 | Рнформационная система | |
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ Методы определения кремния Non-tin
bronze.
|
ГОСТ |
Дата введения 01.01.79
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод в кремнистых бронзах (при массовой доле кремния от 0,5 % до 4 %), экстракционно-фотометрический метод в бронзах с массовой долей железа свыше 1 % (при массовой доле кремния от 0,01 % до 0,25 %) и фотометрический метод в бронзах остальных марок (при массовой доле кремния от 0,01 % до 0,3 %) в безоловянных бронзах по ГОСТ 18175, ГОСТ 614 и ГОСТ 493.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 2).
1. ОБЩРР• ТРЕБОВАНРРЇ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 15027.1.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 1, 2).
2.
ГРАВРМЕТРРЧЕСКРР™ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНРРЇ КРЕМНРРЇ
Р’ КРЕМНРСТЫХ БРОНЗАХ
2.1. Сущность метода
Метод основан на выделении кремниевой кислоты осаждением с добавлением желатина из солянокислого раствора.
2.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:4.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 5:95.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: смешивают одну часть азотной кислоты и три части соляной кислоты.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 10 г/дм3.
Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм3.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 2).
2.3. Проведение анализа
Навеску бронзы марки БрКМц 3-1 массой 1 г бронзы марки БрКН1-3 массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 воды, 20 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. Раствор выпаривают досуха, смачивают остаток 10 см3 концентрированной соляной кислотой и выпаривают досуха, затем еще два раза выпаривают досуха, добавляя перед выпариванием по 10 см3 концентрированной соляной кислоты. После этого остаток смачивают 10 см3 концентрированной соляной кислоты и через 3 - 5 мин приливают 70 - 80 см3 горячей воды, 5 см3 раствора желатина и нагревают до полного растворения солей. Фильтруют остаток на фильтр средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой, и промывают сначала 8 - 10 раз горячим раствором соляной кислоты (5:95) до исчезновения реакции на медь (проба с раствором железистосинеродистого калия), а затем горячей водой до исчезновения реакции на ион хлорида. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, сушат, озоляют, смачивают 0,5 см3 концентрированной азотной кислоты, высушивают и прокаливают при 1000 - 1050 °С до постоянной массы, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Содержимое тигля смачивают несколькими каплями воды, добавляют 3 - 4 капли серной кислоты, 1 - 2 см3 фтористоводородной кислоты, осторожно выпаривают досуха и остаток прокаливают при 1000 - 1050 °С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
Если после удаления кремниевой кислоты в тигле остается черный осадок карбида кремния, его сплавляют с безводным углекислым натрием и сплав обрабатывают серной кислотой, разбавленной 1:4, раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты, охлаждают, приливают 5 см3 соляной кислоты, 80 см3 горячей воды и кипятят. Дополнительно выделенный осадок кремниевой кислоты отфильтровывают, промывают и далее анализ ведут, как указано выше.
Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт и в найденное содержание кремния вводят соответствующую поправку.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 2).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислоты, г;
m1 - масса тигля с осадком после обработки фтористоводородной кислотой, г;
m2 - масса сплава, г;
0,4672 - коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице.
|
d, % |
D, % |
Массовая доля кремния, % |
d, % |
D, % |
|
|
РћС‚ 0,01 РґРѕ 0,02 |
0,002 |
0,005 |
РЎРІ. 0,20 РґРѕ 0,30 |
0,02 |
0,05 |
|
РЎРІ. 0,02 В» 0,05 |
0,005 |
0,01 |
В» 0,30 В» 0,40 |
0,03 |
0,07 |
|
В» 0,05 В» 0,10 |
0,008 |
0,02 |
В» 0,50 В» 1,0 |
0,05 |
0,1 |
|
В» 0,10 В» 0,20 |
0,012 |
0,03 |
В» 2,5 В» 4,0 |
0,10 |
0,2 |
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 2).
2.4.3. Абсолютные 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, приведенных в таблице.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, в соответствии с ГОСТ 25086.
2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, РР·Рј. в„– 2).
3. РРљРЎРўР РђРљР¦РРћРќРќРћ-ФОТОМЕТРРЧЕСКРР™ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНРРЇ КРЕМНРРЇ
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании кремнемолибденовой кислоты, экстракции ее бутиловым спиртом, восстановлении ее в экстракте до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности, образовавшейся окраски.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:2.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 500 г/дм3.
Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор; готовят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют в 1 дм3 горячей воды.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный раствор 100 г/дм3.
Для перекристаллизации молибденовокислого аммония 70 г препарата растворяют в 400 дм3 воды при слабом нагревании (70 - 80 °С). Раствор фильтруют два раза через один и тот же плотный фильтр, фильтрат охлаждают и прибавляют 250 см3 этилового спирта. После отстаивания в течение 1 ч выделившиеся кристаллы отсасывают. Полученный молибденовокислый аммоний растворяют в воде и повторяют перекристаллизацию.
После второго отсасывания кристаллы промывают несколько раз смесью спирта с водой (5:8) и высушивают на воздухе.
Олово двухлористое по ТУ 6-09-5384, раствор 20 г/дм3 готовят следующим образом: 2 г соли растворяют в 100 мл нагретой до 80 - 90 °С соляной кислоты, разбавленной 1:1.
Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Промывные растворы.
Раствор А; готовят следующим образом: к 50 см3 воды прибавляют 12 см3 концентрированной азотной кислоты и 5 см3 раствора молибденовокислого аммония.
Раствор Б; готовят следующим образом: к 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9, прибавляют 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и 5 см3 лимонной кислоты.
Кристаллический фиолетовый, водный раствор 1 г/дм3.
Фенолфталеин, спиртовой раствор 1 г/дм3.
Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300 и разбавленный 5:8.
Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм3.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428.
Стандартные растворы кремния.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г натрия-калия углекислого. Сплав выщелачивают водой и переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
1 см3 раствора А содержит 0,0002 г кремния.
Раствор Б; готовят следующим образом: 2,5 см3 раствора А помещают в делительную воронку вместимостью 200 см3, добавляют 50 см3 воды, 2 - 3 капли раствора фенолфталеина и по каплям азотную кислоту, разбавленную 1:2, до исчезновения розовой окраски и затем 1 см3 в избыток, приливают 5 см3 раствора молибденовокислого аммония, разбавляют водой до 100 см3, перемешивают и оставляют на 10 мин. После этого прибавляют 5 см3 н-бутилового спирта, 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, перемешивают, переворачивая 2 - 3 раза, прибавляют 25 см3 бутилового спирта и осторожно перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. При этом кремнемолибденовая кислота извлекается в бутиловый спирт, окрашивая его в желтый цвет со слабым зеленоватым оттенком. После разделения фаз водный слой сливают в другую делительную воронку. Затем повторяют экстракцию до получения бесцветного экстракта, применяя каждый раз по 10 см3 н-бутилового спирта.
Ркстракты объединяют Рё промывают 50 СЃРј3 промывного раствора Рђ, переворачивая РІРѕСЂРѕРЅРєСѓ осторожно 20 - 25 раз. Водный слой сливают, Р° оставшийся промытый органический слой переводят РІ мерную колбу СЃ притертой РїСЂРѕР±РєРѕР№ вместимостью 100 СЃРј3, доливают РґРѕ метки бутиловым спиртом Рё перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г кремния.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску бронзы массой 0,2 г помещают в платиновый или фторопластовый тигель, прибавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты, 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и накрывают платиновой или фторопластовой крышкой. Растворение образца проводят при нагревании на водяной бане до 60 °С. После растворения в тигель прибавляют 10 см3 раствора борной кислоты и смесь переносят в стакан вместимостью 100 см3, в который уже добавлено 20 см3 раствора борной кислоты. Раствор разбавляют водой до 50 см3 и прибавляют аммиак, разбавленный 1:1, при постоянном перемешивании до рН 1,5. Устанавливают рН капельной пробой с раствором кристаллического фиолетового на белой фарфоровой или фторопластовой пластинке. При рН меньше 1,5 капля испытуемого раствора, смешанная с каплей индикатора, окрашивается в зеленый цвет при рН 1,5 смесь окрашивается в фиолетовый цвет.
