ГОСТ 1953.3-79

ГОСТ 1953.3-79 Бронзи олов'яні. Методи визначення олова (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 1953.3-79

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

БРОНЗИ олов'яні

Методи визначення олова

Tin bronze.
Методи для визначення tin

ОКСТУ 1709

Дата введення 1981-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 10.10.79 N 3899

3. Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 1528-79

4. ВЗАМІН ГОСТ 1953.3-74

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. Обмеження терміну дії знято за протоколом N 5-94 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІУС 11-12-94)

7. ВИДАННЯ зі Змінами N 1, 2, затвердженими в лютому 1983 р., серпні 1990 р. (ІВД 6-83, 11-90)


Цей стандарт встановлює титриметричний, гравіметричний методи визначення олова (від 0,5% до 12%) та атомно-абсорбційний метод визначення олова (від 0,25% до 12%) в олов'яних бронзах за ГОСТ 5017 , ГОСТ 613 та ГОСТ 614 .

Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 1528-79.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу – за ГОСТ 25086 з доповненням за п. 1.1 ГОСТ 1953.1.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

2. ТИТРИМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ОЛОВА

2.1. Сутність методу

Метод заснований на титруванні двовалентного олова розчином йоду після відокремлення його від основи сплаву співосадженням з гідроокисом заліза (III), розчинення гідроксиду в соляній кислоті та відновлення олова (IV) до олова (II) алюмінієм, свинцем, фосфорноватистокислим натрієм або кальцієм.

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Вирва з гідравлічним затвором.

Апарат Кіппа.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 та розведена 1:1.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 та розведена 1:5.

Суміш кислот азотної та соляної; готують наступним чином: один об'єм азотної кислоти змішують з одним об'ємом соляної кислоти.

Аміак водний, розчин за ГОСТ 3760 .

Амоній хлористий за ГОСТ 3773 , розчин 20 г/дм до якого додано 20 см аміаку на 1 дм розчину.

Залізо хлорне за ГОСТ 4147 , розчин; готують наступним чином: 12 г хлорного заліза розчиняють у 30 см концентрованої соляної кислоти та розбавляють водою до 1 дм .

Ртуть однохлориста (каломель).

Натрій двовуглекислий за ГОСТ 4201 насичений розчин.

Мармур електродний ГОСТ 4416 .

Калій йодистий за ГОСТ 4232 та розчин 200 г/дм .

Крохмаль розчинний за ГОСТ 10163 , розчин 10 г/дм .

Кальцій фосфорноватистокислий.

Натрій фосфорноватистокислий за ГОСТ 20 .

Алюміній металевий за ГОСТ 11069 марки АВ0 (стружка або тонкі пластинки).

Свинець металевий за ГОСТ 3778 марки С3 (пластини довжиною 8-10 см, шириною 1,5-2,0 см і масою 25-30 г).

Олово металеве за ГОСТ 860 марки О1.

Сурма по ГОСТ 1089 з масовою часткою олова менше 0,01%, і розчин 20 г/дм у сірчаній кислоті, розведеній 1:5.

Йод кристалічний за ГОСТ 4159 ; 0,05 моль/дм розчин: готують з фіксаналу або 6,36 г кристалічного йоду і 12,5 г йодистого калію, зважують у фарфоровій чашці, перемішують з невеликою кількістю води, ретельно розтирають маточкою і суміш розчиняють у воді. Після розчинення розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм. , доливають водою до мітки і ретельно перемішують. Розчин зберігають у темній склянці із притертою пробкою.

Встановлює масову концентрацію розчину йоду.

0,5 г олова розчиняють при нагріванні з 20 см концентрованої кислоти, розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 500 см до мітки сірчаною кислотою, розведеною 1:5.

50 см цього розчину переносять у конічну колбу місткістю 500 см , додають 20 см розчину хлорного заліза, 80 см концентрованої соляної кислоти, розбавляють водою до 250 см , додають 2 г алюмінію, закривають колбу лійкою з затвором, наповненим насиченим розчином кислого двовуглекислого натрію або пропускають вуглекислий газ з апарату Кіппа і надходять, як зазначено в п. 2.3.1.

Для відновлення чотиривалентного олова замість алюмінію можна використовувати свинець, натрій фосфорноватистокислий або кальцій фосфорноватистокислий (див. пп.2.3.2, 2.3.3).

Масову концентрацію розчину йоду, виражену в грамах олова 1 см розчину, обчислюють за формулою

,

де 0,05 - маса олова, що міститься в 50 см розчину олова, г;

- Об'єм розчину йоду, витрачений на титрування, см .

