ГОСТ 1293.5-83*
______________________
* Обозначение стандарта.
Измененная редакция, Изм. N 2.
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ СВИНЦОВО-СУРЬМЯНИСТЫЕ
Методы определения цинка и меди
Lead-antimony alloys. Methods for the determination of zinc and copper
ОКСТУ 1709*
________________
* Измененная редакция, Изм. N 1.
Срок действия с 01.07.83
до 01.07.88*
РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
А.П.Сычев, М.Г.Саюн, Л.И.Максай, Р.Д.Коган
ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
Член Коллегии А.П.Снурников
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 8 февраля 1983 г. N 704
ВЗАМЕН ГОСТ 1293.5-74
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.11.87 N 4205 с 01.07.88, Изменение N 2, принятое Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 13 от 28.05.98). Государство-разработчик Казахстан. Постановлением Госстандарта России от 11.04.2001 N 173-ст введено в действие на территории РФ с 01.01.2002
Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный метод определения цинка и меди при массовой доле цинка от 0,0005 до 0,05%, меди от 0,002 до 0,6% и полярографический метод определения цинка и меди при массовой доле цинка от 0,0005 до 0,05%, меди от 0,001 до 0,3% в свинцово-сурьмянистых сплавах.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 1293.0-83.
2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ*
______________
* Наименование раздела. Измененная редакция, Изм. N 2.
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси азотной и винной кислот, распылении растворов в воздушно-ацетиленовое пламя и измерении величины поглощения линии цинка 213,8 нм и меди 324,8 нм.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки.
Воздух, сжатый под давлением 2·10
-6·10
Па (2-6 атм.), в зависимости от используемой аппаратуры.
Ацетилен в баллонах по ГОСТ 5457-75.
Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор с массовой концентрацией 400 г/дм
.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, перегнанная в кварцевом аппарате, или кислота азотная по ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:3, 1:1 и 1:2.
Свинец по ГОСТ 3778-77* с массовой долей цинка не более 0,0001%.
Раствор с массовой концентрацией свинца 100 г/дм
, готовят растворением 25 г стружки металлического свинца в 100 см
азотной кислоты (1:3) при нагревании. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см
, доводят до метки водой и перемешивают.
Цинк по ГОСТ 3640-79*.
Медь по ГОСТ 859-78 не ниже марки М0 или электролитная.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.3. Подготовка к анализу
2.3.1. Приготовление стандартных растворов цинка и меди
Раствор А: 0,1000 г цинка растворяют в 15 см
раствора азотной кислоты (1:3) при нагревании. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора А содержит 100 мкг цинка.
Раствор Б: 10 см
раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора Б содержит 10 мкг цинка.
Раствор В: 10 см
раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора В содержит 1 мкг цинка.
Раствор Г: 0,5000 г меди растворяют в 10 см
раствора азотной кислоты 1:1 при нагревании. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора Г содержит 1 мг меди.
Раствор Д: 10 см
раствора Г переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора Д содержит 100 мкг меди.
Раствор Е: 10 см
раствора Д переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора Е содержит
10 мкг меди.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В восемь из девяти мерных колб вместимостью 100 см
наливают 10 и 20 см
стандартного раствора В, 5, 10 и 20 см
стандартного раствора Б, 5, 8 и 10 см
стандартного раствора А, что соответствует 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 8 и 10 мкг/см
цинка.
Во все колбы добавляют по 12 см
раствора азотной кислоты 1:2 и 20 см
раствора свинца, доводят до метки водой и перемешивают.
В девять из десяти мерных колб вместимостью 100 см
каждая помещают 4, 8, 10 и 20 см
стандартного раствора Е, 5, 10 и 20 см
стандартного раствора Д, 4 и 6 см
стандартного раствора Г, что соответствует 0,4; 0,8; 1; 2; 5; 10; 20; 40 и 60 мкг/см
меди.
Во все колбы добавляют по 12 см
раствора азотной кислоты 1:2, доводят до метки водой и переме
шивают.
2.3.1, 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
2.4. Проведение анализа
Навеску сплава массой 2,0000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
, приливают 5 см
раствора винной кислоты и 15 см
раствора азотной кислоты (1:2) и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
Анализируемый и стандартные растворы распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют величину поглощения линии цинка 213,8 нм и линии меди 324,8 нм на атомно-абсорбционном спектрофотометре.
Условия измерения подбирают в соответствии с применяемым прибором. Используют два способа измерения величины поглощения в зависимости от модели прибора.
На спектрофотометрах, имеющих режим работы "концентрация", работают в режиме "концентрация" и результат получают на табло в мкг/см
или в режиме "поглощение" методом "ограничивающих растворов", или по градуировочному графику.
