| Утвержден и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 10 октября 1979 г. N 3899 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА Tin bronze. Methods for the
determination of bismuth ГОСТ 1953.11-79 Группа В59 ОКСТУ 1709 Дата введения 1 января 1981 года ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ 1. Разработан и внесен Министерством
цветной металлургии СССР. 2. Утвержден и введен в действие
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.79 N 3899. 3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1540-79. 4. Взамен ГОСТ 1953.11-74. 5. Ссылочные нормативно-технические
документы ──────────────────────────────────┬─────────────────────────────── Обозначение НТД, │ Номер раздела, пункта, на который даны ссылки │ подпункта ──────────────────────────────────┼─────────────────────────────── ГОСТ 8.315-97 │4.4; 5.4.4; 6.4.4 ГОСТ 84-76 │6.2 ГОСТ 1953.1-79 │1.1 ГОСТ 2062-77 │2; 6.2 ГОСТ 3118-77 │5.2; 6.2 ГОСТ 3760-79 │2; 6.2 ГОСТ 3773-72 │6.2 ГОСТ 4109-79 │2; 6.2 ГОСТ 4147-74 │2; 6.2 ГОСТ 4204-77 │5.2 ГОСТ 4232-74 │6.2 ГОСТ 4404-78 │2; 6.2 ГОСТ 4461-77 │5.2; 6.2 ГОСТ 4463-76 │2; 6.2 ГОСТ 5017-74 │Вводная часть ГОСТ 6344-73 │6.2 ГОСТ 10928-90 │2; 5.2; 6.2 ГОСТ 10929-76 │2; 5.2; 6.2 ГОСТ 20490-75 │2; 5.2 ГОСТ 25086-87 │1.1; 4.4; 5.4.4; 6.4.4 6. Ограничение срока действия снято по
Протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и
сертификации (ИУС 11-12-94). 7. Издание с Изменениями N 1, 2,
утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (ИУС 6-83, 11-90). Настоящий стандарт
устанавливает фотометрические (от 0,001% до 0,02%) и атомно-абсорбционный (от
0,001% до 0,02%) методы определения висмута в оловянных бронзах по ГОСТ 5017. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1540-79. (Измененная
редакция, Изм. N 1, 2). 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ 1.1. Общие требования к методам анализа -
по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1. (Измененная
редакция, Изм. N 1, 2). 2а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА (от 0,001% до 0,02%) 2а.1. Сущность метода Метод основан на образовании висмутом с
ксиленоловым оранжевым окрашенного комплекса и измерении его оптической
плотности после предварительного выделения висмута соосаждением с гидроокисью
железа или с двуокисью марганца из 1,5 моль/дм3 раствора азотной кислоты.
Мешающее влияние железа устраняется аскорбиновой кислотой, а следов олова -
фтористым натрием. Разд. 2а. (Введен
дополнительно, Изм. N 1). 2. АППАРАТУРА,
РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ Фотоэлектроколориметр или
спектрофотометр. Кислота азотная по ГОСТ 4461 и растворы 1
моль/дм3, 0,1 моль/дм3 и разбавленная 1:1. Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062. Кислота хлорная. Кислота аскорбиновая (витамин С)
свежеприготовленный раствор, 100 г/дм3. Кислота азотная по ГОСТ 4461, 1,5
моль/дм3 раствор. Марганец азотнокислый по НД, раствор 50
г/дм3. Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490,
раствор 6 г/дм3. Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ
10929. Медь с массовой долей висмута менее
0,0005%. Медь азотнокислая, раствор 20 г/дм3;
готовят следующим образом: 2 г меди растворяют в 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, удаляют окислы азота кипячением, раствор охлаждают и доливают
водой до 100 см3. Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный
1:50. Бром по ГОСТ 4109. Смесь для растворения,
свежеприготовленная; готовят следующим образом: девять объемов
бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома. Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 1
г/дм3, готовят следующим образом: 1 г хлорного железа растворяют в 250 см3
соляной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают водой до 1 дм3. Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 5
г/дм3. Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм3 в
0,1 моль/дм3 раствора азотной кислоты. Висмут по ГОСТ 10928, марки ВиО. Стандартные растворы висмута. Раствор А;
готовят следующим образом: 0,1 г висмута растворяют до 20 см3 концентрированной
азотной кислоты. Удаляют окислы азота кипячением, переносят раствор в мерную
колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора А
содержит 0,0001 г висмута. Раствор Б;
готовят следующим образом: помещают 10 см3 раствора А в мерную колбу
вместимостью 100 см3 и разбавляют до метки водой. 1 см3 раствора Б
содержит 0,00001 г висмута. (Измененная
редакция, Изм. N 1). 3. ПРОВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗА 3.1. Навеску бронзы массой 1 г помещают в
стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 смеси для растворения, стакан
накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении
навески в раствор по каплям добавляют бром. По окончании растворения приливают
к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании
до выделения густого белого дыма и осветления раствора. Раствор охлаждают,
ополаскивают часовое стекло и стенки стакана водой и повторяют выпаривание до
появления густого белого дыма хлорной кислоты. Раствор охлаждают, ополаскивают
стенки стакана небольшим количеством воды и нагревают до растворения выпавших
солей. Раствор разбавляют водой до 150 см3, добавляют 10 см3 раствора хлорного
железа и концентрированный раствор аммиака до полного перехода меди в
растворимый аммиачный комплекс. Раствор с осадком выдерживают при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и висмута.
Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Осадок на фильтре и стакан
промывают 3 - 5 раз горячим раствором аммиака, разбавленного 1:50. Осадок
смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей
железа и висмута, и растворяют в 20 см3 горячей азотной кислоты, разбавленной
1:1. Фильтр тщательно промывают горячей водой. Повторяют осаждение гидроокисей
железа и висмута аммиаком, фильтрование и промывание осадка. Промытый осадок на фильтре растворяют в
20 см3 горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор собирают в стакан, в
котором проводилось осаждение. Фильтр промывают горячей водой 5 - 7 раз. При массовой доле висмута в сплаве от
0,001% до 0,008% раствор упаривают почти досуха. При массовой доле висмута
свыше 0,008% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до
метки водой и перемешивают. Аликвотную часть 10 см3 упаривают почти досуха. К
остатку приливают 5 см3 1 моль/дм3 раствора азотной кислоты, ополаскивают
стенки стакана 5 см3 воды и кипятят. Добавляют 4 см3 раствора
аскорбиновой кислоты, охлаждают, приливают 1 см3 раствора фтористого натрия, 1
см3 раствора ксиленолового оранжевого, смесь переносят в мерную колбу
вместимостью 50 см3, доливают до метки водой, перемешивают и через 10 мин
измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной поглощающего слоя 5
см на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или на спектрофотометре
при 540 нм относительно раствора контрольного опыта. 3.1а. Навеску бронзы массой 1 г помещают
в широкий стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 15 см3 смеси для
растворения сначала на холоде, а затем при нагревании. При неполном растворении
пробы добавляют несколько капель брома. Затем добавляют 10 см3 хлорной кислоты
и выпаривают до влажного остатка. Остаток охлаждают, раствор разбавляют водой
до 50 см3. Добавляют 5 см3 раствора азотнокислого марганца, раствор
нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроокиси меди, добавляют 18 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и воды до объема 90 см3. Раствор нагревают
почти до кипения, добавляют 10 см3 раствора марганцовокислого калия и кипятят 2
мин. Спустя 30 мин осадок фильтруют на плотный фильтр и промывают стакан и
осадок 8 - 10 раз горячей 1,5 моль/дм3 азотной кислотой до исчезновения синей
окраски образовавшейся азотнокислой меди. Осадок с развернутого фильтра смывают
водой в стакан, в котором проводилось выделение, фильтр промывают 20 см3
горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, содержащей несколько капель раствора
перекиси водорода, а затем водой. Далее анализ ведут, как указано в п. 3.1. (Введен
дополнительно, Изм. N 1). 3.2. Построение градуировочного графика В стаканы вместимостью по 50 см3 помещают
0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 стандартного раствора Б
висмута и упаривают почти досуха. К сухому остатку приливают 5 см3 1 моль/дм3
азотной кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.1. В качестве раствора
сравнения используют раствор, не содержащий висмута. 4. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ 4.1. Массовую долю висмута (Х) в
процентах вычисляют по формуле
где m - масса навески бронзы, г. 4.2. Расхождения результатов параллельных
определений не должны превышать значений, допускаемых расхождений (d -
показатель сходимости при n = 3), указанных в таблице. ──────────────────────────┬────────────────────┬────────────────── Массовая доля висмута, % │ d, % │ D, % ──────────────────────────┼────────────────────┼────────────────── От 0,001 до 0,003 включ. │ 0,0003 │ 0,0004 Св. 0,003 " 0,006 " │ 0,0006 │ 0,0008 " 0,006 " 0,010 " │ 0,001 │ 0,001 " 0,01 " 0,02 " │ 0,002 │ 0,003 (Измененная
редакция, Изм. N 2). 4.3. Расхождения результатов анализа,
полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов, полученных в
одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель
воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице. 4.4. Контроль точности результатов
анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь
утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных
атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086. 4.3, 4.4. (Введены
дополнительно, Изм. N 2). 5.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА (от 0,001% до 0,02%) 5.1. Сущность метода Метод основан на измерении абсорбции
света атомами висмута, образующимися при введении анализируемого раствора в
пламя ацетилен-воздух, после предварительного выделения висмута на двуокись
марганца. 5.2. Аппаратура, реактивы и растворы Атомно-абсорбционный спектрометр с
источником излучения для висмута. Кислота азотная по ГОСТ 4461,
