ГОСТ 15027.2-77
ГОСТ 15027.2−77 Бронзы безоловянные. Методы определения алюминия (с Изменениями N 1, 2)
ГОСТ 15027.2−77
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ
Методы определения алюминия
Non-tin bronze.
Method for the determination of aluminium
ОКСТУ 1709
Дата введения 1979−01−01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР
3. ВЗАМЕН
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1532−79
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер раздела, пункта |
ГОСТ 61–75 |
2.2, 3.2, 3а.2, 4.2, 5.2 |
ГОСТ 199–78 |
3.2, 3б.2, 4.2, 5.2 |
ГОСТ 435–77 |
2.2 |
ГОСТ 493–79 |
Вводная часть |
ГОСТ 614–97 |
Вводная часть |
ГОСТ 859–2001 |
2.2, 3.2, 3б.2 |
ГОСТ 2062–77 |
4.2, 5.2 |
ГОСТ 3117–78 |
2.2, 3.2, 3а.2, 4.2, 5.2 |
ГОСТ 3118–77 |
2.2, 3.2, 3а.2, 3б.2, 4.2, 6.2, 7.2 |
ГОСТ 3760–79 |
2.2, 3а.2, 4.2, 5.2 |
ГОСТ 3773–72 |
4.2, 5.2 |
ГОСТ 4109–79 |
4.2, 6.2 |
ГОСТ 4204–77 |
3.2, 3а.2, 3б.2, 4.2, 5.2 |
ГОСТ 4206–75 |
5.2 |
ГОСТ 4233–77 |
3.2, 3а.2, 6.2 |
ГОСТ 4328–77 |
4.2 |
ГОСТ 4461–77 |
2.2, 3.2, 3а.2, 3б.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2 |
ГОСТ 4463–76 |
2.2, 3.2 |
ГОСТ 4518–75 |
2.2, 3.2, 3а.2, 3б.2 |
ГОСТ 4529–78 |
3а.2 |
ГОСТ 4658–73 |
5.2 |
ГОСТ 6563–75 |
3б.2, 4.2, 5.2 |
ГОСТ 6691–77 |
2.2, 4.2 |
ГОСТ 10484–78 |
4.2 |
ГОСТ 10652–73 |
2.2, 3.2, 3а.2, 3б.2 |
ГОСТ 10929–76 |
3.2, 6.2, 7.2 |
ГОСТ 11069–74 |
2.2, 3.2, 3а.2, 4.2, 6.2, 7.2 |
ГОСТ 15027.1−77 |
4.3.1, 4.3.2, 5.3, 6.3.1, 6.3.2 |
ГОСТ 18175–78 |
Вводная часть |
ГОСТ 18300–87 |
2.2, 3.2, 3б.2, 5.2 |
ГОСТ 20478–75 |
5.2 |
ГОСТ 23932–90 |
5.2 |
ГОСТ 25086–87 |
1.1, 2.4.4, 4.4.4, |
ТУ 6−09−5077−87 |
6.2, 7.2 |
ТУ 6−09−53−59−87 |
4.2 |
ТУ 6−09−5413−88 |
4.2 |
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3−93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5−6-93)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., марте 1988 г. (ИУС 6−83, 6−88)
Настоящий стандарт устанавливает титриметрические методы определения алюминия с визуальной или амперометрической индикацией конечной точки титрования, с отделением алюминия от мешающих элементов на ртутном катоде и с отделением алюминия от меди электролизом с платиновыми электродами (при массовой доле алюминия от 3,0% до 13%), фотометрический метод определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,005% до 0,25%), гравиметрический метод определения алюминия (при массовой доле алюминия от 3% до 13%) и атомно-абсорбционный метод определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,01 до 0,25% и от 3% до 13%) в бронзах безоловянных по
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ С ВИЗУАЛЬНОЙ ИНДИКАЦИЕЙ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ ТИТРОВАНИЯ
2.1. Сущность метода
Метод основан на введении в раствор пробы избытка раствора трилона Б, образующего комплексы со всеми компонентами сплава, титровании избытка в присутствии индикатора 1-(2-пиридилазо)-2-нафтола, разложении комплексоната алюминия добавлением фторида аммония или натрия и титровании трилона Б, выделившегося в количестве, эквивалентном содержанию алюминия.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Аммиак по
Кислота уксусная по
Аммоний уксуснокислый по
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по
1-(2-Пиридилазо)-2 нафтол (ПАН), спиртовой раствор 1 г/дм.
Спирт этиловый ректификованный по
Натрий фтористый по
Аммоний фтористый по
Мочевина по
Медь по
Стандартный раствор меди, 0,05 моль/дм; готовят следующим образом: 3,177 г меди растворяют в 30 смазотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения кипятят раствор до удаления окислов азота, охлаждают, нейтрализуют аммиаком до появления неисчезающего осадка, который растворяют добавлением уксусной кислоты, и разбавляют до 1 дм.