На остальных спектрофотометрах работают в режиме "поглощение" с записью на самопишущем потенциометре или со снятием показаний по стрелочному или цифровому прибору.
Метод "ограничивающих растворов" заключается в получении отсчетов для анализируемого раствора и двух стандартных растворов, один из которых дает больший, а другой меньший отсчет по сравнению с отсчетом для анализируемого раствора.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.5. Обработка результатов
2.5.1. Если измерение проводят на самопишущем потенциометре, то линейкой измеряют высоту пиков в миллиметрах и строят градуировочный график в координатах:
- концентрация определяемого элемента в растворе, мкг/см
;
- высота пика, мм.
При измерении величины поглощения линии определяемого элемента по стрелочному и цифровому прибору градуировочный график строят в координатах:
- концентрация определяемого элемента в растворе, мкг/см
,
- показания стрелочного или цифрового прибора.
Массовую долю цинка и меди (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- концентрация цинка или меди в анализируемом растворе, мкг/см
;
- концентрация цинка или меди в растворе контрольного опыта, мкг/см
;
- объем раствора сплава, см
;
- масса навески сплава, г
.
2.5.2. Расхождение результатов параллельных определений
(разность наибольшего и наименьшего результатов параллельных определений) и расхождение результатов анализа
(разность большего и меньшего результатов анализа) при доверительной вероятности
=0,95 не должны превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, приведенных в табл.1 и 2.
Таблица 1
| | | |
Массовая доля цинка, % | Предельное значение погрешности результатов анализа  , % | Расхождение результатов параллельных определений , % | Расхождение результатов анализа , % |
От 0,0005 до 0,0010 включ. | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 |
Св. 0,0010 " 0,0020 " | 0,0002 | 0,0003 | 0,0003 |
" 0,0020 " 0,0050 " | 0,0004 | 0,0005 | 0,0005 |
" 0,0050 " 0,010 " | 0,0009 | 0,0012 | 0,0012 |
" 0,010 " 0,020 " | 0,002 | 0,002 | 0,002 |
" 0,020 " 0,050 " | 0,002 | 0,003 | 0,003 |
Таблица 2
| | | |
Массовая доля меди, % | Предельное значение погрешности результатов анализа , % | Расхождение результатов параллельных определений , % | Расхождение результатов анализа , % |
От 0,0020 до 0,0050 включ. | 0,0004 | 0,0005 | 0,0005 |
Св. 0,0050 " 0,010 " | 0,0009 | 0,0012 | 0,0012 |
" 0,010 " 0,020 " | 0,002 | 0,003 | 0,003 |
" 0,020 " 0,050 " | 0,003 | 0,004 | 0,004 |
" 0,050 " 0,10 " | 0,006 | 0,008 | 0,008 |
" 0,10 " 0,30 " | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
" 0,30 " 0,60 " | 0,04 | 0,05 | 0,05 |
Контроль точности анализа осуществляется с помощью стандартных образцов или другими методами, предусмотренными ГОСТ 1293.0-83.
Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности
=0,95) не превышает предельных значений
, приведенных в табл.1 и 2, при выполнении следующих условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает допускаемых, результаты контроля точности положительные.
2.5.3. Метод определения цинка применяют при разногласии в оценке качества сплава.
2.5.1-2.5.3. (Измененная редакция, Изм. N 2).
3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ
3.1. Сущность метода
Метод основан на полярографическом определении цинка и меди на аммонийно-аммиачном фоновом электролите при потенциалах полуволн соответственно минус 1,44 и минус 0,52 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. Свинец предварительно выделяют в виде сульфата, сурьму частично соосаждают со свинцом, а другую часть удаляют в виде летучего бромида сурьмы.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Полярограф переменного тока.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1 и 1:50.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:20.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.
Железо хлорное по ГОСТ 4147-74, раствор 50 г/дм
: готовят на разбавленной 1:20 соляной кислоте.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) кристаллический по ГОСТ 195-77, насыщенный раствор.
Цинк по ГОСТ 3640-79*.
Медь по ГОСТ 859-78, марки М0.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3.3. Подготовка к анализу
3.3.1. Приготовление стандартных растворов цинка и меди
Раствор А: 0,2000 г цинка и 0,2000 г меди растворяют в 15-20 см
азотной кислоты (1:1) и выпаривают до получения влажного остатка. Приливают 10 см
соляной кислоты и вновь выпаривают до получения влажного остатка.
Выпаривание с соляной кислотой повторяют дважды. Прибавляют 50 см
соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм
, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см
раствора А содержит по 0,2 мг цинка и меди.
Раствор Б: 10 см
стандартного раствора А разбавляют соляной кислотой, разбавленной 1:20 в мерной колбе вместимостью 100 см
.
1 см
раствора Б содержит по 0,02 мг цинка и меди.
