 | Рнформационная система | |
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
ЧУГУН ЛЕГРРОВАННЫЙ Методы определения мышьяка Alloy cast iron.
|
ГОСТ Взамен |
Рздание СЃ изменением в„– 1, утвержденным РІ июле 1990 Рі. (РРЈРЎ 11-90).
Постановлением Государственного комитета СССРпо стандартам от 22 апреля 1985 г. № 1130 дата введения установлена
01.07.86
Ограничение СЃСЂРѕРєР° действия снято РїРѕ протоколу в„– 5-94 Межгосударственногосовета РїРѕ стандартизации, метрологии Рё сертификации (РРЈРЎ 11-12-94)
Настоящий стандарт устанавливает методы определения мышьяка в легированном чугуне: фотометрический (при массовой доле от 0,01 до 0,25 %); потенциометрический (при массовой доле от 0,05 до 0,25 %).
1. ОБЩРР• ТРЕБОВАНРРЇ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 28473-90.
1.2. Погрешность результата анализа (при доверительной вероятности 0,95) не превышает предела D, приведенного в таблице при выполнении следующих условий:
расхождение результатов двух (трех) параллельных измерений не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения d2 (d3), приведенного в таблице;
воспроизведенное РІ стандартном образце значение массовой доли мышьяка РЅРµ должно отличаться РѕС‚ аттестованного более чем РЅР° допускаемое (РїСЂРё доверительной вероятности 0,85) значение δ, приведенное РІ таблице.
При невыполнении одного из вышеуказанных условий проводят повторные измерения массовой доли мышьяка. Если и при повторных измерениях требования к точности результатов не выполняются, результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до выявления и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.
Расхождение двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях (например, при внутрилабораторном контроле воспроизводимости), не должно превышать (при доверительной вероятности 0,95) значения dк, приведенного в таблице.
(Введен дополнительно, РР·Рј. в„– 1).
2. ФОТОМЕТРРЧЕСКРР™ МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании синего мышьяково-молибденового комплекса в результате взаимодействия пятивалентного мышьяка с молибденовокислым аммонием в присутствии восстановителя - аскорбиновой кислоты или сернокислого гидразина. Мышьяк предварительно отделяют от сопутствующих элементов чугуна дистилляцией в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии бромистого калия и сернокислого гидразина.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Аппарат для отгонки мышьяка по ГОСТ 14204-69.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:2.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Смесь соляной и азотной кислот, 3:1. Готовят непосредственно перед использованием.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1, 1:4.
Калий бромистый по ГОСТ 4160-74, и раствор 0,1 г/см3.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841-74, и растворы 0,05 г/см3 и 0,0015 г/см3.
Раствор восстановительный: раствор сернокислого гидразина 0,05 г/см3, предварительно слегка подогретый, смешивают с раствором бромистого калия в отношении 2:1. Готовят непосредственно перед употреблением. Допускается применение восстановительной смеси из сухих реактивов.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 0,4 г/см3.
Фенолфталеин, индикатор, спиртовой раствор 0,01 г/см3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор массовой концентрацией 0,001 г/см3.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78.
Серномолибдатный реактив.
12,5 г молибденовокислого аммония растворяют при нагревании в 250 см3 воды, отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента). В стакан вместимостью 1 дм3 приливают 500 см3 воды и медленно при перемешивании приливают 190 см3 серной кислоты, охлаждают и постепенно при перемешивании приливают охлажденный раствор молибденовокислого аммония. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор молибденовокислого аммония в серной кислоте устойчив 2 мес.
Кислота хлорная плотностью 1,51 г/см3.
Хлорномолибдатный реактив.
8,1 г молибденовокислого аммония растворяют при нагревании в 250 см3 воды. В стакан вместимостью 1 дм3 приливают 300 см3 воды, 350 см3 хлорной кислоты и перемешивают, затем постепенно при перемешивании к полученному раствору приливают охлажденный раствор молибденовокислого аммония. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор молибденовокислого аммония в хлорной кислоте устойчив 2 мес.
