ГОСТ 1652.6-77
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ
Методы определения сурьмы
Copper-zinc alloys. Methods for the determination of antimony
ОКСТУ 1709
Дата введения 1978-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Ю.Ф.Шевакин, М.Б.Таубкин, АА.Немодрук, Н.В.Егиазарова (руководитель темы), И.А.Воробьева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.04.77 N 1062
3. ВЗАМЕН ГОСТ 1652.6-71
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 8.315-91 | 4.4, 5.4.4 |
ГОСТ 435-77 | 2.2, 5.2 |
ГОСТ 859-78 | 5.2 |
ГОСТ 1020-77 | Вводная часть |
ГОСТ 1089-82 | 2.2, 3.2, 5.2 |
ГОСТ 1652.1-77 | 1.1 |
ГОСТ 3118-77 | 2.2, 3.2, 5.2 |
ГОСТ 3760-79 | 2.2, 5.2 |
ГОСТ 4166-76 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 4197-74 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 4204-77 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 4461-77 | 2.2, 3.2, 5.2 |
ГОСТ 5789-78 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 6008-90 | 5.2 |
ГОСТ 6691-77 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 10484-78 | 2.2 |
ГОСТ 10929-76 | 5.2 |
ГОСТ 15527-70 | Вводная часть |
ГОСТ 17711-93 | Вводная часть |
ГОСТ 18300-87 | 5.2 |
ГОСТ 20490-75 | 2.2, 5.2 |
ГОСТ 25086-87 | 1.1, 5.4.4 |
5. Постановлением Госстандарта от 28.12.92 N 1525 снято ограничение срока действия
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июль 1991 года) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в октябре 1981 года, ноябре 1987 года, декабре 1992 года (ИУС 12-81, 2-88, 3-93)
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения сурьмы с кристаллическим фиолетовым (при массовой доле сурьмы от 0,001 до 0,3%), экстракционно-фотометрический метод определения сурьмы с бриллиантовым зеленым (при массовой доле сурьмы от 0,1 до 0,3%) и атомно-абсорбционный метод определения сурьмы (при массовой доле сурьмы от 0,001 до 0,2%) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по п.1.1 ГОСТ 1652.1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ С КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ФИОЛЕТОВЫМ
2.1. Сущность метода
Метод основан на экстракции пятивалентной сурьмы толуолом в виде гексахлорстибата кристаллического фиолетового и измерении оптической плотности экстракта после выделения сурьмы с осаждением ее с двуокисью марганца и растворении осадка в соляной кислоте.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 7:3, 3:1 и 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1 и 1:5.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:1.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490 и раствор 10 г/дм.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435, раствор 50 г/дм.
Олово двухлористое, раствор 100 г/дм в соляной кислоте, разбавленной 1:1.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 100 г/дм.
Мочевина по ГОСТ 6691, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 100 г мочевины растворяют в 100 см горячей воды.
Кристаллический фиолетовый, раствор 2 г/дм.
Толуол по ГОСТ 5789.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
Сурьма по ГОСТ 1089, марки Су00.
Растворы сурьмы
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г сурьмы растворяют при нагревании в 50 см концентрированной серной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают 175 см серной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см раствора содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 70 см концентрированной соляной кислоты, разбавляют до метки водой и перемешивают.
1 см раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску сплава массой 0,5 г растворяют при нагревании в 5-10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 250 см, накрытом часовым стеклом. Раствор охлаждают, часовое стекло ополаскивают водой и разбавляют водой до 50 см. При анализе кремнистой латуни навеску сплава 0,5 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, 2 см фтористоводородной кислоты и нагревают до растворения. После охлаждения стенки чашки обмывают небольшим количеством воды, добавляют 3 см концентрированной серной кислоты и выпаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, обмывают стенки небольшим количеством воды и повторяют выпаривание до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения растворяют соли в 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, переводят раствор в стакан вместимостью 250 см и разбавляют водой до объема 50 см. Далее, как для обычной, так и для кремнистой латуни полученный раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроокиси меди, не исчезающего во время перемешивания, и добавляют пипеткой 0,5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 1 см раствора марганцовокислого калия, стакан накрывают часовым стеклом и раствор нагревают почти до кипения. Затем добавляют 1 см сернокислого марганца и кипятят 2 мин. Раствор оставляют на 1 ч, после чего осадок отфильтровывают на плотный фильтр. Стакан и осадок промывают 4-5 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100, до исчезновения окраски азотно-кислой меди.
