ГОСТ 21877.8-76

• gost-218778-76.pdf (404.75 KiB)
  ГОСТ 21877.8-76

ГОСТ 21877.8−76 Баббиты оловянные и свинцовые. Методы определения цинка (с Изменениями N 1, 2)

ГОСТ 21877.8−76

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ

Методы определения цинка

Tin and lead babbits. Methods for the determination of zinc*

ОКСТУ 1709**
_______________
* Наименование стандарта. Измененная редакция, Изм. N 2.
** Введено дополнительно, Изм. N 2.

Срок действия с 01.01.78
до 01.01.83*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии
и сертификации (ИУС N 2, 1993 год). -
Примечание изготовителя базы данных.

РАЗРАБОТАН Центральным научно-исследовательским институтом оловянной промышленности (ЦНИИОлово)

Директор В. А..Аршинников

Руководитель работы В.С.Мешкова

Исполнитель Г. В..Иванова

ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

Зам. министра Н.Н.Чепеленко

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИС)

Директор А. В..Гличев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. N 1264

ВЗАМЕН ГОСТ 1380.10−70

ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.02.83 N 805 с 01.07.83, Изменение N 2, утвержденное и введенное в действиеПостановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25.06.87 N 2463 с 01.03.88

Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6 1983 год, ИУС N 10 1987 год


Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает фотоколориметрический и спектральный методы определения содержания цинка (при содержании цинка от 0,001 до 0,15%) и атомно-абсорбционный.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 21877.0−76.

2. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

2.1. Сущность метода

Пробу разлагают в смеси соляной кислоты и брома. Олово и сурьму отгоняют в виде хлоридов, цинк извлекают изоамиловым спиртом из солянокислого раствора и после перевода в водную фазу определяют фотоколориметрированием окрашенного комплекса с дитизоном в четыреххлористом углероде при длине волны 540 нм.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.

Делительные воронки вместимостью 100, 150 и 700 см.

Кислота соляная по ГОСТ 3118–77 и разбавленная 1:10.

Кислота серная по ГОСТ 4204–77, разбавленная 1:1.

Бром по ГОСТ 4109–79.

Аммиак по ГОСТ 3760–79.

Аммоний роданистый, раствор 400 г/дм. Раствор очищают от примесей экстракцией изоамиловым спиртом: 500 смраствора встряхивают с 25 смизоамилового спирта в течение 2 мин.

Промывная жидкость; готовят следующим образом: к 300 смводы приливают 100 см40%-ного очищенного раствора роданистого аммония и 2,5 смраствора серной кислоты, разбавленной 1:1.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773–72, раствор 200 г/дм. Раствор очищают дитизоном, для чего 100 смраствора встряхивают с раствором дитизона 0,05 г/дмпорциями по 2−3 смдо тех пор, пока не перестанет изменяться цвет дитизона. Затем остаток дитизона извлекают из раствора четыреххлористым углеродом до тех пор, пока новая порция его не останется бесцветной.

Аммиачный раствор хлористого аммония: к 200 смводы приливают 20 см20%-ного очищенного раствора хлористого аммония и 25 смраствора аммиака.

Спирт изоамиловый по ГОСТ 5830–79.

Ализариновый красный С (ализаринсульфонат натрия), раствор 1 г/дм, индикатор.

Кислота уксусная по ГОСТ 61–75, раствор концентрации 4 моль/дм; готовят следующим образом: 240 смкислоты вливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199–78, раствор концентрации 1 моль/дм; готовят следующим образом: 60,05 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.

Ацетатный буферный раствор: готовят смешиванием равных частей раствора концентрации 4 моль/дмуксусной кислоты и раствора концентрации 1 моль/дмуксуснокислого натрия (рН 4).

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244–76, раствор 500 г/дм, очищенный дитизоном так же, как и хлористый аммоний.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288–74.

Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165–79, раствор 0,5 г/дм: готовят растворением 50 мг реактива в 50 смчетыреххлористого углерода. Раствор переносят в делительную воронку и дважды встряхивают со 100 смраствора аммиака концентрации 20 г/дм, после чего органический слой отбрасывают. Водный слой слегка подкисляют концентрированной соляной кислотой, добавляют 50 смчетыреххлористого углерода и встряхивают. После отделения четыреххлористого углерода экстракцию повторяют с новой порцией четыреххлористого углерода. Оба экстракта объединяют и промывают водой. Раствор дитизона хранят в темной склянке с притертой пробкой.

Раствор дитизона 0,05 г/дм; готовят разбавлением раствором четыреххлористого углерода концентрации 0,5 г/дмв 10 раз.

Цинк по ГОСТ 3640–79*, марки ЦВ или Ц1.
________________
* Действует ГОСТ 3640–94, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

Стандартные растворы цинка

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г металлического цинка растворяют в 10 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 смраствора, А содержит 1,0 мг цинка.