Алюминий марки А999 по
Стандартный раствор алюминия; готовят растворением 1 г алюминия в 10 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дми до метки доливают водой.
1 смраствора содержит 0,001 г алюминия.
Определение титра раствора меди
Отбирают 20 смстандартного раствора алюминия в коническую колбу вместимостью 500 см, разбавляют водой до 50−60 см, нейтрализуют аммиаком до образования неисчезающего осадка, который растворяют добавлением соляной кислоты и сверх этого приливают еще две капли в избыток. Добавляют 20 смраствора трилона Б, 100−250 смгорячей воды и нагревают до кипения. В горячий раствор приливают 10 смраствора уксуснокислого аммония, 0,5 смраствора ПАН и титруют горячий раствор стандартным раствором меди до перехода зеленой окраски раствора в синюю, затем добавляют 1 г фторида натрия (или аммония), кипятят 5 мин и снова титруют раствором меди до перехода зеленой окраски раствора в синюю.
Титр раствора (), выраженный в граммах алюминия на 1 смраствора, вычисляют по формуле
,
где — масса алюминия, соответствующая аликвотной части, отобранной для титрования, г;
— объем раствора меди, израсходованный на второе титрование, см.
2.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 0,5 г (при массовой доле алюминия до 5%) и 0,25 г (при массовой доле алюминия свыше 5%) растворяют при нагревании в конической колбе вместимостью 500 смв 20 смазотной кислоты, добавляют 50−60 смводы и кипятят для удаления окислов азота, затем охлаждают, добавляют 10 смраствора мочевины и нейтрализуют раствор аммиаком до образования неисчезающего осадка, который затем растворяют добавлением соляной кислоты, и сверх этого приливают две капли соляной кислоты в избыток и далее анализ ведут, как указано в п. 2.2 при определении титра раствора меди.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю алюминия () в процентах вычисляют по формуле
,
где — объем раствора меди, израсходованный на второе титрование, см;
— титр раствора меди, выраженный в граммах алюминия на 1 смраствора;
— масса навески сплава, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.
Таблица 1*
Массовая доля алюминия, % |
, % |
, % |
От 0,005 до 0,01 |
0,002 | 0,005 |
Св. 0,01 «0,03 |
0,003 | 0,007 |
» 0,03 «0,05 |
0,005 | 0,012 |
» 0,05 «0,10 |
0,008 | 0,02 |
» 0,10 «0,15 |
0,010 | 0,02 |
» 0,15 «0,25 |
0,015 | 0,04 |
От 3,0 до 5,0 |
0,07 | 0,2 |
Св. 5,0 «7,0 |
0,10 | 0,2 |
» 7,0 «9,0 |
0,12 | 0,3 |
» 9,0 «11,0 |
0,15 | 0,4 |
» 11,0 «13,0 |
0,20 | 0,5 |
___________________
* Табл.2. (Исключена, Изм. N 1).
(Измененная редакция, Изм. N 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 ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных титриметрическим и гравиметрическим или атомно-абсорбционным методами в соответствии с
2.4.3,
3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ С АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИЕЙ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ ТИТРОВАНИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на введении в раствор пробы избытка раствора трилона Б, образующего комплекс со всеми компонентами сплава, титровании избытка раствором азотнокислой меди, разложении комплексоната алюминия добавлением фторида аммония или натрия и титровании трилона Б, выделившегося в количестве, эквивалентном содержанию алюминия.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
рН-метр со всеми принадлежностями типа ЛПУ-01 или рН-340.
Потенциометр типа ЛПМ-60 с ценой деления шкалы 5 мВ.
Микроамперметр типа М-95 (шкала на 25 мкА).
Аккумулятор напряжением 2 В или сухая батарея того же напряжения.
Переменное сопротивление мощностью 1 мОм.
Два платиновых электрода, изготовленных из проволоки диаметром 0,8−1 мм, впаянной в стеклянную трубку. Длина рабочей части электрода 30−35 мм.
Магнитная мешалка.
Бюретка вместимостью 25 смс тонкооттянутым носиком.
Микробюретка вместимостью 1 смс оттянутым носиком.
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Смесь для растворения; готовят смешиванием трех объемов концентрированной соляной кислоты с одним объемом концентрированной азотной кислоты.
Кислота соляная по
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по
Уротропин (гексаметилентетрамин).
Медь марки М0 по
Стандартный раствор меди; готовят растворением 3,177 г меди в 20 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, и разбавлением полученного раствора до 1 дмводой в мерной колбе.
