МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БРОНЗЫ
БЕЗОЛОВЯННЫЕ
Методы
определения железа
Non-tin
bronze.
Methods
for the determination of iron
|
ГОСТ
15027.3-77
|
Дата введения с
01.01.79
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. № 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. № 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 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1,
и 300 см3 ортофосфорной кислоты разбавляют водой до 1 дм3.
Аммиак водный по
ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1.
Промывной
раствор; готовят следующим образом: 5 см3 раствора аммиака
разбавляют водой до 1 дм3.
Олово
двухлористое ТУ 6-09-5384, раствор 100 г/дм3 готовят следующим
образом: 10 г препарата растворяют в 50 см3 концентрированной
соляной кислоты и нагревают до прозрачного раствора. После охлаждения раствор доливают
водой до 100 см3.
Ртуть
двухлористая, раствор 40 г/дм3.
Калий
двухромовокислый по ГОСТ 4220, 0,17 или
0,008 моль/дм3 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 дм3
и доливают до метки водой.
1 см3 0,17 моль/дм3
раствора соответствует 0,005584 г железа, а 1 см3 0,008 моль/дм3
раствора соответствует 0,002792 г железа.
Дифениламин по
ТУ 6-09-54-70, раствор 10 г/дм3 в концентрированной серной кислоте.
Натриевая соль
дифениламиносульфоновой кислоты, раствор 2 г/дм3.
Кислота
фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Аммоний
хлористый по ГОСТ 3773.
2.3. Проведение
анализа
Навеску сплава
массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в 20
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании. Раствор
разбавляют водой приблизительно до 200 см3, 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 см3 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 см3 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 см3 раствора
двухлористой ртути, 15 см3 смеси кислот, разбавляют водой
приблизительно до 200 см3 и титруют раствором двухромовокислого
калия потенциометрически, применяя насыщенный каломельный электрод и
индикаторный платиновый электрод, или прибавляют две капли раствора
дифениламина или 1 см3 раствора натриевой соли
дифениламиносульфоновой кислоты и титруют до появления фиолетовой окраски
раствора.
2.1 - 2.3. (Измененная редакция, Изм. №
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 см3
и растворяют при нагревании в 20 или 10 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1. Затем добавляют 5 г хлористого аммония и воды до 200 см3.
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 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 - 5 капель
фтористоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Затем добавляют 10 см3
серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до белого дыма серной кислоты.
Остаток охлаждают, растворяют в воде, раствор переносят в стакан вместимостью
400 см3 и, если необходимо, фильтруют. К фильтрату добавляют 5 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, воды до 200 см3, 5 г хлористого
аммония и раствор аммиака до образования синего комплекса меди.
2.3.1, 2.3.2. (Введены дополнительно, Изм.
№ 1).
2.4. Обработка
результатов
2.4.1. Массовую долю железа (X) в процентах
вычисляют по формуле

где V - объем 0,17 или
0,008 моль/дм3 раствора двухромовокислого калия, израсходованный на
титрование, см3;
m1 - масса железа,
соответствующая 1 см3 0,17 или 0,008 моль/дм3 раствора
двухромовокислого калия, г;
m - масса навески
сплава, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов
параллельных определений (d - показатель сходимости) не
должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
Таблица
1
Массовая доля железа, %
|
d, %
|
D, %
|
Массовая доля железа, %
|
d, %
|
D, %
|
От 0,01 до 0,03
|
0,003
|
0,007
|
Св 0,4 до 1,0
|
0,03
|
0,07
|
Св. 0,03 » 0,05
|
0,005
|
0,01
|
» 1,0 » 3,0
|
0,05
|
0,1
|
» 0,05 » 0,10
|
0,008
|
0,02
|
» 3,0 » 5,0
|
0,10
|
0,2
|
» 0,10 » 0,20
|
0,015
|
0,04
|
» 5,0 » 7,0
|
0,15
|
0,4
|
» 0,2 » 0,4
|
0,02
|
0,05
|
|
|
|
(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 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.
№ 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/дм3.
Соль динатриевая
этилендиамин-N, N, N¢, N¢-тетрауксусной
кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ
10652, 0,025 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 9,305
г трилона Б растворяют в 500 см3 воды при нагревании, переносят в
мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки водой.
Железо,
стандартный образец (СО) № 126 (сталь низкоуглеродистая).
Стандартный
раствор железа; готовят следующим образом: 1,005 г СО № 126 растворяют при
нагревании в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор
кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001
г железа.