2.1, 2.2. (Змінена редакція, Зм. N 2).

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Наважку бронзи (див. табл.1) поміщають у склянку місткістю 400 см , додають 20 см суміші кислот, склянку накривають годинниковим склом і розчиняють навішування при нагріванні, потім додають 20 см розчину хлорного заліза, розбавляють водою до 250 см , нагрівають до 70-80 °С і додають аміак до повного переходу міді розчинний аміачний комплекс. Розчин витримують при 60 °C протягом 10-15 хв для коагуляції осаду гідроксиду заліза та олова.

Осад відфільтровують на фільтр середньої щільності і осад промивають і склянку 3-5 разів гарячим розчином хлористого амонію. Осад з фільтра змивають гарячою водою в склянку, в якій проводилося осадження гідроксиду заліза та олова, і розчиняють у 20 см гарячої соляної кислоти, розведеної 1:1. Фільтр промивають 2-3 рази гарячою водою, потім 20 см гарячої соляної кислоти, розведеної 1:1, та ще кілька разів гарячою водою.

З розчину знову осаджують гідроксиду металів аміаком, осад відфільтровують і промивають 6-7 разів гарячим розчином хлористого амонію. Промитий осад розчиняють на фільтрі 60 см гарячої соляної кислоти, розведеної 1:1, вводячи порціями по 20 см . Після додавання кожної порції соляної кислоти промивають фільтр гарячою водою. Фільтрат збирають у колишню склянку, додають 5 см. розчину сурми.

Розчин переносять у конічну колбу місткістю 500 см , додають 60 см концентрованої соляної кислоти та розбавляють водою до 250 см . У розчин додають 2 г алюмінію, колбу закривають лійкою з гідравлічним затвором, наповненою насиченим розчином вуглекислого кислого натрію або припускають вуглекислий газ з апарату Кіппа. Вміст колби нагрівають до кипіння і кип'ятять до розчинення алюмінію. Необхідно постійно стежити за повнотою наповнення лійки розчином двовуглекислого натрію, щоб уникнути проникнення повітря в колбу. Розчин у колбі охолоджують спочатку на повітрі, потім у проточній воді до кімнатної температури. Охолоджену колбу звільняють від вирви із затвором. У колбу додають шматочок мармуру (близько 5 г), 10 см. розчину йодистого калію, 5 см розчину крохмалю та титрують 0,05 моль/дм розчином йоду до появи синього забарвлення, що не зникає протягом 1,0-1,5

хв.

2.3-2.3.1. (Змінена редакція, зміна N 1).

2.3.2. При відновленні чотиривалентного олова свинцем до солянокислого розчину олова, що знаходиться в конічній колбі місткістю 500 см , додають 30 см концентрованої соляної кислоти та розбавляють водою до 250 см . У колбу опускають свинцеву пластинку, закривають колбу звичайною лійкою та нагрівають до слабкого кипіння, яке підтримують протягом 60 хв. Об'єм розчину в колбі підтримують постійним. Перед закінченням відновлення закривають колбу лійкою з затвором, наповненим кислим натрієм улекислим, і кип'ятять ще 10 хв.

Далі роблять так само, як при відновленні алюмінієм. Титрують, не виймаючи з розчину свинцеву пластинку.

При повторному застосуванні свинцевих пластинок з них необхідно щоразу механічним способом знімати наліт оксидів.

2.3.3. При відновленні чотиривалентного олова фосфорноватистокислим натрієм або кальцієм до солянокислого розчину, що знаходиться в колбі, додають 10 см. концентрованої соляної кислоти та води до 250 см . У розчин додають 1,5 г фосфорноватистокислого натрію або кальцію і 0,03 г каломелі. Конічну колбу закривають лійкою з затвором, наповненим кислим вуглекислим натрієм, розчин кип'ятять до знебарвлення і ще 5 хв після знебарвлення.

Охолоджують розчин до 8-10 °С. Далі роблять, як при відновленні алюмінієм.

2.4. Обробка результатів

2.4.1. Масову частку олова ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Об'єм розчину йоду, витрачений на титрування, см ;

- масова концентрація розчину йоду по олові, г/см ;

- Маса навішування проби, р.

2.4.2. Розбіжності результатів паралельних визначень не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються ( - Показник збіжності при 3), зазначених у табл.2.

Таблиця 2

2.4.1, 2.4.2. (Змінена редакція, Зм. N 2).

2.4.3. Розбіжності результатів аналізу, отриманих у двох різних лабораторіях, або двох результатів аналізу, отриманих в одній лабораторії, але за різних умов ( - Показник відтворюваності) не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.2.