Кислота аскорбиновая, раствор 0,005 г/см3.
Ангидрид мышьяковистый рафинированный по ГОСТ 1973-77.
Натрий мышьяковистокислый орто (Na3ASO3).
Стандартные растворы мышьяковистого ангидрида или мышьяковистокислого натрия орто:
раствор А с массовой концентрацией мышьяка 0,1 мг/см3:
0,132 г мышьяковистого ангидрида растворяют в 5 см3 раствора гидрата окиси натрия в стакане вместимостью 100 см3, нейтрализуют раствором серной кислоты 1:4 по фенолфталеину и переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Допускается приготовление стандартного раствора А из мышьяковистокислого натрия орто: 0,256 г мышьяковистокислого натрия орто растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в воде, доводят до метки водой и перемешивают;
раствор Б с массовой концентрацией мышьяка 0,01 мг/см3:
10 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают; готовят перед употреблением.
Рндикаторная бумага универсальная.
Железо карбонильное ос. ч.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Определение мышьяка с серномолибдатным реактивом
Навеску чугуна массой 1 г (при массовой доле мышьяка 0,01 - 0,05 %) и 0,2 г (при массовой доле мышьяка свыше 0,05 %) помещают в стакан или колбу вместимостью 250 - 300 см3, приливают 20 см3 смеси соляной и азотной кислот и 20 см3 серной кислоты 1:1. Растворяют навеску при умеренном нагревании и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 20 см3 соляной кислоты и количественно с помощью 25 - 30 см3 воды переносят в колбу дистилляционного аппарата. Прибавляют 15 см3 восстановительного раствора или 0,5 г бромистого калия и 1 г сернокислого гидразина и быстро соединяют колбу с холодильником. Отгонку треххлористого мышьяка ведут при умеренном нагревании при температуре не выше 120 °С.
Прибор проверяют на герметичность с помощью универсальной индикаторной бумаги. Для этого отгоняют соляную кислоту 1:2, проверяя соединение колбы с холодильником с помощью полоски универсальной индикаторной бумаги, помещенной снаружи на стыке шлифа. В случае негерметичности шлифы прибора необходимо притереть.
Допускается отгонка треххлористого мышьяка в токе азота или другого инертного газа.
Дистиллят собирают в стакан-приемник (мензурку) вместимостью 100 см3, в который предварительно налито 10 см3 воды. Отгоняют не менее 2/3 первоначального объема раствора. Дистиллат переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 2 капли фенолфталеина и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до появления устойчивой малиновой окраски. Затем прибавляют по каплям серную кислоту 1:4 до исчезновения окраски и 3 капли в избыток. Раствор охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают аликвотную часть раствора 20 см3, прибавляют по каплям при перемешивании раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски. Приливают 15 см3 воды, 4 см3 серномолибдатного реактива и 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты или раствора гидразина 0,0015 г/см3. Содержимое колбы перемешивают и нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин.
Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн 600 - 700 нм или спектрофотометре при длине волны 840 нм.
В качестве раствора сравнения применяют воду.
Массовую долю мышьяка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
2.3.2. Построение градуированного графика
В шесть стаканов вместимостью 250 - 300 см3 помещают навески карбонильного железа массой 1 г (при массовой доле мышьяка 0,01 - 0,05 %) или 0,2 г (при массовой доле мышьяка свыше 0,05 %).
В пять стаканов приливают последовательно 2; 4; 6; 8 и 10 см3 стандартного раствора Б, что соответствует значениям массовой доли мышьяка 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 % по отношению к исходной навеске 1 г или 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 и 0,25 % по отношению к исходной навеске 0,2 г. Шестой стакан служит для проведения контрольного опыта. В каждый стакан приливают по 20 см3 смеси соляной и азотной кислот и по 20 см3 серной кислоты 1:1. Растворяют навески при умеренном нагревании. Далее поступают, как указано в п. 2.3.1. По найденным значениям оптической плотности растворов (с учетом результата контрольного опыта) и соответствующим им значениям массовой доли мышьяка строят градуировочный график.