Натрий фтористый по
Перекись водорода по
Смесь для обновления поверхности электрода; готовят добавлением в соляную кислоту, разбавленную 1:5, несколько капель перекиси водорода.
Алюминий марки А999 по
Стандартный раствор алюминия; готовят растворением 1 г алюминия в 20 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дми доливают до метки водой.
1 смраствора содержит 1 мг алюминия.
Марганец сернокислый (II) по
Установка для титриметрического определения алюминия с ампераметрической индикацией конца титрования (см. чертеж).
Установка состоит из следующих элементов: стакан 1 вместимостью 250−300 смдля анализируемого раствора; двух платиновых индикаторных электродов 2 длиной 17−20 мм; магнитной мешалки 3 для перемешивания раствора в процессе титрования; источника заданного тока аккумулятора или сухой батареи 8; переменного сопротивления 6 мощностью 1 мОм для установления поляризующего тока 2−10 мкА; микроамперметра 7, последовательно включенного в цепь; потенциометра 5, включенного параллельно в цепь, для измерения напряжения на электродах; бюретки 4.
Цена деления шкалы потенциометра должна быть не менее 5 мВ, что при скачке потенциала в точке эквивалентности обеспечивает отклонение стрелки по шкале прибора не менее чем на 20−25 делений.
Такой скачок фиксируется с высокой точностью. Титрант (раствор азотнокислой меди) поступает в стакан из бюретки вместимостью 25 см, а в непосредственной близости к точке эквивалентности титрант подают по каплям из микробюретки.
Значение рН титруемого раствора устанавливают по рН-метру. Установление рН по кислотно-основному индикатору или индикаторной бумаге не обеспечивает необходимой точности титрования, особенно в случае титрования окрашенных растворов.
Для титриметрического определения алюминия можно пользоваться установкой ПАТ.
Установка титра стандартного раствора меди
Навеску меди массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 10 смстандартного раствора алюминия и растворяют медь в 3 смазотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения навески раствор выпаривают до объема около 1 см, добавляют 40 смводы, 1 смраствора соли марганца и 20 смраствора трилона Б.
Устанавливают рН раствора 6,0−6,2 (по хлор-серебряному электроду на рН-метре), добавляя уротропин небольшими порциями. Раствор кипятят 5 мин, охлаждают, устанавливают стакан на магнитную мешалку, погружают в раствор платиновые электроды, с помощью переменного сопротивления устанавливают в цепи ток 2−10 мкА, включают потенциометр и устанавливают стрелку на шкале потенциометра таким образом, чтобы она находилась посередине шкалы. Оттитровывают избыток трилона Б стандартным раствором меди в непрерывно перемешиваемом растворе. Титрант поступает в стакан приблизительно со скоростью 1 см/мин. К концу титрования стандартный раствор меди добавляют по каплям. Титрование считают законченным, когда от добавления одной капли титранта (раствора меди) стрелка потенциометра отклонится влево не менее чем на 20 делений шкалы (100 мВ).
После первого титрования в раствор добавляют 20 смраствора фторида натрия, устанавливают рН 6,0−6,2 добавлением нескольких капель азотной кислоты, разбавленной 1:1, или уротропина и кипятят раствор 2 мин. После охлаждения раствор титруют стандартным раствором меди так же, как в случае связывания избытка трилона Б. Последние порции титранта в пределах 1 смдобавляют из микробюретки и определяют конечную точку титрования амперометрически, как описано выше.
Для установления титра стандартного раствора меди описанное выше определение повторяют не менее пяти раз.
Титр стандартного раствора меди (), выраженный в граммах алюминия на миллиметр, вычисляют по формуле
,
где — объем стандартного раствора меди, израсходованный на второе титрование, см.
3.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 0,2 г растворяют в 3 смсмеси кислот для растворения. После растворения добавляют 1,5 смсерной кислоты и выпаривают раствор до начала выделения густого белого дыма серной кислоты. Объем раствора после выпаривания должен составлять не более 1 см. Стакан охлаждают, добавляют 40 смводы, 20 смраствора трилона Б и далее анализ ведут, как указано в п. 3.2.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю алюминия () в процентах вычисляют по формуле
,
где — титр стандартного раствора меди, выраженный в г/смалюминия;
— объем стандартного раствора меди, израсходованный на второе титрование, см;
— масса навески сплава, г.
3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.4.2а. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.
3.4.2б. Контроль точности результатов анализа проводят по п.
3.4.2а, 3.4.2б. (Введены дополнительно, Изм. N 2).
3.4.3. При разногласиях в оценке качества бронз применяют данный метод.