разбавленная 1:1, 2 моль/дм3 и 1,5 моль/дм3 растворы. Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная
1:4. Кислота соляная по ГОСТ 3118, 1 моль/дм3
раствор. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Марганец азотнокислый по НД, раствор 20
г/дм3. Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490,
раствор 6 г/дм3. Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ
10929. Висмут по ГОСТ 10928 с массовой долей
висмута не менее 99,9%. Стандартные растворы висмута. Раствор А;
готовят следующим образом: 0,25 г висмута растворяют при нагревании в 20 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу
вместимостью 500 см3, доливают водой до метки. 1 см3 раствора А
содержит 0,0005 г висмута. Раствор Б;
готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2 моль/дм3 раствора азотной кислоты и
доливают водой до метки. 1 см3 раствора Б
содержит 0,00005 г висмута. Раствор В;
готовят следующим образом: 20 см3 раствора Б помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2 моль/дм3 раствора азотной кислоты и
доливают водой до метки. 1 см3 раствора В
содержит 0,00001 г висмута. 5.3. Проведение анализа 5.3.1. Навеску бронзы массой 2 г помещают
в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 20 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1. Окислы азота удаляют кипячением
и раствор разбавляют водой до объема 50 см3. Добавляют 5 см3 раствора
азотнокислого марганца, раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка
гидроокиси меди, добавляют 18 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и воды до
объема 90 см3. Раствор нагревают до кипения, добавляют 10 см3 раствора
марганцовокислого калия и кипятят в течение 2 мин. Через 30 мин осадок
отфильтровывают на плотный фильтр и промывают стакан и осадок 4 - 5 раз горячим
1,5 моль/дм3 раствором азотной кислоты. Осадок с развернутого фильтра смывают
водой в стакан, в котором проводили осаждение, фильтр промывают 10 см3 горячего
раствора серной кислоты, разбавленной 1:4, содержащего несколько капель
раствора перекиси водорода, водой. А затем промытый фильтр отбрасывают, а
раствор упаривают до влажных солей. После охлаждения добавляют 8 см3 1 моль/дм3
раствора соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и
доливают до метки 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты. Измеряют атомную абсорбцию висмута в
пламени ацетилен-воздух при длине волны 223,1 нм параллельно с градуировочными
растворами. 5.3.2. Построение градуировочного графика В восемь из девяти стаканов вместимостью
по 250 см3 помещают 1,0; 2,5; 5,0 и 10,0 см3 стандартного раствора В и 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б. Во все стаканы добавляют воды до объема
50 см3, добавляют по 5 см3 раствора азотнокислого марганца и далее анализ
ведут, как указано в п. 5.3.1. По полученным данным строят градуировочный
график. 5.4. Обработка результатов 5.4.1. Массовую долю висмута (X) в
процентах вычисляют по формуле
где С -
концентрация висмута, найденная по градуировочному графику, г/см3; V - объем конечного раствора пробы, см3; m - масса навески, г. 5.1 - 5.4.1. (Измененная
редакция, Изм. N 1). 5.4.2. Расхождения результатов
параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений
(d - показатель сходимости при n = 3), указанных в таблице. (Измененная
редакция, Изм. N 2). 5.4.3. Расхождения результатов анализа,
полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов, полученных в
одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель
воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице. 5.4.4. Контроль точности результатов
анализа проводится по Государственным стандартным образцам оловянных бронз,
вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных
фотометрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086. 5.4.3, 5.4.4. (Введены
дополнительно, Изм. N 2). 6. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИОДИДА КАЛИЯ 6.1. Сущность метода Метод основан на образовании висмутом с
иодидом калия окрашенного комплекса и измерении его оптической плотности после
предварительного удаления олова в виде тетрабромида и выделении висмута
соосаждением с гидроокисью железа. Для восстановления иодидного комплекса
применяют тиомочевину, которая еще является и
маскирующим реагентом, образуя бесцветные комплексы с железом, медью, никелем. 6.2. Аппаратура, реактивы, растворы Фотоэлектроколориметр или
спектрофотометр. Кислота азотная по ГОСТ 4461,
разбавленная 3:2. Кислота соляная по ГОСТ 3118 и
разбавленная 1:1. Кислота серная по ГОСТ 4404, разбавленная
1:3. Кислота хлорная. Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062. Бром по ГОСТ 4109. Смесь для растворения,
свежеприготовленная: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с
