ГОСТ 1953.11-79
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ
Методы определения висмута
Tin bronze.
Methods for the determination of bismuth
ОКСТУ 1709
Дата введения 1981-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.79 N 3899
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1540-79
4. ВЗАМЕН ГОСТ 1953.11-74
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (ИУС 6-83, 11-90)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические (от 0,001% до 0,02%) и атомно-абсорбционный (от 0,001% до 0,02%) методы определения висмута в оловянных бронзах по ГОСТ 5017.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1540-79.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по п.1.1 ГОСТ 1953.1.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2а. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
(от 0,001% до 0,02%)
2а.1. Сущность метода
Метод основан на образовании висмутом с ксиленоловым оранжевым окрашенного комплекса и измерении его оптической плотности после предварительного выделения висмута соосаждением с гидроокисью железа или с двуокисью марганца из 1,5 моль/дм
раствора азотной кислоты. Мешающее влияние железа устраняется аскорбиновой кислотой, а следов олова - фтористым натрием.
Разд.2а. (Введен дополнительно, Изм. N 1).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и растворы 1 моль/дм
, 0,1 моль/дм
и разбавленная 1:1.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Кислота хлорная.
Кислота аскорбиновая (витамин С) свежеприготовленный раствор, 100 г/дм
.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, 1,5 моль/дм
раствор.
Марганец азотнокислый по НД, раствор 50 г/дм
.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 6 г/дм
.
Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929.
Медь с массовой долей висмута менее 0,0005%.
Медь азотнокислая, раствор 20 г/дм
; готовят следующим образом: 2 г меди растворяют в 20 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1, удаляют окислы азота кипячением, раствор охлаждают и доливают водой до 100 см
.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:50.
Бром по ГОСТ 4109.
Смесь для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.
Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 1 г/дм
, готовят следующим образом: 1 г хлорного железа растворяют в 250 см
соляной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают водой до 1 дм
.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 5 г/дм
.
Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм
в 0,1 моль/дм
растворе азотной кислоты.
Висмут по ГОСТ 10928, марки Ви0.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г висмута растворяют в 20 см
концентрированной азотной кислоты. Удаляют окислы азота кипячением, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б; готовят следующим образом: помещают 10 см
раствора А в мерную колбу вместимостью 100 см
и разбавляют до метки водой.
1 см
раствора Б содержит 0,00001 г висмута.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см
, добавляют 15 см
смеси для растворения, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении навески в раствор по каплям добавляют бром. По окончании растворения приливают к раствору 20 см
хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до выделения густого белого дыма и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают часовое стекло и стенки стакана водой и повторяют выпаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана небольшим количеством воды и нагревают до растворения выпавших солей. Раствор разбавляют водой до 150 см
, добавляют 10 см
раствора хлорного железа и концентрированный раствор аммиака до полного перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор с осадком выдерживают при 60 °С для коагуляции осадка гидроокисей железа и висмута. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Осадок на фильтре и стакан промывают 3-5 раз горячим раствором аммиака, разбавленного 1:50. Осадок смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей железа и висмута, и растворяют в 20 см
горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1. Фильтр тщательно промывают горячей водой. Повторяют осаждение гидроокисей железа и висмута аммиаком, фильтрование и промывание осадка.
Промытый осадок на фильтре растворяют в 20 см
горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор собирают в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают горячей водой 5-7 раз.
При массовой доле висмута в сплаве от 0,001% до 0,008% раствор упаривают почти досуха. При массовой доле висмута свыше 0,008% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см
, доливают до метки водой и перемешивают. Аликвотную часть 10 см
упаривают почти досуха. К остатку приливают 5 см
1 моль/дм
раствора азотной кислоты, ополаскивают стенки стакана 5 см
воды и кипятят. Добавляют 4 см
раствора аскорбиновой кислоты, охлаждают, приливают 1 см
раствора фтористого натрия, 1 см
раствора ксиленолового оранжевого, смесь переносят в мерную колбу вместимостью 50 см
, доливают до метки водой, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или на спектрофотометре при 540 нм относительно раствора контрольн
ого опыта.
