ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ Методы определения висмута Tin and lead babbits. Methods for the determination of bismuth

ГОСТ 21877.6-76 Взамен ГОСТ 1380.5-70

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. № 1264 срок действия установлен

с 01.01. 1978 г.
до 01.01. 1983 г.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает фотоколориметрические методы определения содержания висмута (при содержании висмута от 0,002 до 0,10 %) и атомно-абсорбционный метод определения содержания висмута (при содержании висмута от 0,005 до 0,1 %).

(Измененная редакция, Изм. № 1)

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 21877.0-76.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВИСМУТА С КСИЛЕНОЛОВЫМ ОРАНЖЕВЫМ

2.1. Сущность метода

Пробу растворяют в смеси бромистоводородной кислоты и брома, прибавляя хлорную кислоту. Олово и сурьму отгоняют в виде бромидов, свинец удаляют в виде хлорида. Висмут отделяют от меди и никеля соосаждением с гидроокисью железа и определяют фотометрированием комплекса с ксиленоловым оранжевым при длине волны 531 нм.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1, 1:8.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1, растворы концентрации 1 моль/дм³ и 0,1 моль/дм³.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота хлорная.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь для растворения: 90 см³ бромистоводородной кислоты смешивают с 10 см³ брома.

Железо хлорное по ГОСТ 4147-74, раствор 10 г/дм³; готовят следующим образом: 1 г хлорного железа растворяют в 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и разбавляют водой до 100 см³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:20.

Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор 100 г/дм³.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76, раствор 1 г/дм³.

Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм³ в 1 н. растворе азотной кислоты.

Висмут металлический по ГОСТ 10928-75.

Стандартные растворы висмута.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г металлического висмута растворяют в стакане вместимостью 250 см³ в 20 см³ концентрированной азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг висмута.

Раствор Б; готовят следующим образом: 100 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, прибавляют 20 см³ концентрированной азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,02 мг висмута.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см³ и растворяют в 10 см³ смеси для растворения, затем добавляют 5 см³ хлорной кислоты и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты. Если раствор мутный, то прибавляют еще 5 см³ смеси и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Эту операцию повторяют до просветления раствора, что указывает на полноту отгонки сурьмы и олова.

Затем раствор охлаждают, прибавляют 20 см³ воды, 7 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и охлаждают в проточной воде. Выделившийся осадок хлористого свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают небольшим количеством охлажденной соляной кислоты, разбавленной 1:8.

Фильтрат собирают в стакан вместимостью 250 см³, прибавляют 10 см³ раствора хлорного железа, нейтрализуют аммиаком, прибавляют 10 см³ в избыток и оставляют в теплом месте до коагуляции осадка. Фильтруют осадок через фильтр средней плотности, промывают горячим раствором аммиака, разбавленного 1:20. Осадок на фильтре растворяют в 5 см³ горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой.

При содержании висмута до 0,015 % используют весь раствор. При большем содержании висмута раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью на 100 см³, прибавляют 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, доводят до метки водой и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть раствора в стакан вместимостью 250 см³ в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Раствор или его аликвотную часть выпаривают досуха. К охлажденному остатку прибавляют 2 см³ 1 н. раствора азотной кислоты. Стенки стакана обмывают 3-4 см³ воды и нагревают раствор до кипячения. К охлажденному раствору прибавляют 4 см³ раствора аскорбиновой кислоты, 3 см³ раствора фтористого натрия и 1 см³ ксиленолового оранжевого. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 25 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность окрашенного соединения при длине волны 531 нм, пользуясь кюветой с толщиной слоя 3 см. Раствором сравнения служит нулевой раствор.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.3.2. Построение градуировочного графика

В шесть стаканов вместимостью по 250 см³ отбирают 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора висмута Б и осторожно выпаривают досуха. К охлажденному остатку прибавляют 3 см³ 1 н. раствора азотной кислоты и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.