Установка титра
раствора трилона Б
10 см3 стандартного раствора
железа помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют
20 см3 воды и нейтрализуют раствором аммиака, разбавленным 1:1, до
перехода синей окраски индикаторной бумаги конго в сиреневую, затем прибавляют
5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:4, доливают водой до 100 см3
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 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 300 см3, разбавляют водой приблизительно до
200 см3 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 см3 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 см3, растворяют в
10 см3 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 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:4,
доливают до 100 см3 и нагревают до 70 °С. Приливают 5 см3 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 (X1) в процентах
вычисляют по формуле

где V - объем раствора
трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
m1 - масса железа,
соответствующая 1 см3 0,025 моль/дм3 раствора трилона Б,
г;
m - масса навески
сплава, г.
3.4.2. Абсолютные расхождения результатов
параллельных определений (d - показатель сходимости) не
должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(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 табл. 1.
3.4.4. Контроль точности результатов анализа
проводят по п.
2.4.4.
3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм.
№ 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 a, a¢-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/дм3.
Спирт этиловый
ректификованный по ГОСТ
18300.
Аммоний-алюминий
сернокислый (алюмо-аммонийные квасцы) по ГОСТ 4238, раствор,
готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм3 воды с 10
см3 концентрированной серной кислоты.
Аммоний
азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор 100
г/дм3.
Гидроксиламин
солянокислый по ГОСТ 5456,
свежеприготовленный раствор 10 г/дм3.
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
дм3. Сохраняют в темном сосуде.
a, a¢-дипиридил,
раствор; готовят следующим образом: 1,5 г a,
a¢-дипиридила
растворяют, нагревая в небольшом количестве воды с несколькими каплями соляной
кислоты, и разбавляют водой до 1 дм3. Сохраняют в темном сосуде.
Буферный
раствор; готовят следующим образом: 272 г уксуснокислого натрия растворяют в
500 см3 воды, прибавляют 240 см3 уксусной кислоты,
фильтруют и доливают водой до 1 дм3.
Реакционная смесь,
свежеприготовленная; готовят следующим образом: одну часть раствора
солянокислого гидроксиламина смешивают с одной частью 1,10-фенантролина или a, a¢-дипиридила
и с двумя частями буферного раствора.
Стандартные
растворы железа.
Раствор А;
готовят следующим образом: 0,5025 г стандартного образца стали № 126 (сталь
низкоуглеродистая) растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной
1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят
в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и
перемешивают.
1 см3 раствора А содержит
0,0005 г железа.
Раствор Б;
готовят в день применения следующим образом: 5 см3 раствора А
помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки
водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит
0,000025 г железа.
(Измененная
редакция, Изм. № 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 см3, накрывают
часовым стеклом и осторожно растворяют при нагревании в 15 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1. Стакан с раствором охлаждают, обмывают
стенки стакана и стекло небольшим количеством воды и раствор разбавляют водой
до 150 см3. Прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных
квасцов (для бронз, не содержащих алюминий), 10 см3 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 см3 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 см3 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
Массовая доля железа, %
|
Объем раствора, см3
|
Объем аликвотной части
раствора, см3
|
Масса навески, соответствующая
аликвотной части раствора, г
|
До 0,05
|
50
|
25
|
0,25
|
Св. 0,05 до 0,2
|
100
|
10
|
0,05
|
» 0,2 » 0,5
|
100
|
5
|
0,025
|
» 0,5 » 1,0
|
200
|
5
|
0,0125
|
Аликвотную часть
раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают водой
до 25 см3 и нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, по
фенолфталеину, прибавляют 1 см3 соляной кислоты и 12 см3 реакционной
смеси, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую
плотность на спектрофотометре в кювете длиной 1 см при l = 510 нм или на
фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром. Раствором сравнения служит
раствор контрольного опыта.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
4.3.2. Для кремнистых бронз
Навеску бронзы
массой 0,5 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2 - 3 см3 фтористоводородной
кислоты. После растворения навески раствор охлаждают, добавляют 10 см3
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 см3,
разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 5 см3 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 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1,
при нагревании в стакане вместимостью 250 см3. 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 см3, добавляют 10 см3
прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают воду до объема около
100 см3 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 см3
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 см3 и растворяют в
15 см3 смеси для растворения при нагревании. При неполном
растворении по каплям осторожно добавляют бром. После растворения добавляют 10
см3 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 см3
и нагревают до растворения солей. Добавляют 5 см3 серной кислоты,
разбавленной 1:1, 50 см3 воды и кипятят. После охлаждения раствор
фильтруют через плотный фильтр и промывают его 3 - 5 раз горячей водой. Фильтр
отбрасывают. К фильтрату добавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных
квасцов и далее анализ проводят, как указано в п. 4.3.1.
