воды и кипятят. Дополнительно выделенный осадок кремниевой кислоты отфильтровывают, промывают и далее анализ ведут, как указано выше.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт и в найденное содержание кремния вводят соответствующую поправку.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4 Обработка результатов

2.4.1.    Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле

„    (т- Ш])- 0,4672 100

-Л    ч

Щ

где т — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислоты, г; т1 — масса тигля с осадком после обработки фтористоводородной кислотой, г; т2 — масса сплава, г;

0,4672 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.

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

Массовая доля кремния, %

d, %

D, %

Массовая доля кремния, %

d, %

D, %

От 0,01 до 0,02

0,002

0,005

Св. 0,20 до 0,30

0,02

0,05

Св. 0,02 » 0,05

0,005

0,01

» 0,30 » 0,40

0,03

0,07

» 0,05 » 0,10

0,008

0,02

» 0,50 » 1,0

0,05

0,1

» 0,10 » 0,20

0,012

0,03

» 2,5 » 4,0

0,10

0,2

(Измененная редакция, Изм. № 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 (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в таблице.

2.4.4.    Контроль точности результатов анализа

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

2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

3.1.    Сущность метода

Метод основан на образовании кремнемолибденовой кислоты, экстракции ее бутиловым спиртом, восстановлении ее в экстракте до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности образовавшейся окраски.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 500 г/дм3.

Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор; готовят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют в 1 дм3 горячей воды.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный раствор 100 г/дм3.

Для перекристаллизации молибденовокислого аммония 70 г препарата растворяют в 400 дм3 воды при слабом нагревании (70—80 °С). Раствор фильтруют два раза через один и тот же плотный фильтр, фильтрат охлаждают и прибавляют 250 см3 этилового спирта. После отстаивания в течение 1 ч выделившиеся кристаллы отсасывают. Полученный молибденовокислый аммоний растворяют в воде и повторяют перекристаллизацию.

После второго отсасывания кристаллы промывают несколько раз смесью спирта с водой (5:8) и высушивают на воздухе.

Олово двухлористое по ТУ 6—09—5384, раствор 20 г/дм3 готовят следующим образом: 2 г соли растворяют в 100 см3 нагретой до 80—90 °С соляной кислоты, разбавленной 1:1.

Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Промывные растворы.

Раствор А; готовят следующим образом: к 50 см3 воды прибавляют 12 см3 концентрированной азотной кислоты и 5 см3 раствора молибденовокислого аммония.

Раствор Б; готовят следующим образом: к 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9, прибавляют 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и 5 см3 лимонной кислоты.

Кристаллический фиолетовый, водный раствор 1 г/дм3.

Фенолфталеин, спиртовой раствор 1 г/дм3.

Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300 и разбавленный 5:8.

Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм3.

Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428.

Стандартные растворы кремния.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г натрия-калия углекислого. Сплав выщелачивают водой и переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.

1 см3 раствора А содержит 0,0002 г кремния.

Раствор Б; готовят следующим образом: 2,5 см3 раствора А помещают в делительную воронку вместимостью 200 см3, добавляют 50 см3 воды, 2—3 капли раствора фенолфталеина и по каплям азотную кислоту, разбавленную 1:2, до исчезновения розовой окраски и затем 1 см3 в избыток, приливают 5 см3 раствора молибденовокислого аммония, разбавляют водой до 100 см3, перемешивают и оставляют на 10 мин. После этого прибавляют 5 см3 н-бутилового спирта, 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, перемешивают, переворачивая 2—3 раза, прибавляют 25 см3 бутилового спирта и осторожно перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. При этом кремнемолибденовая кислота извлекается в бутиловый спирт, окрашивая его в желтый цвет со слабым зеленоватым опенком. После разделения фаз водный слой сливают в другую делительную воронку. Затем повторяют экстракцию до получения бесцветного экстракта, применяя каждый раз по 10 см3 н-бутилово-го спирта.

