"ГОСТ 1953.7-79* (СТ СЭВ 1534-79). Бронзы оловянные. Методы определения железа" // Технорма.RU

Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 10 октября 1979 г. N 3899

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

Tin bronze. Methods for the determination of iron

ГОСТ 1953.7-79*

(СТ СЭВ 1534-79)

Группа В59

ОКСТУ 1709

(код введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Взамен ГОСТ 1953.7-74

Срок действия

с 1 января 1981 года

до 1 января 1991 года

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения железа с применением 1,10-фенантролина или 2,2-дипиридила (от 0,0025 до 0,6%), фотометрический метод с сульфосалициловой кислотой (от 0,01 до 0,6%) и атомно-абсорбционный метод (при массовой доле железа от 0,0025 до 0,6%) в оловянных бронзах по ГОСТ 5014-74, ГОСТ 613-79 и ГОСТ 614-73.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1534-79.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086-87 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1-79.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА С

ПРИМЕНЕНИЕМ 1,10-ФЕНАНТРОЛИНА ИЛИ 2,2'-ДИПИРИДИЛА

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании железом окрашенного комплекса с 1,10-фенантролином или 2,2-дипиридилом после предварительной отгонки олова в виде тетрабромида и выделении железа соосаждением с гидроокисью алюминия.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1 и 1:100.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.

Смесь для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.

Кислота хлорная.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1 и 1:50.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Квасцы алюмоаммонийные (аммоний-алюминий сернокислый) по ГОСТ 4238-77, раствор; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм3 воды с добавлением 10 см3 концентрированной серной кислоты.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, раствор 10 г/дм3, свежеприготовленный.

1,10-фенантролин солянокислый, раствор; готовят следующим образом: 2,5 г препарата растворяют при нагревании в небольшом количестве воды с добавлением нескольких капель концентрированной соляной кислоты и разбавляют водой до 1 дм3. Хранят раствор в темном сосуде.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

2,2'-дипиридил, раствор; готовят следующим образом: 1,5 г 2,2'-дипиридила растворяют при нагревании в небольшом количестве воды с добавлением нескольких капель концентрированной соляной кислоты и разбавляют водой до 1 дм3. Хранят раствор 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.

Смесь реактивов, свежеприготовленная; одну часть раствора солянокислого гидроксиламина смешивают с одной частью раствора 1,10-фенантролина или 2,2'-дипиридила и тремя частями буферного раствора.

Сталь ннзкоуглеродистая, стандартный образец с массовой долей железа не менее 99,8%.

Окись железа по ГОСТ 4173-77.

Стандартные растворы железа:

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5025 г стандартного образца низкоуглеродистой стали N 126 или 0,7184 г окиси железа растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переносят 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: 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.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Для бронз, не содержащих свинца

Навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении добавляют по каплям бром.

Таблица 1

─────────────────────────┬────────────────┬───────────────────────

Массовая доля железа, % │Масса навески, г│Объем аликвотной части

│ │ раствора, см3

─────────────────────────┼────────────────┼───────────────────────

До 0,02 │1 │Весь раствор

Св. 0,02 до 0,2 │0,5 │10

" 0,2 " 0,6 │0,5 │5

По окончании растворения приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают при умеренном нагревании до начала выделения густого белого дыма и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и повторяют упаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и нагревают до растворения солей. Раствор разбавляют водой до 200 см3, прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и аммиак до перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор нагревают и выдерживают 30 мин при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают стакан и осадок 3 - 5 раз раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок растворяют на фильтре в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей. Фильтр промывают 4 - 5 раз горячей водой. Повторяют осаждение, фильтрование и промывание осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок растворяют в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором производилось осаждение. Промывают фильтр 4 - 5 раз горячей водой.

При массовой доле железа в сплаве до 0,02% раствор упаривают до объема 30 - 40 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 25 см3 смеси реактивов, доливают водой до метки и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см на спектрофотометре при длине волны 510 нм или на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром.

В качестве раствора сравнения применяют раствор контрольного опыта.

При массовой доле железа свыше 0,02% раствор упаривают до объема 70 - 80 см3 и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают. Аликвотную часть (см. табл. 1) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до 50 см3 и далее поступают, как указано выше.

2.3.2. Для бронз, содержащих свинец

Навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 - 30 см3 смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении навески добавляют по каплям бром. По окончании растворения приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до начала выделения густого белого дыма хлорной кислоты и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и повторяют упаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты.

Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана небольшим количеством воды и нагревают до растворения солей. К полученному раствору добавляют 100 см3 воды, 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают. Раствор охлаждают, осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 4 - 5 раз серной кислотой, разбавленной 1:100. Осадок выбрасывают. К фильтрату прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

2.3.3. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают последовательно: 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 раствора Б железа, доливают водой до 50 см3 и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.

2.4. Обработка результатов

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

где - количество железа, найденное по градуировочному графику, г;

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

2.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d - показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 1а.

Таблица 1а

────────────────────────────────┬──────────────┬──────────────────

Массовая доля железа, % │ d, % │ D, %

────────────────────────────────┼──────────────┼──────────────────

От 0,0025 до 0,005 включ. │0,001 │0,001

Св. 0,005 до 0,01 " │0,002 │0,003

" 0,01 " 0,03 " │0,003 │0,004

" 0,03 " 0,05 " │0,005 │0,007

" 0,05 " 0,10 " │0,008 │0,01

" 0,1 " 0,2 " │0,015 │0,02

" 0,2 " 0,4 " │0,02 │0,03

" 0,4 " 0,6 " │0,03 │0,04

(п. 2.4.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

2.4.3. 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. 1а.