3а. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ С ОТДЕЛЕНИЕМ АЛЮМИНИЯ ОТ МЕШАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА РТУТНОМ КАТОДЕ
3а.1. Сущность метода
Метод основан на введении в раствор пробы избытка раствора трилона Б, образующего комплекс с алюминием, титровании избытка раствором хлористого цинка в присутствии ксиленолового оранжевого, разложении комплексоната алюминия, добавлением фторида натрия и титровании трилона Б, выделившегося в количестве, эквивалентном содержанию алюминия. Алюминий предварительно отделяют от основных компонентов сплава на ртутном катоде.
3а.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для электролиза с ртутным катодом.
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Кислота серная по
Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: три объема соляной кислоты смешивают с одним объемом азотной кислоты.
Кислота уксусная по
Аммиак водный по
Натрий фтористый по
Аммоний уксуснокислый по
Натрий хлористый по
Ксиленоловый оранжевый.
Смесь ксиленолового оранжевого с хлористым натрием в соотношении 1:100.
Буферный раствор рН 5,5−6; готовят следующим образом: 500 г уксуснокислого аммония и 20 смуксусной кислоты растворяют в воде и доливают водой до объема 1000 см.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по
Алюминий по
Стандартный раствор алюминия; готовят следующим образом: 0,1 г алюминия растворяют в 5 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 сми доливают водой до метки.
1 смраствора содержит 0,001 г алюминия.
Цинк хлористый по
Определение титра раствора хлористого цинка.
Отбирают 20 смстандартного раствора алюминия в коническую колбу вместимостью 500 см, разбавляют водой до объема 100 см, доливают 20 смраствора трилона Б, кипятят 2−3 мин и добавляют по каплям аммиак до получения рН 5,5−6 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор охлаждают, добавляют 10 смбуферного раствора, около 0,1 г смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием и оттитровывают избыток трилона Б раствором хлористого цинка до розово-фиолетовой окраски. Затем добавляют 20 смраствора фтористого натрия, кипятят, охлаждают и вновь титруют раствором хлористого цинка до получения розово-фиолетовой окраски.
Титр раствора хлористого цинка (), выраженный в граммах алюминия на 1 см, вычисляют по формуле
,
где — масса алюминия, соответствующая аликвотной части раствора, отобранной для титрования, г;
— объем раствора хлористого цинка, израсходованный на второе титрование, см.
3а.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 1 г (при массовой доле алюминия до 6%) и 0,5 г (при массовой доле алюминия свыше 6%) помещают в стакан вместимостью 250 сми растворяют в 15 смсмеси кислот для растворения при нагревании.
После растворения ополаскивают стенки стакана водой, добавляют 5 смсерной кислоты, разбавленной 1:1 и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 50 смводы и кипятят до растворения солей. Раствор охлаждают и, если образовался осадок, то его отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают горячей водой, подкисленной несколькими каплями серной кислоты. Фильтрат разбавляют водой до объема 100 см, переносят в сосуд установки для электролиза с ртутным катодом и ведут электролиз при плотности тока 1,5−2 А/дми напряжении 5−6 В при одновременном перемешивании раствора. Электролиз ведут до исчезновения реакции на ион меди. После окончания электролиза раствор переносят в стакан и ополаскивают стенки сосуда несколько раз водой. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности в коническую колбу вместимостью 500 см, промывая фильтр с осадком несколько раз водой. К фильтрату добавляют в избытке раствор трилона Б (приблизительно 40 см), кипятят и добавляют по каплям раствор аммиака до получения рН 5,5−6 по индикаторной бумаге, далее анализ проводят, как указано в п.3а.2 при определении титра раствора хлористого цинка.
3а.4. Обработка результатов
3а.4.1. Массовую долю алюминия () в процентах вычисляют по формуле
,
где — объем раствора хлористого цинка, израсходованный на второе титрование, см;
— титр раствора хлористого цинка по алюминию, г/см;
— масса навески сплава, г.
3а.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3а.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.
3а.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п.
3а.4.3, 3а.4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).
3б. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ С ОТДЕЛЕНИЕМ АЛЮМИНИЯ ОТ МЕДИ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ С ПЛАТИНОВЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ
3б.1. Сущность метода
Метод основан на введении в раствор пробы избытка раствора трилона Б, образующего комплекс с алюминием и другими элементами, титровании избытка раствором азотнокислой меди в присутствии 1-(2-пиридилазо)-2-нафтола (ПАН), разложении комплексоната алюминия добавлением фторида натрия и титровании трилона Б, выделившегося в количестве, эквивалентном содержанию алюминия.
Алюминий предварительно отделяют от меди электролизом с платиновыми электродами.
3б.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для электролиза с сетчатыми платиновыми электродами по
Медь по
Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: три объема соляной кислоты смешивают с одним объемом азотной кислоты.
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Кислота серная по
Стандартный раствор меди: 0,1 моль/дмраствор; готовят следующим образом: 6,3540 г меди растворяют в 60 смазотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворение раствор кипятят до удаления окислов азота и осторожно выпаривают раствор до объема около 10 см. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, добавляют водой до метки и перемешивают.