2.4.4. Контроль точності результатів аналізу проводять за Державними стандартними зразками олов'яних бронз, що затверджені за ГОСТ 8 .315, відповідно до ГОСТ 25086 .

2.4.5. Титриметричний метод застосовується у разі розбіжностей щодо оцінки якості олов'яних бронз.

2.4.3-2.4.5. (Введені додатково, Зм. N 2).

3. ГРАВІМЕТРИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ОЛОВА

3.1.Сутність методу

Метод заснований на виділенні метаолов'яної кислоти з азотнокислого розчину та прожарювання осаду до постійної маси.

3.2. Реактиви та розчини

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , розведена 1:1 та 1:99.

Амоній азотнокислий за ГОСТ 22867 , розчин 200 г/дм .

Амоній йодистий з НД.

Калій железистосинеродистий за ГОСТ 4207 , розчин 300 г/дм .

3.3. Проведення аналізу

Наважку бронзи масою 1 г (при масовій частці олова до 4%), 0,5 г (при масовій частці олова від 4% до 7%) і 0,3 г (при масовій частці олова від 7% до 12%) поміщають у склянка місткістю 300 см додають 15 см азотної кислоти, розведеної 1:1, накривають годинниковим склом та розчиняють при нагріванні. Після розчинення годинникове скло і стінки склянки обполіскують водою і розчин упарюють до об'єму 5-10 см . До залишку додають 50 см гарячої води, 10 см розчину азотнокислого амонію та витримують у теплому місці 1 год.

Осад метаолов'яної кислоти відфільтровують на щільний фільтр з фільтробмажною масою і промивають фільтр з осадом гарячою азотною кислотою, розведеною 1:99, до повного видалення міді (проба із залізисто-синьородистим калієм).

Фільтр з осадом поміщають у завислий порцеляновий тигель, висушують, озолюють і прожарюють при 700-800 ° С до постійної маси. Чистий двоокис олова після охолодження має білий колір. Блакитний її відтінок вказує на забруднення найчастіше сурмою чи свинцем, залізом чи іншими елементами. Виправлення на присутність деяких забруднень в прожареному осаді двоокису олова проводять наступним чином. У тигель додають 1-1,5 г йодистого амонію, прожарюють при температурі 425-475 °С, охолоджують, обробляють залишок азотною кислотою, випарюють насухо, обережно прожарюють і знову зважують.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

3.4. Обробка результатів

3.4.1. Масову частку олова ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса тигля з осадом SnO до обробки йодистим амонієм, г;

- Маса тигля після обробки осаду йодистим амонієм, г;

- Маса проби, г;

0,7862 - коефіцієнт перерахунку SnO на олово.

3.4.2. Розбіжності результатів паралельних визначень не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються ( - Показник збіжності при 3), зазначених у табл.2.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

3.4.3. Розбіжності результатів аналізу, отриманих у двох різних лабораторіях, або двох результатів аналізу, отриманих в одній лабораторії, але за різних умов ( - Показник відтворюваності), не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.2.

3.4.4. Контроль точності результатів аналізу проводять за Державними стандартними зразками олов'яних бронз відповідно до ГОСТ 25086 .

3.4.3, 3.4.4. (Введені додатково, Зм. N 2).

4. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ОЛОВА

4.1.Сутність методу

Метод заснований на вимірюванні абсорбції світла атомами олова, що утворюються при введенні аналізованого розчину в полум'я ацетилен-повітря або ацетилен-закис азоту.

4.2. Апаратура, реактиви та розчини

Атомно-абсорбційний спектрометр із джерелом випромінювання для олова.

Кислота азотна згідно з ГОСТ 4461 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 та 2 моль/дм та 1 моль/дм розчини.

Суміш кислот для розчинення готують наступним чином: об'єм азотної кислоти змішують із трьома об'ємами соляної кислоти.

Олово за ГОСТ 860 з часткою олова щонайменше 99,9%.

Стандартні розчини олова.

Розчин А; готують наступним чином: 0,5 г олова розчиняють на водяній бані 10 см суміші кислот, розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають до мітки 2 моль/дм розчином соляної кислоти

1 см розчину, містить А 0,005 г олова.

Розчин Б; готують наступним чином: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають до мітки 2 моль/дм розчином соляної кислоти

1 см розчину Б містить 0,0005 г ол

ова.