одним объемом брома. Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный
1:20. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор
200 г/дм3. Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ
84. Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 40
г/дм3. Калий иодистый по ГОСТ 4232,
свежеприготовленный раствор 200 г/дм3. Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 100
г/дм3. Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 10
г/дм3: 1 г хлорного железа растворяют в 25 см3 соляной кислоты (1:1) и доливают
водой до 100 см3. Висмут по ГОСТ 10928 марки ВиО. Стандартные растворы висмута. Раствор А: 0,1 г
висмута растворяют в 20 см3 азотной кислоты (3:2), окислы азота удаляют
кипячением, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до
метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора А
содержит 0,0001 г висмута. Раствор Б: 20
см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до
метки и перемешивают. 1 см3 раствора Б
содержит 0,00002 г висмута. 6.3. Проведение анализа 6.3.1. Навеску бронзы массой 1 г помещают
в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 - 20 см3 смеси для растворения,
стакан накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении
навески в раствор по каплям добавляют бром. По окончании растворения приливают
к раствору 20 - 30 см3 хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном
нагревании до выделения густого белого дыма и осветления раствора. Раствор
охлаждают, ополаскивают часовое стекло и стенки стакана водой и повторяют
выпаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты. Раствор
охлаждают, ополаскивают стенки стакана небольшим количеством воды и нагревают
до растворения выпавших солей. Раствор разбавляют водой до 100 - 150 см3,
добавляют 10 см3 раствора хлорного железа, 20 см3 раствора хлористого аммония,
нагревают до 70 - 80 °С, добавляют 1 г углекислого
натрия и концентрированный аммиак до полного перехода меди в растворимый
аммиачный комплекс. Раствор с осадком выдерживают при 60 °С
для коагуляции осадка гидроокиси железа и висмута. Осадок отфильтровывают на
фильтр средней плотности. Осадок на фильтре и стакан промывают 5 раз горячим
раствором аммиака (1:20). Осадок смывают горячей водой в стакан, в котором
проводилось осаждение гидроокисей железа и висмута, и растворяют в 20 см3
горячей соляной кислоты (1:1). Если в бронзе присутствует марганец, то при
растворении осадка добавляют несколько капель перекиси водорода. Фильтр
тщательно промывают горячей водой. Повторяют осаждение гидроокисей железа и
висмута, фильтрование, промывание, растворение осадка и промывание фильтра. При массовой доле висмута в бронзе от
0,001% до 0,008% раствор упаривают почти досуха, но не пережигая. При массовой
доле висмута свыше 0,008% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3,
доливают до метки водой, перемешивают, отбирают аликвотную часть - 10 см3 и
упаривают почти досуха, но не пережигая. К остатку добавляют 2,2 см3 серной
кислоты (1:3), 10 см3 воды, 1 см3 раствора тиомочевины и оставляют на 1 ч.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, добавляют 1 см3 раствора
фтористого натрия, 1 см3 раствора иодистого калия, доливают водой до метки и
перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре
при 465 нм или на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром в кювете с
толщиной поглощающего слоя 5 см3, используя воду в качестве раствора сравнения.
Через все стадии анализа проводят контрольный опыт. 6.3.2. Построение градуировочного графика В мерные колбы вместимостью по 25 см3
помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5 см3 стандартного раствора Б
висмута, добавляют по 2,2 см3 серной кислоты (1:3) и далее поступают, как
указано в п. 6.3.1. В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий
висмута. 6.4. Обработка результатов 6.4.1. Массовую долю висмута (X) в
процентах вычисляют по формуле
где
m - масса навески бронзы или масса
навески, соответствующая аликвотной части раствора, г. 6.4.2. Расхождения результатов
параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений
(d - показатель сходимости при n = 3), указанных в таблице. 6.4.3. Расхождения результатов анализа,
полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов, полученных в
одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель
воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице. 6.4.4. Контроль точности результатов
анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь
утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных
атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086. Разд. 6. (Введен
дополнительно, Изм. N 2). |
,