Натрий фтористый по
Спирт этиловый ректификованный по
Натрий уксуснокислый по
1-(2-Пиридилазо-2-нафтал (ПАН), спиртовой раствор 1 г/дм.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по
3б.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 0,5−1 г помещают в стакан вместимостью 300 сми растворяют в 15 смсмеси кислот для растворения при нагревании.
После растворения ополаскивают стенки стакана водой, добавляют 5 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 50 смводы и растворяют соли при нагревании, если образовался осадок, то его отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают горячей водой, подкисленной несколькими каплями серной кислоты.
Раствор разбавляют до объема 150 см, добавляют 3 смпрокипяченной азотной кислоты и раствор подвергают электролизу при плотности тока 1,0−1,5 А/дми напряжении 2−2,5 В при перемешивании раствора.
После обесцвечивания раствора отставляют стакан с электролитом без выключения тока и ополаскивают электроды водой в стакан, в котором проведен электролиз. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают. В случае выделения осадка раствор фильтруют через плотный фильтр в мерную колбу вместимостью 500 см, промывая осадок 7−8 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1:99, раствор охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
Аликвотную часть раствора — 200 смпомещают в коническую колбу вместимостью 500 см, добавляют 25 смраствора уксуснокислого натрия, раствор нагревают почти до кипения, добавляют 5−10 капель раствора ПАН, раствор трилона Б до изменения розово-фиолетовой окраски в желтую и избыток 3−5 см.
Раствор кипятят и в случае изменения окраски добавляют раствор трилона Б до появления желтой окраски. Затем избыток трилона Б оттитровывают раствором азотнокислой меди до изменения желтой окраски через зеленую в синюю. Добавляют 20 смраствора фтористого натрия и вновь кипятят 2 мин. Раствор принимает желто-зеленую окраску. Раствор охлаждают до температуры 50−60 °С и титруют раствором азотнокислой меди до изменения окраски из желто-зеленой в синюю.
3б.4. Обработка результатов
3б.4.1. Массовую долю алюминия () в процентах вычисляют по формуле
,
где — объем раствора азотнокислой меди, израсходованный на второе титрование, см;
0,002698 — титр раствора азотнокислой меди по алюминию, г/см;
— масса навески сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.
3б.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3б.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.
3б.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п.
3б.4.3, 3б.4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
4.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения с эриохромцианином R или хромазуролом S после отделения меди электролизом на платиновом катоде.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для электролиза с платиновыми электродами по
рН-метр.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Бром по
Кислота бромистоводородная по
Смесь для растворения свежеприготовленная: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.
Кислота тиогликолевая, 0,8% раствор.
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Кислота серная по
Кислота фтористоводородная по
Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор 10 г/дм.
Кислота уксусная по
Аммоний хлористый по
Квасцы железоаммонийные по ТУ 6−09−5359, раствор 100 г/дм; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют при нагревании в 70 смводы и 2 смсерной кислоты, разбавленной 1: 1, раствор разбавляют до 100 смводой.
Аммоний уксуснокислый по
Натрий уксуснокислый по
Натрия гидроокись по
Аммиак водный по
Натрий серноватистокислый по ТУ 6−09−5413, раствор 50 г/дм.
Аммоний бензойнокислый, раствор 50 г/дм.
Промывная жидкость; готовят следующим образом: 5 смраствора бензойнокислого аммония и 1 смуксусной кислоты растворяют в 100 смводы.
Буферный раствор с рН 6; готовят следующим образом: 46 г уксуснокислого аммония и 18 г уксуснокислого натрия растворяют в 1 дмводы. Устанавливают рН раствора на рН-метре, добавляя раствор гидроокиси натрия или уксусную кислоту.
Мочевина по
Эриохромцианин R, водный раствор 0,7 г/дм; готовят следующим образом: 0,7 г эриохромцианина растворяют в 2 смконцентрированной азотной кислоты при постоянном перемешивании в течение 2 мин. Добавляют 60 смводы, 0,3 г мочевины и выдерживают 24 ч в темном месте. Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают. Хранят в темной склянке.
Хромазурол S, водный раствор 2 г/дм.
Алюминий первичный марки А999 по
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г алюминия растворяют при нагревании в 20 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.
1 смраствора, А содержит 0,0001 г алюминия.
Раствор Б; готовят следующим образом: 5 смраствора, А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 20 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 смраствора Б содержит 0,000005 г алюминия.
(Измененная
редакция, Изм. N 1).
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Для бронзы марки Бр КН1−3
Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку и приливают 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, 2−3 смфтористоводородной кислоты и выпаривают до получения влажных солей. Затем приливают 5 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до выделения белого дыма серной кислоты.