Раствор Б; готовят разбавлением водой раствора, А в 100 раз в день применения.

1 смраствора Б содержит 0,01 мг цинка.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 7 смконцентрированной соляной кислоты, 1−1,5 смброма, накрывают часовым стеклом и выдерживают без нагревания до растворения навески. Затем стекло снимают, обмывают 2−3 смсоляной кислоты и при умеренном нагревании выпаривают раствор досуха. Сухой остаток обрабатывают еще раз 5 смконцентрированной соляной кислоты и снова выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 20 смсоляной кислоты, разбавленной 1:10, и нагревают до кипения. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, доводят до метки соляной кислотой, разбавленной 1:10, и перемешивают. После отстаивания от прозрачного раствора отбирают пипеткой аликвотную часть раствора и переносят в делительную воронку вместимостью 150 см.

Величина аликвотной части в зависимости от содержания цинка в пробе указана в табл.1.

Таблица 1

Далее в делительную воронку приливают 20 см40%-ного раствора роданистого аммония, 1 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 смазоамилового спирта. Воронку закрывают пробкой и энергично встряхивают в течение 2 мин. После расслоения жидкостей водный слой отбрасывают. К спиртовому раствору в воронке приливают 20 смпромывной жидкости и встряхивают воронку в течение 1 мин. Водный слой снова отбрасывают. Операцию промывки повторяют еще три раза. Далее к органической фазе приливают 15 смаммиачного раствора хлорида аммония, встряхивают в течение 15 с и после расслаивания жидкости сливают аммиакат цинка в другую делительную воронку вместимостью 100 см. Реэкстракцию с 15 смаммиачного раствора хлористого аммония повторяют еще раз.

Аммиачные растворы объединяют, прибавляют в воронку две капли индикатора ализаринового красного, ацетатный буферный раствор до рН 5−6 (раствор окрашивается в желто-розовый цвет) и 1 смраствора тиосульфата натрия.

Раствор экстрагируют 0,005%-ным раствором дитизона в четыреххлористом углероде порциями по 2−3 см. По мере извлечения цинка из водного раствора цвет экстракта меняется от красного через фиолетовый до зеленого. Экстракцию заканчивают, когда новая порция дитизона не изменит свой цвет. Экстракты сливают в мерную колбу вместимостью 50 смс притертой пробкой, доливают до метки четыреххлористым углеродом, перемешивают и фильтруют раствор через сухой беззольный фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре при длине волны 540 нм в кювете с толщиной слоя 1 см. В качестве раствора сравнения применяют четыреххлористый углерод.

(Измененная редакция, Изм. N

1).

2.3.2. Построение градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью по 100 смпомещают 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 смстандартного раствора Б, приливают в воронки по 30 смаммиачного раствора хлористого аммония, по две капли индикатора, устанавливают ацетатным буферным раствором рН 5−6 и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.

Измеряют оптическую плотность растворов и после вычитания из показаний оптической плотности стандартных растворов показания оптической плотности раствора контрольного опыта строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Содержание цинка () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — количество цинка, найденное по градуировочному графику, г;

 — объем исходного раствора, см;

 — объем аликвотной части раствора, см;

 — масса навески пробы, г.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

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

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3. СПЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

3.1. Сущность метода

Метод основан на переводе анализируемой пробы металла в окись. Окисленный образец смешивают с угольным порошком и помещают в кратер нижнего угольного электрода. Для возбуждения спектра используется дуга постоянного тока. Спектр дуги фотографируют с помощью спектрографа. Измеряют почернения аналитических линий и «внутреннего стандарта». Концентрации определяемых элементов находят по градуировочному графику.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Спектрограф для регистрации ультрафиолетовой области спектра с трехлинзовой системой освещения или спектрограф любого типа, работающий в ультрафиолетовой области, с фотографической или фотоэлектрической регистрацией спектра.

Источник постоянного тока для питания дуги.

Электропечь муфельная с терморегулятором.

Сушильный шкаф.

Кварцевые выпаривательные чашки.

Стаканы из кварца.

Весы торсионные или аналитические.

Микрофотометр.

Ступка агатовая или из органического стекла.

Фотопластинки спектрографические типа 1 или ЭС.

Спектрально-чистые угли.

Баня электрическая или электроплитка.

Проявитель и фиксаж по ГОСТ 10691.0−73* — ГОСТ 10691.4−73*. Допускается применение проявителя и фиксажа другого состава.
_________________
* Действует ГОСТ 10691.0−84;
** Действует ГОСТ 10691.4−84.- Примечание изготовителя базы данных.

Меди окись, ч.д.а.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962–67.
______________
* Действует ГОСТ Р 51652−2000. — Примечание изготовителя базы данных.
Свинца окись по ГОСТ 9199–77, ч.д.а.

Кислота азотная по ГОСТ 4461–77, х.ч., перегнанная.