2.3.3. Определение мышьяка с хлорномолибдатным реактивом - по п. 2.3.1 со следующим дополнением:
в мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают аликвотную часть раствора 20 см3 и по каплям при перемешивании прибавляют раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски. Приливают 20 см3 хлорномолибдатного реактива и 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты или раствора гидразина 0,0015 г/см3. Содержимое колбы перемешивают и нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин.
Раствор охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают
2.3.4. Построение градуировочного графика при определении мышьяка с хлорномолибдатным реактивом - по п. 2.3.2 со следующим дополнением:
в каждую колбу прибавляют по каплям при перемешивании раствор марганцовокислого калия до появления устойчивой в течение 1 мин окраски. Приливают 20 см3 хлорномолибдатного реактива и 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты или раствора гидразина 0,0015 г/см3. Растворы нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин, затем охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
2.3.1 - 2.3.4. (Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю мышьяка в процентах находят по градуировочному графику.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли мышьяка приведены в таблице.
|
Нормы точности и нормативы контроля точности, % |
|||||
|
D |
dРє |
d2 |
d3 |
δ |
|
|
От 0,01 до 0,02 включ. |
0,004 |
0,005 |
0,004 |
0,005 |
0,003 |
|
Св. 0,02 »  0,05    » |
0,006 |
0,007 |
0,006 |
0,007 |
0,004 |
|
 » 0,05 »  0,10     » |
0,010 |
0,012 |
0,010 |
0,012 |
0,006 |
|
 » 0,10 »  0,25     » |
0,016 |
0,020 |
0,017 |
0,020 |
0,019 |
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 1).
3. ПОТЕНЦРОМЕТРРЧЕСКРР™ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан РЅР° реакции окисления мышьяка (III) РґРѕ мышьяка (V) РІ солянокислой среде раствором бромноватокислого калия. Рквивалентную точку определяют РїРѕ изменению потенциала платинового электрода РїРѕ отношению Рє потенциалу насыщенного каломельного или вольфрамового электрода. Мышьяк предварительно отделяют РѕС‚ сопутствующих элементов дистилляцией РІ РІРёРґРµ треххлористого мышьяка РІ присутствии бромистого калия Рё сернокислого гидразина.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для потенциометрического титрования.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.
Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457-74, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3: 0,2784 г предварительно перекристаллизованного из водного раствора и высушенного при 150 - 180 °С бромноватокислого калия растворяют в 100 - 120 см3 воды, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Массовую концентрацию раствора бромноватокислого калия по мышьяку (Т) устанавливают следующим образом: в стакан вместимостью 300 см3 приливают 10 см3 стандартного раствора А и далее анализ проводят, как указано в п. 3.3. Одновременно титруют раствор контрольного опыта.
Массовую концентрацию раствора бромноватокислого калия (Т) по мышьяку в г/см3 вычисляют по формуле
где т - масса мышьяка в аликвотной части стандартного раствора, г;
V - объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование стандартного раствора, см3;
V1 - объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3.
Раствор допускается готовить из фиксанала, при этом T = 0,000375 г/см3.
Остальные реактивы и растворы по п. 2.2.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 1).
3.3. Проведение анализа
Навеску чугуна массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Дистиллат собирают в стакан-приемник вместимостью 250 - 300 см3, в который предварительно налито 30 - 40 см3 воды, отгоняют не менее 2/3 первоначального объема раствора.
Стакан с дистиллатом помещают в прибор для потенциометрического титрования, опускают мешалку и электроды; мешалку приводят во вращение и перемешивают раствор в течение 0,5 - 1 мин. Затем, не выключая мешалку, раствор титруют, добавляя по каплям раствор бромноватокислого калия из микробюретки до получения скачка потенциала.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
где V2 - объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3;
V1 - объем раствора бромноватокислого калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
Т - массовая концентрация раствора бромноватокислого калия по мышьяку, г/см3;
m1 - масса навески чугуна, г.
3.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерения массовой доли мышьяка приведены в таблице.
3.4.1, 3.4.2 (Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 1).