Раствор переносят РІ делительную РІРѕСЂРѕРЅРєСѓ вместимостью 200 - 250 СЃРј3 тщательно обмывают стакан РІРѕРґРѕР№ Рё раствор РІ делительной РІРѕСЂРѕРЅРєРµ разбавляют РґРѕ 100 СЃРј3. Затем добавляют 5 СЃРј3 раствора мочевины, 5 СЃРј3 раствора молибденовокислого аммония Рё перемешивают. Через 10 РјРёРЅ РІРІРѕРґСЏС‚ 5 СЃРј3 раствора лимонной кислоты Рё перемешивают. Приливают 5 СЃРј3 РЅ-бутилового спирта для насыщения раствора, 20 СЃРј3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, Рё перемешивают. Рљ смеси добавляют 15 СЃРј3 РЅ-бутилового спирта Рё осторожно, РІРѕ избежание образования эмульсии, перемешивают, переворачивая РІРѕСЂРѕРЅРєСѓ 30 раз. Жидкостям дают расслоиться (водный слой должен стать прозрачным). После расслоения фаз водный слой переносят РІРѕ вторую делительную РІРѕСЂРѕРЅРєСѓ вместимостью 200 - 250 СЃРј3, наливают 10 СЃРј3 РЅ-бутилового спирта Рё РІРѕСЂРѕРЅРєСѓ осторожно переворачивают 30 раз. После расслоения жидкостей водный слой переносят РІ третью РІРѕСЂРѕРЅРєСѓ, Р° органический слой присоединяют Рє первой порции бутанольного экстракта. Ркстракцию повторяют еще раз СЃ 10 СЃРј3 РЅ-бутилового спирта. Объединенные экстракты промывают 50 СЃРј3 промывного раствора Р‘, переворачивая осторожно РІРѕСЂРѕРЅРєСѓ 20 - 25 раз. После расслоения водный слой отбрасывают, Р° органический слой сливают РІ мерную колбу вместимостью 50 СЃРј3, РІ которую уже добавлено 0,2 Рі сернокислого натрия, Рё доливают РґРѕ метки РЅ-бутиловым спиртом. Аликвотную часть объемом 20 СЃРј3 (РїСЂРё массовой доле кремния РѕС‚ 0,01 % РґРѕ 0,04 %), 5 СЃРј3 (РїСЂРё массовой доле кремния РѕС‚ 0,04 % РґРѕ 0,1 %) Рё 2 СЃРј3 (РїСЂРё массовой доле кремния РѕС‚ 0,1 % РґРѕ 0,25 %) помещают РІ мерную колбу вместимостью 50 СЃРј3, добавляют РЅ-бутиловый СЃРїРёСЂС‚ РґРѕ 45 СЃРј3, 2 - 3 капли раствора двухлористого олова, доливают РґРѕ метки бутиловым спиртом Рё перемешивают. Через 20 - 25 РјРёРЅ измеряют оптическую плотность РЅР° фотоэлектроколориметре РІ кювете длиной 2 СЃРј СЃ красным светофильтром (l = 610 РЅРј) или РЅР° спектрофотометре РїСЂРё длине волны 810 РЅРј. Р’ качестве раствора сравнения применяют РЅ-бутиловый СЃРїРёСЂС‚.
Через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В восемь мерных колб вместимостью по 50 см3 вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 7,0 см3 стандартного раствора Б, прибавляют н-бутиловый спирт до 45 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю кремния (Х1) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса кремния, найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 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 (D - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в таблице.
3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п. 2.4.4.
3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, РР·Рј. в„– 2).
4. ФОТОМЕТРРЧЕСКРР™ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНРРЇ КРЕМНРРЇ
4.1. Сущность метода
Метод основан на образовании кремнием желтой кремнемолибденовой кислоты, и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная, по ГОСТ 10484.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 100 г/дм3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 1:9.
Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор; готовят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют в 1 дм3 горячей воды. Перед применением раствор охлаждают до температуры около 20 °С.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.
Медь марки М0 по ГОСТ 859.
Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм3.
Кристаллический фиолетовый, водный раствор.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный (см. п. 3.2) свежеприготовленный раствор 100 г/дм3.
Натрий-калий углекислый по ГОСТ 4332.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428.
Стандартные растворы кремния.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г углекислого калия-натрия. Сплав выщелачивают водой и переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
1 см3 раствора А содержит 0,0002 г кремния.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г кремния.
Раствор меди для приготовления раствора сравнения; готовят следующим образом: 1 г меди помещают в платиновую чашку, прибавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты, 11 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2. Растворение проводят при нагревании. Затем прибавляют 2,5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают раствор до удаления свободной серной кислоты. После охлаждения соли растворяют, прибавляя небольшое количество воды, 11 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и 1 см3 фтористоводородной кислоты. Затем прибавляют 30 см3 раствора борной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, до метки доливают водой и перемешивают.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 2).