Фильтр с осадком переносят в стакан, в котором производилось осаждение, прибавляют 10-15 см концентрированной серной кислоты, 20-25 см концентрированной азотной кислоты и выпаривают раствор до начала выделения густого белого дыма серной кислоты. Если раствор окрашен, добавляют еще 5-10 см концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание. Стакан охлаждают, стенки стакана обмывают водой и выпаривают раствор до получения влажных солей. После охлаждения к остатку добавляют 7 см соляной кислоты, разбавленной 7:3, и нагревают при 80-95 °С до полного растворения солей. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 150 см, обмывают стакан 3 см соляной кислоты, разбавленной 7:3, и доводят ею объем раствора до 10 см. При массовой доле сурьмы свыше 0,005% раствор переносят в соответствующую мерную колбу (табл.1) и разбавляют до метки соляной кислотой, разбавленной 7:3.
Таблица 1
Массовая доля сурьмы, | Объем раствора после разбавления, см | Объем аликвотной части, см | Масса навески, соответствующая аликвотной части, г |
От 0,001 до 0,005 включ. | 10 | Весь | 0,5 |
Св. 0,005 " 0,025 " | 50 | 10,0 | 0,10 |
" 0,025 " 0,1 " | 100 | 5,0 | 0,025 |
" 0,1 " 0,3 " | 100 | 2,0 | 0,01 |
В этом случае отбирают указанную в табл.1 аликвотную часть раствора в делительную воронку вместимостью 150 см и доливают соляной кислотой, разбавленной 7:3, до объема 10 см. Добавляют в делительную воронку 1-2 капли раствора двухлористого олова до обесцвечивания раствора, перемешивают и оставляют на 1 мин. Затем добавляют 1 см раствора азотистокислого натрия, воронку закрывают пробкой и встряхивают 2 мин. После этого открывают воронку. Через 2 мин добавляют 1 см раствора мочевины и перемешивают 30 с. Затем добавляют 68 см воды, 10 капель раствора кристаллического фиолетового, перемешивают, добавляют 25 см толуола и экстрагируют в течение 1 мин.
После разделения фаз нижний водный слой отбрасывают, а органический слой переливают в сухой стакан вместимостью 50 см, содержащий 0,2 г безводного сернокислого натрия, и измеряют оптическую плотность полученного экстракта на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром при длине волны 590 нм в кювете с толщиной слоя 2 см или на спектрофотометре в кювете с толщиной слоя 2 см при длине волны 610 нм. Раствором сравнения служит толуол.
Содержание сурьмы находят по градуировочному графику.
Примечание. Если анализ не будет закончен в течение дня, он может быть прерван после осаждения сурьмы с двуокисью марганца или после выпаривания раствора серной кислотой.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 150 см вводят 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 3,5 см раствора Б и доливают соляной кислотой, разбавленной 7:3, до 10 см. Прибавляют 1-2 капли раствора двухлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин. Далее анализ ведут, как указано в п.2.3.1.
По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям сурьмы строят градуировочный график.
3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ С БРИЛЛИАНТОВЫМ ЗЕЛЕНЫМ
3.1. Сущность метода
Метод основан на экстракции толуолом окрашенного в сине-зеленый цвет гексохлоростибата бриллиантового зеленого и измерении оптической плотности экстракта.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 3:1 и 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:5.
Олово двухлористое, свежеприготовленный раствор 100 г/дм в соляной кислоте, разбавленной 1:1.
Натрий азотнокислый по ГОСТ 4197, раствор 100 г/дм.
Мочевина по ГОСТ 6691, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 100 г мочевины растворяют в 100 см горячей воды.
Бриллиантовый зеленый, раствор 2 г/дм.
Толуол по ГОСТ 5789.
Сурьма по ГОСТ 1089, марки Су00.
Стандартные растворы сурьмы
Раствор А; готовят следующим образом: 0,05 г сурьмы растворяют при нагревании в 25 см концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:5, и перемешивают.