3.3.2. Для приготовления градуировочных растворов в семь мерных колб вместимостью 100 см
отмеривают 2 см
раствора Б, 0,5; 1; 2; 5; 10 и 15 см
раствора А, приливают в каждую из колб, кроме последней, соляную кислоту, разбавленную 1:20 до объема 15 см
, по 40-50 см
фонового электролита и по 4 см
раствора хлорного железа, перемешивают, приливают по 10 см
насыщенного раствора сульфита натрия, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.
Градуировочные растворы содержат соответственно по 0,4; 1,0; 2,0; 4,0; 10,0; 20,0 и 30,0 мг/дм
цинка и меди.
Количество и концентрации градуировочных растворов цинка и меди меняют в зависимости от концентрации этих элементов в анализируемом раствор
е.
3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
3.3.3. Для приготовления фонового электролита в склянку вместимостью 1 дм
наливают 500 см
воды, прибавляют 100 г хлористого аммония, 200 см
аммиака, перемешивают до растворения соли и разбавляют при перемешивании до метки водой.
3.4. Проведение анализа
Навеску сплава массой 5,0000 или 10,000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
, приливают 60-80 см
азотной кислоты (1:1) и нагревают до полного растворения сплава. Приливают 50 см
воды, 10 см
серной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до кипения, охлаждают 30 мин и фильтруют через плотный фильтр "синяя лента", собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 см
. Осадок на фильтре и в колбе промывают 3-4 раза холодной серной кислотой, разбавленной 11:50. Фильтр с осадком сульфата свинца отбрасывают.
К фильтрату в мерной колбе прибавляют 5 см
серной кислоты (1:1) доводят до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 25 или 50 см
, в зависимости от массовых долей цинка и меди, помещают в коническую колбу вместимостью 100 см
, приливают 5 см
соляной кислоты и выпаривают до появления густых паров серной кислоты. Охлаждают и выпаривание с 5 см
соляной кислоты повторяют. Приливают 5 см
бромистоводородной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. Выпаривание с бромистоводородной кислотой повторяют дважды или трижды, в зависимости от содержания сурьмы в сплаве. Обмывают стенки колбы 1-2 см
воды и выпаривают до полного удаления паров серной кислоты.
К слегка влажному остатку приливают в зависимости от конечного разбавления 4 или 8 см
раствора соляной кислоты, нагревают до 50-60 °С, приливают 10 или 25 см
фонового электролита, 1 или 2 см
раствора хлорного железа, перемешивают, приливают 2,5 или 5 см
насыщенного раствора сульфита натрия, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см
, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.
Часть раствора заливают в электролизер и полярографируют цинк и медь соответственно при потенциалах полуволны минус 1,44 и минус 0,52 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
В аналогичных условиях проводят полярографирование цинка и меди в градуировочных растворах и в растворе контрольного опыта, вычитая значения высот волн цинка и меди контрольного опыта из соответствующих значений анализируемого сплава.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Массовую долю цинка (и меди) (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где
- высота волны цинка (меди) раствора сплава, мм;
- объем раствора сплава, см
;
- масса навески сплава (масса навески, соответствующая аликвотной части раствора), г;
- коэффициент пересчета, который вычисляют по формуле
,
где
- высота волны цинка (меди) градуировочного раствора, мм;
- концентрация цинка (меди) в градуировочном растворе, мг/дм
.
3.5.2. Расхождение результатов параллельных определений
(разность наибольшего и наименьшего результатов параллельных определений) и расхождение результатов анализа
(разность большего и меньшего результатов анализа) при доверительной вероятности
=0,95 не должны превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, приведенных в табл.1 и 3.
Таблица 3
| | | |
Массовая доля меди, % | Предельное значение погрешности результатов анализа , % | Расхождение результатов параллельных определений , % | Расхождение результатов анализа , % |
От 0,0010 до 0,0020 включ. | 0,0002 | 0,0003 | 0,0003 |
Св. 0,0020 " 0,0050 " | 0,0004 | 0,0005 | 0,0005 |
" 0,0050 " 0,010 " | 0,0009 | 0,0012 | 0,0012 |
" 0,010 " 0,020 " | 0,002 | 0,003 | 0,003 |
" 0,020 " 0,050 " | 0,003 | 0,004 | 0,004 |
" 0,050 " 0,10 " | 0,006 | 0,008 | 0,008 |
" 0,10 " 0,30 " | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
Контроль точности анализа осуществляется с помощью стандартных образцов или другими методами, предусмотренными ГОСТ 1293.0-83.
Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности
=0,95) не превышает предельных значений
, приведенных в табл.1 и 3, при выполнении следующих условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает допускаемых, результаты контроля точности положительные.
3.5.1, 3.5.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