Экстракты объединяют и промывают 50 см3 промывного раствора А, переворачивая воронку осторожно 20—25 раз. Водный слой сливают, а оставшийся промытый органический слой переводят в мерную колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см3, доливают до метки бутиловым спиртом и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г кремния.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску бронзы массой 0,2 г помещают в платиновый или фторопластовый тигель, прибавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты, 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и накрывают платиновой или фторопластовой крышкой. Растворение образца проводят при нагревании на

водяной бане до 60 °С. После растворения в тигель прибавляют 10 см3 раствора борной кислоты и смесь переносят в стакан вместимостью 100 см3, в который уже добавлено 20 см3 раствора борной кислоты. Раствор разбавляют водой до 50 см3 и прибавляют аммиак, разбавленный 1:1, при постоянном перемешивании до pH 1,5. Устанавливают pH капельной пробой с раствором кристаллического фиолетового на белой фарфоровой или фторопластовой пластинке. При pH меньше 1,5 капля испытуемого раствора, смешанная с каплей индикатора, окрашивается в зеленый цвет при pH 1,5 смесь окрашивается в фиолетовый цвет.

Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 200—250 см3 тщательно обмывают стакан водой в раствор в делительной воронке разбавляют до 100 см3. Затем добавляют 5 см3 раствора мочевины, 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и перемешивают. Через 10 мин вводят 5 смраствора лимонной кислоты и перемешивают. Приливают 5 см3 н-бутилового спирта для насыщения раствора, 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и перемешивают. К смеси добавляют 15 смн-бутилового спирта и осторожно, во избежание образования эмульсии, перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. Жидкостям дают расслоиться (водный слой должен стать прозрачным). После расслоения фаз водный слой переносят во вторую делительную воронку вместимостью 200— 250 см3, наливают 10 см3 н-бутилового спирта и воронку осторожно переворачивают 30 раз. После расслоения жидкостей водный слой переносят в третью воронку, а органический слой присоединяют к первой порции бутанольного экстракта. Экстракцию повторяют еще раз с 10 см3 н-бутилового спирта. Объединенные экстракты промывают 50 см3 промывного раствора Б, переворачивая осторожно воронку 20—25 раз. После расслоения водный слой отбрасывают, а органический слой сливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, в которую уже добавлено 0,2 г сернокислого натрия, и доливают до метки н-бутиловым спиртом. Аликвотную часть объемом 20 см3 (при массовой доле кремния от 0,01% до 0,04%), 5 см3 (при массовой доле кремния от 0,04% до 0,1%) и 2 см3 (при массовой доле кремния от 0,1% до 0,25%) помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют н-бутиловый спирт до 45 см3, 2—3 капли раствора двухлористого олова, доливают до метки бутиловым спиртом и перемешивают. Через 20—25 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре в кювете длиной 2 см с красным светофильтром (А = 610 нм) или на спектрофотометре при длине волны 810 нм. В качестве раствора сравнения применяют н-бутиловый спирт.

Через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В восемь мерных колб вместимостью по 50 см3 вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 7,0 см3 стандартного раствора Б, прибавляют н-бутиловый спирт до 45 см3 и далее анализ ведут, как указано в и. 3.3.1.

3.4. Обработка результатов

3.4.1.    Массовую долю никеля (А,) в процентах вычисляют по формуле

v т 100

-Л- 1    «

1 т1

где т — масса кремния, найденная по градуировочному графику, г; т1 — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

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

(Измененная редакция, Изм. № 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 (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в таблице.

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

3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

4.1.    Сущность метода

Метод основан на образовании кремнием желтой кремнемолибденовой кислоты и измерении оптической плотности окрашенного раствора.

4.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная, по ГОСТ 10484.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 100 г/дм3.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 1:9.

Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор; готовят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют в 1 дм3 горячей воды. Перед применением раствор охлаждают до температуры около 20 °С.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Медь марки МО по ГОСТ 859.

Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм3.

Кристаллический фиолетовый, водный раствор.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный (см. п. 3.2) свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.

Натрий-калий углекислый по ГОСТ 4332.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428.

Стандартные растворы кремния.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г углекислого калия-натрия. Сплав выщелачивают водой и переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.

1 см3 раствора А содержит 0,0002 г кремния.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.

1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г кремния.