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновый или фторопластовый тигель, прибавляют 1 см3 фтористоводородной кислоты, 11 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и накрывают платиновый или фторопластовой крышкой. Растворение проводят при нагревании на водяной бане до 60 °С. После растворения в тигель прибавляют 10 см3 раствора борной кислоты и раствор переносят через полиэтиленовую воронку в мерную колбу вместимостью 100 см3, содержащую 20 см3 раствора борной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 20 см3 (при массовой доле кремния от 0,01 % до 0,05 %), 5 см3 (при массовой доле кремния от 0,10 % до 0,30 %) или 10 см3 (при массовой доле кремния от 0,05 % до 0,1 %) помещают в стакан вместимостью 50 см3, добавляют азотную кислоту в количестве 0,2 см3 (при аликвотной части - 20 см3); 0,6 см3 (при аликвотной части - 10 см3) и 0,8 см3 (при аликвотной части - 5 см3), доливают водой до 20 см3 и проверяют рН раствора на рН-метре или капельной пробой с раствором кристаллического фиолетового на белой пластинке из фторопласта. Раствор должен иметь рН 1,5, если раствор не имеет рН 1,5, то рН устанавливают с помощью раствора аммиака или азотной кислоты. При значении рН меньше 1,5 капля испытуемого раствора, смешанная с каплей индикатора, окрашивается в зеленый цвет, при рН, равном 1,5, окраска смешанной капли становится чисто-синего цвета. Если аммиак введен в избытке, то смешанная капля имеет фиолетовый цвет. В таких случаях прибавляют азотную кислоту, разбавленную 1:2, до получения окраски смешанной капли зеленого цвета, а затем осторожно повторяют нейтрализацию аммиаком. В раствор, имеющий рН 1,5, прибавляют 5 см3 раствора мочевины, 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и оставляют на 10 мин. После этого вводят 5 см3 раствора лимонной кислоты, 3 см3 раствора ортофосфорной кислоты, смесь переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 400 нм в кювете длиной 5 см относительно раствора сравнения. Раствор сравнения готовят одновременно с анализируемой пробой, беря раствор меди (см. п. 4.2) в таком же количестве, как и анализируемый раствор.
Содержание кремния находят по градуировочному графику.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 1, 2).
4.3.2. Построение градуировочного графика
В шесть стаканов вместимостью по 50 см3 прибавляют по 10 см3 раствора меди, не содержащей кремния (раствор сравнения), последовательно 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 стандартного раствора Б.
Растворы разбавляют водой до 20 см3 и далее анализ ведут, как указано в п. 4.3.1.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю кремния (Х2) в процентах вычисляют по формуле
где m - масса кремния, найденная по градуировочному графику, г;
m1 - масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
(Рзмененная редакция, РР·Рј. в„– 2).
4.4.3. Абсолютные 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, приведенных в табл. 1.
4.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п. 2.4.4.
4.4.3, 4.4.4. (Введены дополнительно, РР·Рј. в„– 2).
РНФОРМАЦРОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН РВНЕСЕН Министерством цветной металлургии РЎРЎРЎР
2. УТВЕРЖДЕН РВВЕДЕН Р’ ДЕЙСТВРР• Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров РЎРЎРЎР РѕС‚ 28.06.77 в„– 1614
3. ВЗАМЕН ГОСТ 15027.6-69
4. Стандарт полностью соответствует РЎРў РЎРР’ 1539-79
5. ССЫЛОЧНЫЕ РќРћР РњРђРўРР’РќРћ-ТЕХНРЧЕСКРР• ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
|
|
|
РўРЈ 6-09-5384-88 |
6. Ограничение СЃСЂРѕРєР° действия снято РїРѕ протоколу в„– 3-93 Межгосударственного Совета РїРѕ стандартизации, метрологии Рё сертификации (РРЈРЎ 5-6-93)
7. РЗДАНРР• СЃ Рзменениями в„– 1, 2, утвержденными РІ феврале 1983 Рі., марте 1988 Рі. (РРЈРЎ 6-83, 6-88)
СОДЕРЖАНРР•
|
1. Общие требования. 1 4. Фотометрический метод определения кремния. 5 |