Сплавы свинцово-сурьмянистые. Методы определения цинка и меди

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*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95
Межгосударственного Совета по стандартизации,
метрологии и сертификации (ИУС N 11, 1995 год). -
Примечание изготовителя базы данных.

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

Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 2, 1988 год, ИУС N 7, 2001 год

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. 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%.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3778-98. - Примечание изготовителя базы данных.

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*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3640-94. - Примечание изготовителя базы данных.

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

Таблица 2

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*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3640-94. - Примечание изготовителя базы данных.

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

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

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).