Чашку охлаждают, растворяют соли в 30−40 смгорячей воды, переносят раствор в стакан вместимостью 300 см, доливают водой до 100−150 см, приливают 8 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, и выделяют медь электролизом по
Выпавшему осадку дают отстояться в течение 10−15 мин в теплом месте и затем отфильтровывают на неплотный фильтр. Осадок на фильтре промывают 5−6 раз раствором хлористого аммония. Промытый осадок смывают с фильтра струей горячей воды в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают сначала 3 смгорячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, а затем горячей водой. Фильтрат собирают в стакан с осадком и нагревают до полного растворения осадка. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.
В зависимости от содержания алюминия в стакан вместимостью 100 смотбирают аликвотную часть раствора (табл.3).
Таблица 3
Массовая доля алюминия, % | Аликвотная часть раствора, см |
Масса навески, соответствующая аликвотной части, г |
От 0,005 до 0,01 |
20 |
0,2 |
Св. 0,01 «0,025 |
10 |
0,1 |
» 0,025 «0,05 | 5 |
0,05 |
4.3.1.1. Фотометрирование с применением эриохромцианина R
К аликвотной части раствора (см. табл.3) добавляют воду до 20 см, 2 смраствора аскорбиновой кислоты, 5 смраствора серноватистокислого натрия, 20 смраствора эриохромцианина R и устанавливают аммиаком рН 6 на рН-метре. Приливают 30 смбуферного раствора, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 100 сми разбавляют водой до метки. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете длиной 2 смили спектрофотометре при =535 нм в кювете длиной 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
Содержание алюминия находят по градуировочному графику.
При визуальном установлении рН раствора к аливотной части раствора, помещенной в мерную колбу вместимостью 100 см(см. табл.3), добавляют воды до 25 см, 1 каплю раствора железоаммонийных квасцов, 10 смраствора тиогликолевой кислоты и по каплям раствор гидроокиси натрия до появления фиолетовой окраски. Затем добавляют по каплям 1 моль/дмраствор соляной кислоты до исчезновения окраски и избыток 2 см, 20 смраствора эриохромцианина, через 5 мин 30 смбуферного раствора, доливают до метки водой и далее поступают, как указ
ано выше.
4.3.1.2. Фотометрирование с применением хромазурола S
Аликвотную часть раствора (см. табл.3) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, прибавляют 2 смраствора аскорбиновой кислоты, 5 смраствора серноватистокислого натрия и через 20 мин нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до рН 5−6 по универсальной индикаторной бумаге. Приливают 5 см0,1 н. раствора соляной кислоты, воду до 50 см, 2 смраствора хромазурола S, 5 смраствора уксуснокислого натрия и доливают водой до метки. Через 10 мин измеряют оптическую плотность в кювете длиной 1 см на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или на спектрофотометре при =545 нм, используя раствор контрольного опыта в качестве раствора сравнения.
Содержание алюминия находят по градуировочному график
у.
4.3.2. Для бериллиевых бронз
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 сми растворяют в 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании.
После растворения навески и удаления окислов азота кипячением обмывают стенки стакана водой, разбавляют раствор водой до 100−150 см, приливают 5 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, и выделяют медь электролизом по
После отделения меди в электролит прибавляют 5 г хлористого аммония, 1 смраствора железоаммонийных квасцов и нагревают до 50−60 °С. Нагревание прекращают, доливают аммиак, разбавленный 1:1, до начала выпаривания гидроокисей железа и алюминия, которые растворяют, приливают 1−2 смуксусной кислоты. В раствор по каплям при интенсивном перемешивании добавляют 20 смбензойнокислого аммония и кипятят 1−2 мин. Теплый раствор со скоагулированным осадком отфильтровывают на два фильтра средней плотности. Стакан и фильтр промывают пять раз небольшими порциями промывной жидкости.
Промытый осадок смывают с фильтра струей горячей воды в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают сначала 3 смгорячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, а затем водой, собирая фильтрат в стакан с осадком. После растворения осадка раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.
В зависимости от содержания алюминия отбирают аликвотную часть (см. табл.4) и далее анализ ведут, как указано в п.
Таблица 4
Массовая доля алюминия, % | Аликвотная часть раствора, см |
Масса навески, соответствующая аликвотной части, г |
От 0,01 до 0,025 |
20 |
0,1 |
Св. 0,025 «0,05 |
10 |
0,05 |
» 0,05 «0,1 | 5 |
0,025 |
» 0,1 «0,25 |
2 | 0,01 |
4.3.2а. Для бронз с массовой долей олова свыше 0,05%
Навеску сплава массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 сми растворяют в 15 смсмеси для растворения при нагревании. После растворения раствор выпаривают досуха. Повторяют дважды добавление по 15 смсмеси для растворения и выпаривание досуха.