Сурьмы трехокись, ч.д.а.

Цинка окись по ГОСТ 10262–73, ч.д.а.

Олова окись по ГОСТ 22516–77, ч.д.а.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.3. Приготовление градуировочных образцов

Градуировочные образцы готовят идентичными по содержанию основных компонентов анализируемым пробам. Основой для приготовления градуировочных образцов служит смесь соответствующих количеств окиси: олова, сурьмы, меди (для баббитов марок Б88, Б83 и Б83С), олова, сурьмы и свинца (для баббитов марок Б16, БН и БС6).

В головной образец, содержащий 1% цинка в расчете на металл, вводят окись цинка. Образец перемешивают со спиртом, затем сушат, прокаливают и еще раз тщательно перемешивают.

Рабочие образцы готовят последовательным разбавлением каждого предыдущего образца основой. Готовят серию образцов с содержанием цинка в них от 0,003 до 0,2%.

3.4. От средней пробы отбирают навеску массой 3−5 г, которую помещают в кварцевый стакан или чашку, наливают 50−70 смазотной кислоты, разбавленной 1:1. Пробы растворяют при умеренном нагревании. Раствор выпаривают досуха, а затем прокаливают в муфельной печи при температуре 500−550 °С в течение 20 мин.

Полученный при растворении и прокаливании осадок окисей металлов тщательно перемешивают, набивают в кратеры угольных электродов, имеющих размер 3х3 мм, с боковыми отверстиями 1 мм. Перед спектрографированием угольные электроды необходимо обжечь в дуге переменного тока силой 10−12 А в течение 15 с. При спектрографировании электроды помещают так, чтобы нижний электрод с пробой был анодом, а верхний электрод, заточенный на усеченный конус, с площадкой диаметром 1,5−2,0 мм, — катодом.

Время экспозиции, промежуточную диафрагму, ширину щели выбирают оптимальными для получения интенсивности спектров в области нормальных почернений. Спектры возбуждают в дуге переменного тока силой 10 А. Время проявления пластинки 3 мин при температуре проявителя 18−20 °С.

Регистрацию спектров производят на пластинке типа 1 или ЭС.

Определение содержания цинка ведут из одной навески по трем параллельным определениям.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.5. Обработка результатов

3.5.1. На полученных спектрограммах фотометрируют почернения линий цинка и линий «внутреннего стандарта».

Используемые аналитические линии и линии «внутреннего стандарта» приведены в табл.3.

Таблица 3

По результатам фотометрирования спектров градуировочных образцов строят градуировочный график в координатах .

По результатам фотометрирования спектров проб по графикам находят содержание цинка. Результат умножают на переводной коэффициент 1,2.

3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.4.

Таблица 4

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

4.1. Сущность метода

Метод основан на избирательном поглощении света от стандартного источника атомами цинка. Раствор распыляют в ацетилено-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 213,8 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 и 300 см.

Кислота азотная, ос.ч. по ГОСТ 11125–78*.
______________
* Действует ГОСТ 11125–84. — Примечание изготовителя базы данных.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота).

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709–72, дважды перегнанная.

Смесь для растворения; готовят по ГОСТ 21877.3−76.

Смесь хромовая, раствор двухромовокислого калия концентрации 100 г/дмв концентрированной серной кислоте;

Цинк по ГОСТ 3640–79.

Стандартные растворы цинка.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1000 г цинка растворяют в 20 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят водой до метки и перемешивают. 1 смраствора содержит 0,1 мг цинка.

Раствор Б; готовят перед применением: 10 смраствора, А помещают в колбу вместимостью 100 см, доводят водой до метки и перемешивают. 1 смраствора Б содержит 0,01 мг цинка.

(Измененная редакция, Изм. N 2

).

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Посуду, необходимую для проведения анализа, моют последовательно хромовой смесью, соляной кислотой, водой и затем не менее двух раз обмывают дистиллированной водой.

4.3.2. В зависимости от содержания цинка навеску баббита массой, указанной в табл.5, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 сми приливают небольшими порциями 10 смсмеси для растворения. Далее анализ проводят по ГОСТ 21877.3−76.

Таблица 5

Фотометрирование проводят при длине волны 213,8 нм в условиях, указанных в ГОСТ 21877.3−76.

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

4.3.3. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 смотмеривают микробюреткой 0; 1,0; 2,0; 4,0; 10,0; 15,0; 20,0 смстандартного раствора Б цинка, приливают по 10 смсмеси для растворения, доводят водой до метки и перемешивают.

Фотометрируют как анализируемые растворы. По полученным средним значениям абсорбции и известным концентрациям цинка строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Содержание цинка () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — концентрация фотометрируемого раствора, мкг/мл;

 — объем фотометрируемого раствора, мл;

 — масса навески баббита, г;

 — коэффициент пересчета микрограммов в граммы.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.6.

Таблица 6