Раствор меди для приготовления раствора сравнения; готовят следующим образом: 1 г меди помещают в платиновую чашку, прибавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты, 11 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2. Растворение проводят при нагревании. Затем прибавляют 2,5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают раствор до удаления свободной серной кислоты. После охлаждения соли растворяют, прибавляя небольшое количество воды, 11 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и 1 см3 фтористоводородной кислоты. Затем прибавляют 30 см3 раствора борной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, до метки доливают водой и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновый или фторопластовый тигель, прибавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты, 11 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и накрывают платиновой или фторопластовой крышкой. Растворение проводят при нагревании на водяной бане до 60 °С. После растворения в тигель прибавляют 10 см3 раствора борной кислоты и раствор переносят через полиэтиленовую воронку в мерную колбу вместимостью 100 см3, содержащую 20 смраствора борной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 20 см3 (при массовой доле кремния от 0,01% до 0,05%), 5 см3 (при массовой доле кремния от 0,10% до 0,30%) или 10 см3 (при массовой доле кремния от 0,05% до 0,1%) помещают в стакан вместимостью 50 см3, добавляют азотную кислоту в количестве 0,2 см(при аликвотной части —20 см3); 0,6 см3 (при аликвотной части — 10 см3) и 0,8 см3 (при аликвотной части — 5 см3), доливают водой до 20 см3 и проверяют pH раствора на pH-метре или капельной пробой с раствором кристаллического фиолетового на белой пластинке из фторопласта. Раствор должен иметь pH 1,5, если раствор не имеет pH 1,5, то pH устанавливают с помощью раствора аммиака или азотной кислоты. При значении pH меньше 1,5 капля испытуемого раствора, смешанная с каплей индикатора, окрашивается в зеленый цвет, при pH, равном 1,5, окраска смешанной капли становится чисто-синего цвета. Если аммиак введен в избытке, то смешанная капля имеет фиолетовый цвет. В таких случаях прибавляют азотную кислоту, разбавленную 1:2, до получения окраски смешанной капли зеленого цвета, а затем осторожно повторяют нейтрализацию аммиаком. В раствор, имеющий pH 1,5, прибавляют 5 см3 раствора мочевины, 5 см3 раствора молибденовокис

лого аммония и оставляют на 10 мин. После этого вводят 5 см3 раствора лимонной кислоты, 3 см3 раствора ортофосфорной кислоты, смесь переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 400 нм в кювете длиной 5 см относительно раствора сравнения. Раствор сравнения готовят одновременно с анализируемой пробой, беря раствор меди (см. п. 4.2) в таком же количестве, как и анализируемый раствор.

Содержание кремния находят по градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.3.2. Построение градуировочного графика

В шесть стаканов вместимостью по 50 см3 прибавляют по 10 см3 раствора меди, не содержащей кремния (раствор сравнения), последовательно 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 стандартного раствора Б.

Растворы разбавляют водой до 20 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 4.3.1.

4.4. Обработка результатов

4.4.1.    Массовую долю никеля (Х2) в процентах вычисляют по формуле

v от ■ 100

-Л о —    •

z    OTj

где т — масса кремния, найденная по градуировочному графику, г; т1 — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.4.3.    Абсолютные 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 значений, приведенных в табл. 1.

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

4.4.3, 4.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

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 15027.6-69

4.    Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1539—79

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер раздела, пункта, подпункта

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер раздела, пункта, подпункта

ГОСТ 493-79

Вводная часть

ГОСТ 4461-77

2.2, 3.2. 4.2

ГОСТ 614-97

Вводная часть

ГОСТ 6006-78

3.2

ГОСТ 859-2001

4.2

ГОСТ 6552-80

4.2

ГОСТ 3118-77

2.2, 3.2

ГОСТ 6691-77

3.2, 4.2

ГОСТ 3652-69

3.2, 4.2

ГОСТ 9428-73

3.2, 4.2

ГОСТ 3760-79

3.2, 4.2

ГОСТ 9656-75

3.2, 4.2

ГОСТ 3765-78

3.2, 4.2

ГОСТ 10484-78

2.2, 3.2, 4.2

ГОСТ 4166-76

3.2

ГОСТ 11293-89

2.2

ГОСТ 4204-77

2.2, 3.2, 4.2

ГОСТ 18175-78

Вводная часть

ГОСТ 4207-75

2.2

ГОСТ 18300-87

3.2

ГОСТ 4332-76

3.2, 4.2

ГОСТ 25086-87

1.1, 2.4.4

ТУ 6-09-5384-88

3.2

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)