По найденным значениям оптических плотностей и соответствующим им концентрациям висмута строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Содержание висмута (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где m - количество висмута, найденное по градуировочному графику, г;

V₁ - объем исходного раствора, см³;

V₂ - объем аликвотной части исходного раствора, см³;

m₁ - масса навески пробы, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. № 2)

3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВИСМУТА С ТИОМОЧЕВИНОЙ (БЕЗ ОТДЕЛЕНИЯ МЕДИ)

3.1. Сущность метода

Пробу растворяют в смеси бромистоводородной кислоты и брома, прибавляя хлорную кислоту. Олово и сурьму отгоняют в виде бромидов, свинец удаляют в виде хлорида. Висмут определяют фотоколориметрированием комплекса с тиомочевиной при длине волны 440 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь для растворения; готовят следующим образом: 90 см³ бромистоводородной кислоты смешивают с 10 см³ брома.

Кислота хлорная.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1, 1:8.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73.

Висмут металлический по ГОСТ 10928-75, стандартный раствор; готовят следующим образом: 0,1 г металлического висмута растворяют в 20 см³ концентрированной азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,1 мг висмута.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см³ и растворяют в 10 см³ смеси для растворения, затем добавляют 5 см³ хлорной кислоты и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты. Если раствор мутный, то прибавляют еще 5 см³ смеси и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Эту операцию повторяют до просветления раствора, что указывает на полноту отгонки сурьмы и олова.

Затем раствор охлаждают, приливают 20 см³ воды, 7 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и охлаждают в проточной воде. Выделившийся осадок хлористого свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают небольшим количеством охлажденной соляной кислоты, разбавленной 1:8. Фильтрат и промывные воды собирают в стакан вместимостью 250 см³ и выпаривают до появления паров хлорной кислоты.

При содержании свинца до 0,5 % операцию отделения свинца опускают.

Хлорнокислый раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, вливают точно отмеренные 20,0 см³ раствора тиомочевины, доводят до метки водой и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре при длине волны 440 нм, пользуясь кюветами с толщиной слоя 5 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

3.3.2. Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью по 100 см³ отбирают 0; 0,5; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора висмута, добавляют по 5 см³ хлорной кислоты и нагревают до выделения паров хлорной кислоты. Растворы охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см³, приливают из пипетки или бюретки по 20 см³ 10 %-ного раствора тиомочевины, доводят до метки водой и фотометрируют. В качестве раствора сравнения используют нулевой раствор.

По найденным значениям оптических плотностей и соответствующим им концентрациям висмута строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Содержание висмута (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где m - количество висмута, найденное по градуировочному графику, г;

m₁ - масса навески пробы, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. № 2)

4. Атомно-абсорбционный метод определения содержания висмута

4.1. Сущность метода

Метод основан на избирательном поглощении света от стандартного источника атомами висмута. Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя томно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 33,1 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см³.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Смесь кислот для растворения: фтористоводородную и азотную кислоты смешивают с водой в соотношении 2:3:5 соответственно; хранят в полиэтиленовой посуде.

Стандартный раствор А висмута готовят, как указано в п. 2.2.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску баббита массой, указанной в табл. 4, помещают в стакан з фторопласта вместимостью 50 см³ и приливают небольшими порциями 10 см³ меси для растворения. Далее анализ проводят, как указано в ГОСТ 21877.3-76.

Таблица 4

Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 50 см³, приливают 1 см³ смеси для растворения, доливают водой до метки и перемешивают. Полученный раствор распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра и фотометрируют при длине волны 223,1 нм в условиях, указанных в ГОСТ 21877.3-76.

Концентрацию висмута устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с анализируемыми растворами серию растворов с. известным содержанием висмута.

4.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см³ отмеряют микробюреткой 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см³ стандартного раствора А висмута, приливают по 10 см³ смеси для растворения доводят водой до метки и перемешивают.

Фотометрируют растворы так же, как и растворы анализируемых проб.

По полученным средним значениям абсорбции и известным концентрациям висмута строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Содержание висмута (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где С - концентрация висмута, найденная по градуировочному графику мкг/см³;

V - объем фотометрируемого раствора, см³;

т - масса навески баббита, г;

10⁶ - коэффициент пересчета микрограммов в граммы.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа при доверительной вероятности Р =0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 5.

Таблица 5

Раздел 4. (Введен дополнительно, Изм. № 1)

 

СОДЕРЖАНИЕ