1 см раствора А содержит 0,0001 г сурьмы.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 3:1, и перемешивают.
1 см раствора Б содержит 0,00001 г сурьмы. Раствор Б готовят в день применения.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
3.3. Проведение анализа
0,1 г сплава растворяют в 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 250 см, накрытом часовым стеклом, при нагревании. После растворения навески часовое стекло и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 3 см концентрированной серной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. Охладив раствор, обмывают стенки стакана небольшим количеством воды и повторяют выпаривание. К остатку приливают 20 см соляной кислоты, разбавленной 3:1, растворяют соли и раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, после чего доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 3:1, и перемешивают.
В делительную воронку вместимостью 150 см вводят 5 см анализируемого раствора, добавляют две капли раствора хлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин. Затем вводят 1 см раствора азотистокислого натрия, хорошо перемешивают и оставляют на 5 мин. После этого добавляют 1 см насыщенного раствора мочевины, перемешивают 30 с и разбавляют водой до 50 см. Прибавляют 1 см раствора бриллиантового зеленого, 30 см толуола и экстрагируют, встряхивая в течение 1 мин.
После разделения фаз нижний водный слой отбрасывают, а органический слой переливают в сухой стакан вместимостью 50 см, содержащий 0,3-0,5 г обезвоженного сернокислого натрия. Через 10 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 640 нм или на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром при длине волны 590-610 нм в кювете с толщиной слоя 1 см. Раствором сравнения служит толуол. Содержание сурьмы находят по градуировочному графику.
3.3.1. Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью по 150 см вводят 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см стандартного раствора Б, прибавляют две капли раствора двухлористого олова, перемешивают и оставляют на 1 мин. После этого вводят по 1 см раствора азотистокислого натрия и далее анализ ведут, как указано в п.3.3.
По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям сурьмы строят градуировочный график.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю сурьмы () в процентах вычисляют по формуле
,
где - масса сурьмы, найденная по градуировочному графику, г;
- масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - сходимость) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля сурьмы, % | , % | , % |
От 0,001 до 0,005 включ. | 0,0005 | 0,0007 |
Св. 0,005 " 0,010 " | 0,001 | 0,0014 |
" 0,010 " 0,02 " | 0,002 | 0,003 |
" 0,02 " 0,05 " | 0,003 | 0,004 |
" 0,05 " 0,10 " | 0,006 | 0,008 |
" 0,1 " 0,2 " | 0,01 | 0,014 |
" 0,2 " 0,3 " | 0,02 | 0,03 |
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - воспроизводимость) не должны превышать значений, указанных в табл.2.
4.4. Контроль точности анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) медно-цинковых сплавов, утвержденным ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сравнением результатов, полученных другим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
4.4.1-4.4.3. (Исключен, Изм. N 3).
5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
51. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот и измерении атомной абсорбции сурьмы в пламени ацетилен-воздух, используя излучение с длиной волны 231,1 нм, или измерении в тех же условиях атомной абсорбции сурьмы из среды органических растворителей после предварительного соосаждения ее на гидратированную двуокись марганца.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями.
Безэлектродная лампа или лампа с полым катодом для сурьмы.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 2:1, 1:1 и 1:5.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1, 1:2 и 1:100.
Смесь кислот соляной (1:1) и азотной (1:1) в соотношении 1:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 30 г/дм.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435, раствор 80 г/дм.
Перекись водорода по ГОСТ 10929.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.
Метилизобутилкетон.
Смесь этилового спирта и метилизобутилкетона, в соотношении 1:1.
Смесь этилового спирта, метилизобутилкетона и концентрированной соляной кислоты в соотношении 4,5:4,5:1.
Марганец металлический по ГОСТ 6008, с массовой долей сурьмы менее 0,0005%.
Раствор марганца: 10 г марганца растворяют в 40 см концентрированной азотной кислоты, удаляют окислы азота кипячением, добавляют 250 см концентрированной соляной кислоты, доливают водой до 1 дм и перемешивают.
10 см раствора содержит 100 мг марганца.
Медь металлическая по ГОСТ 859 с массовой долей сурьмы менее 0,0005%.
Раствор меди: 50,0 г меди растворяют в 400 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипячением удаляют окислы азота, раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см раствора содержит 100 мг меди.