(Введен
дополнительно, Изм. № 1).
4.4. Построение
градуировочного графика
В мерные колбы
вместимостью по 50 см3 приливают из микробюретки последовательно 0;
0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5 и 5,0 см3 раствора Б, доливают водой до
25 см3, 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 (Х2)
в процентах вычисляют по формуле

где m - масса железа,
найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса навески
сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.5.2. Абсолютные расхождения результатов
параллельных определений (d - показатель сходимости) не
должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(Измененная
редакция, Изм. № 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 (D - 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.
№ 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
алюмо-аммонийные по ГОСТ 4238, раствор;
готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм3 воды с
добавлением 10 см3 концентрированной серной кислоты.
Гидроксиламин
солянокислый по ГОСТ 5456,
свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.
Кислота
сульфосалициловая по ГОСТ 4478,
раствор 200 г/дм3.
Стандартные
растворы железа.
Раствор А;
готовят следующим образом: 1,005 г стандартного образца № 126 (сталь
низкоуглеродистая) растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной
1:1. Полученный раствор кипятят для удаления окислов азота, охлаждают, переводят
в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и
перемешивают.
1 мл раствора А содержит 0,001 г железа.
Раствор Б;
готовят в день применения. Для этого 10 см3 раствора А переносят в
мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и
перемешивают.
1 см3 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 см3, накрывают часовым
стеклом и растворяют при нагревании в 15 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1. После растворения пробы ополаскивают стекло и стенки стакана
небольшим количеством воды, добавляют 5 см3 раствора
алюмо-аммонийных квасцов (для бронз, не содержащих алюминия), раствор
разбавляют водой до 100 см3, 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
см3 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 см3, доливают до метки
водой и перемешивают.
В зависимости от
содержания железа в пробе отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с
табл. 5.
Таблица
5
Массовая доля железа, %
|
Аликвотная часть раствора, см3
|
Масса навески, соответствующая
аликвотной части раствора, г
|
До 0,05
|
-
|
Весь раствор
|
Св. 0,05 до 0,1
|
50
|
0,5
|
» 0,1 » 0,25
|
20
|
0,2
|
» 0,25 » 0,5
|
10
|
0,1
|
» 0,5 » 1
|
5
|
0,05
|
Аликвотную часть
раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и разбавляют
водой до 50 см3 (для марганцовистых бронз добавляют 2 см3
раствора солянокислого гидроксиламина). Через 2 мин добавляют 15 см3
раствора сульфосалициловой кислоты, нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, до
устойчивого желтого цвета и добавляют 3 - 4 см3 аммиака в избыток.
Затем раствор доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора
измеряют на спектрофотометре в кювете длиной 1 см при l = 425 нм или на
фотоэлектроколориметре с фиолетовым светофильтром (l = 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 см3
азотной кислоты и 2 - 3 см3 фтористоводородной кислоты. После
растворения навески раствор охлаждают, добавляют 10 см3 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 см3, разбавляют водой до 150 см3,
прибавляют 5 см3 раствора алюмо-аммонийных 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 см3, накрывают часовым
стеклом и растворяют при нагревании в 15 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1. После растворения пробы удаляют окислы азота кипячением и
раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, 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 см3, добавляют 10 см3
прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают воды до объемы около
100 см3 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, прилипают 5 см3
раствора алюмо-аммонийных 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 см3 приливают из микробюретки последовательно
0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см? стандартного раствора Б, разбавляют
водой до 50 см3 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 (Х3)
в процентах вычисляют по формуле

где m - масса железа,
найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса навески,
соответствующая аликвотной части, г.
5.5.2. Абсолютные расхождения результатов
параллельных определений (d - показатель сходимости) не
должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(Измененная
редакция, Изм. № 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 (D - 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.
№ 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/дм3.
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 см3
соляной кислоты с добавлением нескольких капель раствора перекиси водорода.
Удаляют кипячением избыток перекиси водорода, раствор переносят в мерную колбу
вместимостью 1000 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит
0,0005 г железа.
Раствор Б;
готовят следующим образом: 20 см3 раствора А помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора 2 моль/дм3
соляной кислоты и доливают водой до метки.
1 см3 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 см3
и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты.