3.1а. Навеску бронзы массой 1 г помещают в широкий стакан вместимостью 250 см
и растворяют в 15 см
смеси для растворения сначала на холоде, а затем при нагревании. При неполном растворении пробы добавляют несколько капель брома. Затем добавляют 10 см
хлорной кислоты и выпаривают до влажного остатка. Остаток охлаждают, раствор разбавляют водой до 50 см
. Добавляют 5 см
раствора азотнокислого марганца, раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроокиси меди, добавляют 18 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и воды до объема 90 см
. Раствор нагревают почти до кипения, добавляют 10 см
раствора марганцовокислого калия и кипятят 2 мин. Спустя 30 мин осадок фильтруют на плотный фильтр и промывают стакан и осадок 8-10 раз горячей 1,5 моль/дм
азотной кислотой до исчезновения синей окраски образовавшейся азотнокислой меди. Осадок с развернутого фильтра смывают водой в стакан, в котором проводилось выделение, фильтр промывают 20 см
горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, содержащей несколько капель раствора перекиси водорода, а затем водой. Далее анализ ведут, как указано в п.3.1.
(Введен дополнительно, Изм. N
1).
3.2. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 50 см
помещают 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см
стандартного раствора Б висмута и упаривают почти досуха. К сухому остатку приливают 5 см
1 моль/дм
азотной кислоты и далее поступают, как указано в п.3.1. В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий висмута.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю висмута (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- масса висмута, найденная по градуировочному графику, г;
- масса навески бронзы, г.
4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (
- показатель сходимости при
3), указанных в таблице.
| | |
Массовая доля висмута, % | , % |  , % |
От 0,001 до 0,003 включ. | 0,0003 | 0,0004 |
Св. 0,003 " 0,006 " | 0,0006 | 0,0008 |
" 0,006 " 0,010 " | 0,001 | 0,001 |
" 0,01 " 0,02 " | 0,002 | 0,003 |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (
- показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице.
4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
4.3, 4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).
5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
(от 0,001% до 0,02%)
5.1.Сущность метода
Метод основан на измерении абсорбции света атомами висмута, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух, после предварительного выделения висмута на двуокись марганца.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для висмута.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1, 2 моль/дм
и 1,5 моль/дм
растворы.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:4.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, 1 моль/дм
раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Марганец азотнокислый по НД, раствор 20 г/дм
.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 6 г/дм
.
Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929.
Висмут по ГОСТ 10928 с массовой долей висмута не менее 99,9%.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,25 г висмута растворяют при нагревании в 20 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
, доливают водой до метки.
1 см
раствора А содержит 0,0005 г висмута.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, добавляют 10 см
2 моль/дм
раствора азотной кислоты и доливают водой до метки.
1 см
раствора Б содержит 0,00005 г висмута.
Раствор В; готовят следующим образом: 20 см
раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, добавляют 10 см
2 моль/дм
раствора азотной кислоты и доливают водой до метки.
1 см
раствора В содержит 0,0000
1 г висмута.
5.3. Проведение анализа
5.3.1. Навеску бронзы массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см
и растворяют при нагревании в 20 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1. Окислы азота удаляют кипячением и раствор разбавляют водой до объема 50 см
. Добавляют 5 см
раствора азотнокислого марганца, раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроокиси меди, добавляют 18 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и воды до объема 90 см
. Раствор нагревают до кипения, добавляют 10 см
раствора марганцовокислого калия и кипятят в течение 2 мин. Через 30 мин осадок отфильтровывают на плотный фильтр и промывают стакан и осадок 4-5 раз горячим 1,5 моль/дм
раствором азотной кислоты. Осадок с развернутого фильтра смывают водой в стакан, в котором проводили осаждение, фильтр промывают 10 см
горячего раствора серной кислоты, разбавленной 1:4, содержащего несколько капель раствора перекиси водорода, водой. А затем промытый фильтр отбрасывают, а раствор упаривают до влажных солей. После охлаждения добавляют 8 см
1 моль/дм
раствора соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
и доливают до метки 1 моль/дм
раствором соляной кислоты.
Измеряют атомную абсорбцию висмута в пламени ацетилен-воздух при длине волны 223,1 нм параллельно с градуировочными раст
ворами.
5.3.2. Построение градуировочного графика
В восемь из девяти стаканов вместимостью по 250 см
помещают 1,0; 2,5; 5,0 и 10,0 см
стандартного раствора В и 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см
стандартного раствора Б.