К сухому остатку добавляют 10 смконцентрированной азотной кислоты, раствор выпаривают до влажного остатка и эту операцию повторяют дважды. К влажному охлажденному остатку добавляют 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, воды до объема 150 сми выделяют медь электролизом по
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
4.3.3. Построение градуировочного графика
В стаканы или мерные колбы вместимостью по 100 смотбирают соответственно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 смраствора Б, разбавляют водой до 20 см, добавляют 1 смраствора аскорбиновой кислоты и далее анализ ведут, как указано в пп.4.3.1.1
По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям алюминия строят градуировочный график.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю алюминия () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.
4.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.
(Измененная редакция, Изм. N 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 ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.
4.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, сопоставлением результатов анализа, полученных фотометрическим и атомно-абсорбционным методами или методом добавок в соответствии с
4.4.3,
5. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
5.1. Сущность метода
Метод основан на осаждении алюминия 8-оксихинолином и взвешивании высушенного осадка оксихинолята алюминия после предварительного отделения мешающих компонентов.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка электролизная с сетчатыми платиновыми катодами по
Установка электролизная с ртутным катодом.
Тигли фильтрующие по
Ртуть марки Р1 по
Кислота азотная по
Кислота серная по
Кислота уксусная по
Аммиак водный по
Аммоний хлористый по
Метиловый красный, спиртовой раствор 2 г/дм.
Спирт этиловый ректификованный по
Калий железосинеродистый по
Аммоний надсернокислый по
Натрий уксуснокислый по
Аммоний уксуснокислый по
8-оксихинолин, раствор 30 г/дмготовят следующим образом: 30 г реактива растирают в ступке с небольшим количеством 2 моль/дмраствора уксусной кислоты, а затем растворяют в 1 дм2 моль/дмраствора уксусной кислоты, фильтруют и переносят в колбу вместимостью 1 д
м.
5.3. Проведение анализа
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании в 15 смазотной кислоты, разбавленной 1:1.
После растворения пробы ополаскивают стенки стакана небольшим количеством воды, кипятят до удаления окислов азота, разбавляют раствор до 100−150 см, приливают 7 смсерной кислоты, разбавленной 1:4, и выделяют медь электролизом по
После отделения меди в электролит прибавляют 3 г хлористого аммония, 3−5 капель раствора метилового красного, нагревают до кипения и осторожно, по каплям, прибавляют аммиак до тех пор, пока окраска раствора над осадком не станет желтой. После этого приливают еще 10 капель аммиака и кипятят 1−2 мин. Осадок отфильтровывают и промывают на фильтре горячим раствором хлористого аммония.
Промытый осадок растворяют на фильтре в 20 смгорячей серной кислоты, разбавленной 1:4, которую приливают частями. Раствор собирают в стакан, в котором проводилось осаждение гидратов, нейтрализуют раствором аммиака по метиловому красному и приливают 1 смконцентрированной серной кислоты.
Раствор, объем которого не должен превышать 50 см, переливают в сосуд с ртутным катодом, используя в качестве анода платиновую спираль, и подвергают электролизу при силе тока 4 А и напряжении 5−6 В. Электролиз продолжают до тех пор, пока из раствора не будет полностью удалено железо (капельная реакция с железосинеродистым калием на фарфоровой пластинке или фильтре).
Не прерывая тока, раствор сливают в стакан, фильтруя через воронку с фильтром. Ртутный катод промывают 2−3 раза по 10 смсерной кислотой, разбавленной 1:200, и затем три раза водой порциями по 10 см. Промывные воды присоединяют к основной части раствора. Промывая, во всех случаях над ртутью оставляют слой жидкости в 2−3 мм для обеспечения контакта с анодом. Последнюю промывную воду удаляют полностью.
Раствор нейтрализуют аммиаком по индикатору метиловому красному, приливают 0,5−1,2 смконцентрированной серной кислоты, прибавляют 2−3 г надсернокислого аммония и нагревают до 70−80 °С. Осадок двуокиси марганца отфильтровывают и промывают 3−5 раз серной кислотой, разбавленной 1:50. К раствору прибавляют 5−10 г уксуснокислого натрия или аммония и осаждают алюминий раствором оксихинолина, приливая последний в количестве 0,5−0,7 смна каждый миллиграмм алюминия. Раствор нагревают до 60−70 °С и отстаивают при данной температуре в течение 3−4 ч.
Осадок оксихинолята алюминия отфильтровывают на взвешенный фильтрующий тигель при отсасывании, промывают горячей водой до полного обесцвечивания промывных вод. Тигель с осадком высушивают в сушильном шкафу при 130−140 °С до постоянной массы и взвеш
ивают.