(п. 2.4.3 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

2.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315-78, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 26086-87.

(п. 2.4.4 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

2.4.5. Фотометрический метод применяется в случае разногласия в оценке качества оловянных бронз.

(п. 2.4.5 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

С СУЛЬФОСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании трехвалентным железом с сульфосалициловой кислотой желтого комплексного соединения и измерении его оптической плотности.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1 и 1:100.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.

Кислота хлорная.

Кислота сульфосалициловая, раствор 200 г/дм3.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:50.

Квасцы алюмоаммонийные (аммоний-алюминий сернокислый) по ГОСТ 4238-77; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 дм3 воды с 10 см3 концентрированной серной кислоты.

Сталь низкоуглеродистая, стандартный образец, с содержанием железа не менее 99,8%.

Окись железа по ГОСТ 4173-77.

Стандартные растворы железа.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5025 г стандартного образца низкоуглеродистой стали или 0,7184 г окиси железа растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 0,001 г железа.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,0001 г железа.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Для бронз, не содержащих свинца

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 см3 смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении добавляют по каплям бром. По окончании растворения навески приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и упаривают до начала появления белого дыма хлорной кислоты и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают часовое стекло и стенки стакана водой и повторяют упаривание до появления белого дыма хлорной кислоты. Охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и нагревают до растворения остатка. Раствор разбавляют водой до 200 см3, прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и аммиак до перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор нагревают и выдерживают 30 мин при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и осадок промывают 3 - 5 раз раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок растворяют на фильтре в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей. Фильтр промывают 4 - 5 раз горячей водой. Повторяют осаждение, фильтрование и промывание осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок растворяют в 10 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая раствор в стакан, в котором проводилось осаждение и промывают фильтр 4 - 5 раз горячей водой.

При массовой доле железа в сплаве до 0,05% раствор упаривают до объема 30 - 40 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 15 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, аммиак до появления желтой окраски и 3 см3 в избыток, доливают водой до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной слоя 1 см на спектрофотометре при длине волны 425 нм или фотоэлектроколориметре с синим светофильтром. Раствором сравнения служит раствор холостого опыта.

При массовой доле железа свыше 0,05% раствор упаривают до объема 70 - 80 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Аликвотную часть (см. табл. 2) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до объема 50 см3 и далее поступают, как указано выше.

Таблица 2

─────────────────────────┬────────────────────────────────────────

Массовая доля железа, % │ Объем аликвотной части раствора, см3

─────────────────────────┼────────────────────────────────────────

От 0,02 до 0,05 │Весь раствор

Св. 0,05 " 0,25 │20

" 0,25 " 0,6 │10

3.3.2. Для бронз, содержащих свинец

Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана и часовое стекло водой и нагревают до растворения остатка. К полученному раствору добавляют 100 см3 воды, 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают. Раствор охлаждают, осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 4 - 5 раз серной кислотой, разбавленной 1:100. Осадок отбрасывают. К фильтрату прибавляют 5 см3 раствора алюмоаммонийных квасцов и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

П. 3.3.3. Исключен. - Изменение N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414.

3.3.4. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают последовательно 0; 1,0; 2,0; 4,0 и 6,0 см3 раствора Б железа, добавляют 20 мл воды, 15 мл раствора сульфосалициловой кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.

3.4. Обработка результатов

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

где - количество железа, найденное по градуировочному графику, г;

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

3.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d - показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 1а.

(п. 3.4.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3.4.3. 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. 1а.

(п. 3.4.3 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315-78, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086-87.

(п. 3.4.4 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

(введен Изменением N 2, утв. Постановлением

Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

4.1. Сущность метода

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

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для железа.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Смесь кислот: смешивают один объем азотной кислоты с тремя объемами соляной кислоты.

Железо карбонильное или Государственный стандартный образец N 666-81П типа c1.

Раствор железа: 0,1 г железа растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают водой до метки.

1 см3 раствора содержит 0,0001 г железа.

Медь по ГОСТ 859-78.

Раствор меди: 10 г меди растворяют при нагревании в 80 см3 азотной кислоты: (1:1). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.

1 см3 раствора содержит 0,1 г меди.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску бронзы массой, указанной в табл. 3, растворяют при нагревании в 10 - 20 см3 смеси кислот. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.

Таблица 3

───────────────────────────┬──────────┬───────────┬───────────────

Массовая доля железа, % │ Масса │Объем смеси│Объем стандарт-

│навески, г│кислот, см3│ного раствора

│ │ │меди, см3

───────────────────────────┼──────────┼───────────┼───────────────

От 0,0025 до 0,03 включ. │3 │20 │30

Св. 0,03 " 0,1 " │1 │10 │10

" 0,1 " 0,6 " │0,1 │10 │-

Измеряют атомную абсорбцию железа в пламени ацетилен-воздух при длине волны 248,3 нм параллельно с градуировочными растворами.

4.3.2. Построение градуировочного графика

В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора железа. Во все колбы приливают указанные в табл. 3 объемы смеси кислот и стандартного раствора меди и доливают водой до метки.

Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п. 4.3.1.

По полученным данным строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю железа (X) в процентах вычисляют по формуле

где С - концентрация железа, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V - объем раствора пробы, см3;

m - масса навески пробы, г.

4.4.2. Расхождение результатов параллельных определений не должно превышать значений допускаемых расхождений (d - показатель сходимости при n = 3), указанных в табл. 1а.

4.4.3. 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. 1а.

4.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315-78, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных фотометрическими методами в соответствии с ГОСТ 25086-87.