Таблица
7
Массовая доля железа, %
|
Масса навески, г
|
Объем аликвотной части
раствора, см3
|
Объем 2 моль/дм3
раствора соляной кислоты, см3
|
Объем раствора после
разбавления, см3
|
От 0,01 до 0,2
|
1
|
-
|
-
|
100
|
Св. 0,2 » 2
|
1
|
10
|
10
|
100
|
» 2 » 7
|
0,5
|
10
|
25
|
250
|
Раствор
охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают
водой до метки. При массовой доле железа свыше 0,2 % 10 см3 раствора
пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 7),
добавляют указанный в табл. 7 объем 2 моль/дм3 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. № 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 см3
и растворяют при нагревании в 10 см3 смеси кислот. Раствор
охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, стенки
стакана ополаскивают раствором 1 моль/дм3 соляной кислоты и доливают
до метки той же кислотой. При массовой доле железа свыше 0,2 % 10 см3
раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 7) и
доливают до метки раствором 1 моль/дм3 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 см3 азотной кислоты и 2 см3
фтористоводородной кислоты. После растворения добавляют 10 см3
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 см3 и доливают водой до метки. При массовой доле железа свыше
0,2 % 10 см3 раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу
(см. табл. 7),
доливают указанное в табл. 7 количество 2 моль/дм3 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 см3 помещают 0,5; 1,0;
2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 стандартного раствора Б, 2,0; 2,5; 3,0; 3,5;
4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора А. Во все колбы добавляют по 10
см3 2 моль/дм3 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 (X4) в процентах
вычисляют по формуле

где С - концентрация железа,
найденная по градуировочному графику, г/см3;
V - объем
конечного раствора пробы, см3;
m - масса навески,
содержащаяся в конечном объеме раствора, г.
6.4.2. Абсолютные расхождения результатов
параллельных определений (d - показатель сходимости) не
должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(Измененная
редакция, Изм. № 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 (D - 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.
№ 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/дм3.
Кислота
сульфосалициловая по ГОСТ 4478,
раствор 100 г/дм3; готовят следующим образом: 10 г препарата
растворяют в 60 см3 воды, нейтрализуют раствором аммиака до рН 2 - 3
(по универсальной индикаторной бумаге) фильтруют и разбавляют водой до 100 см3.
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 см3, добавляют 8 см3 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 см3, добавляют 5 см3 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 см3 сульфосалициловой
кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до
метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на
фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете 2 см или на
спектрофотометре при lмакс = 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 см3 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 см3 стандартного раствора Б железа и по 8 см3
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 (Х5)
в процентах вычисляют по формуле

где m1 - массовая доля
железа, найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески
сплава, г.
7.5.2. Абсолютные расхождения результатов
параллельных определений (d - 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 (D - показатель
воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.
7.5.4. Контроль точности результатов анализа
проводят по п. 4.5.4.
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 № 1614
3. ВЗАМЕН ГОСТ
15027.3-69
4. Стандарт
полностью соответствует СТ СЭВ 1534-79
5. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который
дана ссылка
|
Номер пункта, подпункта
|
Обозначение НТД, на который
дана ссылка
|
Номер пункта, подпункта
|
ГОСТ
61-75
|
4.2
|
ГОСТ 5456-79
|
4.2, 5.2
|
ГОСТ 199-78
|
4.2
|
ГОСТ 5817-77
|
7.2
|
ГОСТ
493-79
|
Вводная
часть
|
ГОСТ 6552-80
|
2.2
|
ГОСТ 614-97
|
Вводная
часть
|
ГОСТ 10484-78
|
2.2, 6.2
|
ГОСТ 859-2001
|
7.2
|
ГОСТ 10652-73
|
3.2
|
ГОСТ 3118-77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2
|
ГОСТ 10929-76
|
6.2
|
ГОСТ
3760-79
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 7.2
|
ГОСТ 18175-78
|
Вводная
часть
|
ГОСТ
3773-72
|
2.2
|
ГОСТ 18300-87
|
2.2, 4.2
|
ГОСТ
4204-77
|
2.2, 4.2, 5.2, 6.2
|
ГОСТ 22867-77
|
4.2
|
ГОСТ 4220-75
|
2.2
|
ГОСТ 25086-87
|
1.1, 2.4.4
|
ГОСТ 4238-77
|
4.2, 5.2
|
ТУ 6-09-5384-88
|
2.2
|
ГОСТ
4461-77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2
|
ТУ 6-09-5446-89
|
2.2
|
ГОСТ 4478-78
|
3.2, 5.2, 7.2
|
|
|
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)
СОДЕРЖАНИЕ