Сурьма по ГОСТ 1089, марки Су00.
Растворы сурьмы
Раствор А: 0,5 г сурьмы растворяют в 200 см концентрированной соляной кислоты и 2 см концентрированной азотной кислоты.
После растворения и охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 1:5, и перемешивают.
1 см раствора А содержит 0,5 мг сурьмы.
Раствор Б: 20 см раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки соляной кислоты, разбавленной 1:5, и перемешивают.
1 см раствора Б содержит 0,1 г сурьмы.
5.3. Проведение анализа
5.3.1. Навеску сплава массой 5 г (при массовой доле сурьмы от 0,001 до 0,005%) или 2 г (при массовой доле свыше 0,005% до 0,05%) , помещают в стакан вместимостью 600 см и растворяют в 50 или 20 см смеси кислот. Раствор разбавляют водой до 150 см, нейтрализуют аммиаком до появления неисчезающего во время перемешивания осадка, растворяют его по каплям азотной кислотой, разбавленной 1:2, и доливают водой до 300 см.
Затем в раствор добавляют 2,5 см раствора сернокислого марганца, нагревают до кипения, добавляют 3 см раствора марганцовокислого калия и кипятят раствор 1 мин, для коагуляции осадка. Спустя 30 мин осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100.
Осадок смывают водой в стакан, в котором проводилось осаждение, и остаток на фильтре растворяют 30 см горячей соляной кислоты, разбавленной 2:1, одновременно добавляя несколько капель перекиси водорода. Фильтр промывают горячей соляной кислотой (1:5), и раствор выпаривают на водяной бане до влажного остатка. К остатку прибавляют 5 см концентрированной соляной кислоты и нагревают на водяной бане до растворения остатка, охлаждают и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см, ополаскивают стакан смесью этилового спирта и метилизобутилкетона, доливают до метки этой же смесью и перемешивают.
Измеряют атомную абсорбцию сурьмы в анализируемом растворе параллельно с растворами для построения градуировочного графика и раствором контрольного опыта в пламени ацетилен-воздух, используя излучение с длиной волны 231,1 нм. Нуль прибора устанавливают по смеси: соляная кислота, спирт этиловый и метилизобутилкетон.
5.3.2. При массовой доле сурьмы свыше 0,05 до 0,2% навеску сплава массой 2 г растворяют при нагревании в стакане вместимостью 250 см в 20 см смеси кислот. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 1:5, и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию сурьмы в анализируемом растворе параллельно с растворами для построения градуировочного графика и раствором контрольного опыта, используя излучение с длиной волны 231,1 нм. Нуль прибора устанавливают по воде.
5.3.3. Построение градуировочного графика
5.3.3.1. При массовой доле сурьмы от 0,001 до 0,005% в семь из восьми стаканов вместимостью по 100 см отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 мг сурьмы. Во все стаканы наливают по 10 см раствора марганца и выпаривают на водяной бане до влажного остатка, который растворяют в 5 см соляной кислоты и далее поступают, как указано в пункте 5.3.1.
5.3.3.2. При массовой доле сурьмы свыше 0,05 до 0,2% в пять из шести мерных колб вместимостью по 100 см отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см стандартного раствора А, что соответствует 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 мг сурьмы. Во все колбы наливают раствор меди в соответствии с ее концентрацией в анализируемом растворе, доливают соляной кислоты, разбавленной 1:5, до метки, перемешивают и поступают, как указано в п.2.4.2.
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Массовую долю сурьмы () в процентах вычисляют по формуле
,
где - концентрация сурьмы в анализируемом растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см;
- концентрация сурьмы в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см;
- объем мерной колбы для приготовления окончательного раствора пробы, см;
- масса навески пробы, г
.
5.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( - сходимость) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл.2.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
5.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( - воспроизводимость) не должны превышать значений, указанных в табл.2.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
5.4.4. Контроль точности анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) медно-цинковых сплавов, утвержденным ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сравнением результатов, полученных другим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
5.4.4.1-5.4.4.3. (Исключены, Изм. N 3).
Электронный текст документа
и сверен по:
Сплавы медно-цинковые. Методы анализа. Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 1997