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Массовую долю алюминия () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса осадка оксихинолята алюминия, г;
0,0587 — коэффициент пересчета оксихинолята алюминия на алюминий;
— масса навески сплава, г.
5.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
5.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.
5.4.4. Контроль точности результатов анализа
5.4.4.1. Контроль точности результатов анализа проводят по п.
5.4.3,
6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ АЛЮМИНИЯ от 0,01% до 0,25%
6.1. Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения света атомами алюминия, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен — закись азота.
6.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для алюминия.
Установка для электролиза с двумя платиновыми электродами.
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Кислота бромистоводородная по
Бром по
Смесь для растворения свежеприготовленная: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.
Калий хлористый по ТУ 6−09−5077 или натрий хлористый по
Водорода перекись по
Алюминий по
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г алюминия растворяют при нагревании в 20 смсоляной кислоты с добавлением 2−3 смперекиси водорода. Удаляют избыток перекиси водорода кипячением, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 сми доливают водой до метки.
1 смраствора, А содержит 0,001 г алюминия.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 смраствора, А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 10 см2 моль/дмраствора соляной кислоты и доливают водой до метки.
1 смраствора Б содержит 0,0001 г алюм
иния.
6.3. Проведение анализа
6.3.1. Для бронз с массовой долей олова до 0,05%
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 сми растворяют при нагревании в 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1. Окислы азота удаляют кипячением, раствор охлаждают, разбавляют водой до объема 150 сми проводят электролиз для выделения меди по
Измеряют атомную абсорбцию алюминия в пламени ацетилен — закись азота при длине волны 309,3 нм параллельно с градуировочными растворами.
6.3.2. Для бронз с массовой долей олова свыше 0,05%
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 сми осторожно добавляют 15 смсмеси для растворения. После растворения осторожно выпаривают раствор досуха. Выпаривание с 15 смсмеси для растворения повторяют дважды, выпаривая в каждом случае досуха.
К сухому остатку добавляют 10 смазотной кислоты и выпаривают до сиропообразного состояния. Повторяют выпаривания с 10 смазотной кислоты, разбавляют водой до объема 150 сми проводят электролиз по
Измеряют атомную абсорбцию алюминия, как указано в п. 6.3
.1.
6.3.3. Построение градуировочного графика
В десять из одиннадцати мерных колб вместимостью по 100 смпомещают 1,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0 смстандартного раствора Б алюминия; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 смстандартного раствора, А алюминия. Во все колбы добавляют по 10 смраствора 2 моль/дмсоляной кислоты, 10 смраствора хлористого калия или натрия, доливают водой до метки и измеряют атомную абсорбцию алюминия, как указано в п.
6.4. Обработка результатов
6.4.1. Массовую долю алюминия () в процентах вычисляют по формуле
,
где — концентрация алюминия, найденная по градуировочному графику, г/см;
— объем конечного раствора пробы, см;
— масса навески, г.
6.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
6.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.
6.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных атомно-абсорбционным, фотометрическим или гравиметрическим методом анализа в соответствии с
6.4.3,
7. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ АЛЮМИНИЯ от 3% до 13%
7.1. Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения света атомами алюминия, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен — закись азота.
7.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для алюминия.
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Водорода перекись по
Калий хлористый по ТУ 6−09−5077 или натрий хлористый по
Алюминий по
Стандартный раствор алюминия; готовят следующим образом: 0,5 г алюминия растворяют при нагревании в 20 смсоляной кислоты с добавлением 2−3 смраствора перекиси водорода. Удаляют избыток перекиси водорода кипячением, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 сми доливают водой до метки.
1 смраствора содержит 0,001 г алюминия.
7.3. Проведение анализа
7.3.1. Навеску сплава массой 0,25 г помещают в стакан вместимостью 150 сми растворяют при нагревании в 10 смазотной кислоты с добавлением нескольких капель соляной кислоты.
Окислы азота удаляют кипячением, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см, добавляют 25 смраствора хлористого калия или натрия и доливают водой до метки.
Измеряют атомную абсорбцию алюминия в пламени ацетилен — закись азота при длине волны 309,3 нм параллельно с градуировочными растворами.
7.3.2. Построение градуировочного графика
В семь из восьми мерных колб вместимостью по 100 смпомещают 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 и 14,0 смстандартного раствора алюминия.
Во все колбы добавляют по 10 смраствора 2 моль/дмсоляной кислоты, 10 смраствора хлористого калия или натрия, доливают водой до метки и измеряют атомную абсорбцию алюминия, как указано в п.
7.4. Обработка результатов
Обработку результатов проводят, как указано в п. 6.4.
Разд.6, 7. (Введены дополнительно, Изм. N 1).
7.5. Метод применяют при разногласиях в оценке качества безоловянных бронз.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).