Во все стаканы добавляют воды до объема 50 см
, добавляют по 5 см
раствора азотнокислого марганца и далее анализ ведут, как указано в п.5.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Массовую долю висмута (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- концентрация висмута, найденная по градуировочному графику, г/см
;
- объем конечного раствора пробы, см
;
- масса навески, г.
5.1-5.4.1. (Измененная редакция, Изм. N 1).
5.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (
- показатель сходимости при
3), указанных в таблице.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
5.4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (
- показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице.
5.4.4. Контроль точности результатов анализа проводится по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных фотометрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
5.4.3, 5.4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).
6. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
С ПРИМЕНЕНИЕМ ИОДИДА КАЛИЯ
6.1. Сущность метода
Метод основан на образовании висмутом с иодидом калия окрашенного комплекса и измерении его оптической плотности после предварительного удаления олова в виде тетрабромида и выделении висмута соосаждением с гидроокисью железа. Для восстановления иодидного комплекса применяют тиомочевину, которая еще является и маскирующим реагентом, образуя бесцветные комплексы с железом, медью, никелем.
6.2. Аппаратура, реактивы, растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 3:2.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4404*, разбавленная 1:3.
Кислота хлорная.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.
Бром по ГОСТ 4109.
Смесь для растворения, свежеприготовленная: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:20.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 200 г/дм
.
Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 40 г/дм
.
Калий иодистый по ГОСТ 4232, свежеприготовленный раствор 200 г/дм
.
Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 100 г/дм
.
Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 10 г/дм
: 1 г хлорного железа растворяют в 25 см
соляной кислоты (1:1) и доливают водой до 100 см
.
Висмут по ГОСТ 10928 марки Ви0.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А; 0,1 г висмута растворяют в 20 см
азотной кислоты (3:2), окислы азота удаляют кипячением, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б: 20 см
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см
раствора Б содержит 0,00002 г в
исмута.
6.3. Проведение анализа
6.3.1. Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см
, добавляют 15-20 см
смеси для растворения, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении навески в раствор по каплям добавляют бром. По окончании растворения приливают к раствору 20-30 см
хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до выделения густого белого дыма и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают часовое стекло и стенки стакана водой и повторяют выпаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана небольшим количеством воды и нагревают до растворения выпавших солей. Раствор разбавляют водой до 100-150 см
, добавляют 10 см
раствора хлорного железа, 20 см
раствора хлористого аммония, нагревают до 70-80 °С, добавляют 1 г углекислого натрия и концентрированный аммиак до полного перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор с осадком выдерживают при 60 °С для коагуляции осадка гидроокиси железа и висмута. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Осадок на фильтре и стакан промывают 5 раз горячим раствором аммиака (1:20). Осадок смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей железа и висмута, и растворяют в 20 см
горячей соляной кислоты (1:1). Если в бронзе присутствует марганец, то при растворении осадка добавляют несколько капель перекиси водорода. Фильтр тщательно промывают горячей водой. Повторяют осаждение гидроокисей железа и висмута, фильтрование, промывание, растворение осадка и промывание фильтра.
При массовой доле висмута в бронзе от 0,001% до 0,008% раствор упаривают почти досуха, но не пережигая. При массовой доле висмута свыше 0,008% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см
, доливают до метки водой, перемешивают, отбирают аликвотную часть - 10 см
и упаривают почти досуха, но не пережигая. К остатку добавляют 2,2 см
серной кислоты (1:3), 10 см
воды, 1 см
раствора тиомочевины и оставляют на 1 ч. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см
, добавляют 1 см
раствора фтористого натрия, 1 см
раствора иодистого калия, доливают водой до метки и перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при 465 нм или на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см
*, используя воду в качестве раствора сравнения. Через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
6.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 25 см
помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5 см
стандартного раствора Б висмута, добавляют по 2,2 см
серной кислоты (1:3) и далее поступают, как указано в п.6.3.1. В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий висмута.
6.4. Обработка результатов
6.4.1. Массовую долю висмута (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- масса висмута в пробе, найденная по градуировочному графику, г;
- масса висмута в контрольной пробе, найденная по градуировочному графику, г;
- масса навески бронзы или масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
6.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (
- показатель сходимости при
3), указанных в таблице.
6.4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (
- показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в таблице.
6.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
Разд.6. (Введен дополнительно, Изм. N 2).
Текст документа сверен по:
официальное издание
Бронзы оловянные. Методы анализа:
Сб. ГОСТов. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002