4.3. Проведення аналізу

4.3.1. Наважку бронзи масою 1 г при масовій частці олова від 0,25% до 2% або 0,5 г при масовій частці олова від 2% до 12% поміщають у склянку місткістю 250 см і розчиняють при нагріванні 10 см суміші кислот для розчинення Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , обполіскують стінки склянки 1 моль/дм розчином соляної кислоти і доливають до мітки тією самою кислотою.

Вимірюють атомну абсорбцію олова в полум'ї ацетилен-повітря або ацетилен-закис азоту при довжині хвилі 224,6 або 286,3 нм паралельно з градуювальними розчинами.

4.3.2. Побудова градуйованого графіка

У десять із одинадцяти мірних колб місткістю по 100 см поміщають 4,0; 10 см стандартного розчину Б та 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 та 14,0 см стандартного розчину, А олова. Усі колби доливають до мітки 2 моль/дм розчином соляної кислоти

Вимірюють атомну абсорбцію олова, як зазначено у п. 4.3.1.

За отриманими даними будують градуювальний графік.

4.4. Обробка результатів

4.4.1. Масову частку олова ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Концентрація олова, знайдена за градуювальним графіком, г/см ;

- Об'єм розчину проби, см ;

- Маса навішування, р.

4.1-4.4.1. (Змінена редакція, зміна N 1).

4.4.2. Розбіжності результатів паралельних визначень не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються ( - Показник збіжності при 3), зазначених у табл.2.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

4.4.3. Розбіжності результатів аналізу, отриманих у двох різних лабораторіях, або двох результатів аналізу, отриманих в одній лабораторії, але за різних умов ( - Показник відтворюваності), не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.2.

4.4.4. Контроль точності результатів аналізу проводять за Державними стандартними зразками олов'яних бронз або зіставленням результатів, отриманих титриметричними методами відповідно до ГОСТ 25086 .

4.4.3, 4.4.4. (Введені додатково, Зм. N 2).

5. ТИТРИМЕТРИЧНИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД (ПРИ МАСОВІЙ ДОЛІ ОЛОВА від 2% до 12%)

5.1.Сутність методу

Метод заснований на зв'язуванні містяться в бронзі олова, свинцю, цинку, нікелю в комплекси трилоном Б, титруванні надлишку трилону Б розчином азотнокислого свинцю, розкладанні комплексонату олова фторидом амонію і подальшому визначенні олова титруванням трилону Б, що виділився, розчином азотнокислого свинцю. Як індикатор використовується - ксиленоловий помаранчевий. Вплив міді усувається тіосульфат натрію.

5.2. Реактиви та розчини

Кислота азотна за ГОСТ 4461 та розведена 1:1.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 та розведена 1:1.

Суміш кислот для розчинення, свіжоприготовлена: змішують три об'єми азотної кислоти (1:1) з 5 об'ємами соляної кислоти (1:1).

Амоній оцтовокислий за ГОСТ 3117 , розчин 200 г/дм .

Натрій оцтовокислий за ГОСТ 199 , розчин 500 г/600 дм води.

Уротропін (гексаметилентетрамін), розчин 200 г/дм .

Ацетатно-уротропіновий розчин - суміш розчинів амонію оцтовокислого та уротропіну у співвідношенні 1,5:2.

Амоній фтористий за ГОСТ 4518 , розчин 200 г/дм .

Натрій сірчанокислий (тіосульфат), розчин 300 г/дм .

Натрій хлористий згідно з ГОСТ 4233 .

Ксиленоловий помаранчевий, розчин (свіжоприготовлений) 2 г/дм або суміш з хлористим натрієм (добре розтерта) у співвідношенні 1:100.

Сіль динатрієва етилендіамін - N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти, 2-водна (трилон Б) за ГОСТ 10652 розчин 0,025 моль/дм , готують з фіксаналу або 9,305 г розчиняють солі в 300 см теплої води, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см і доливають до мітки водою.

Свинець азотнокислий за ГОСТ 4236 розчин 0,025 моль/дм , 8,2805 г азотнокислого свинцю розчиняють у 200 см води, додають 30 см концентрованої азотної кислоти доливають водою до мітки і ретельно перемішують.

Масову концентрацію розчину азотнокислого свинцю встановлюють за стандартним зразком бронзи, близьким за складом та масовою часткою олова до аналізованої бронзи, проведеного через весь хід аналізу, як зазначено в п. 5.3.

Масову концентрацію азотнокислого свинцю ( ), виражену в грамах олова, обчислюють за формулою

,

де - Маса навішування стандартного зразка, г;

- масова частка олова у стандартному зразку, %;

- Об'єм розчину азотнокислого свинцю, витраченого на друге титрування, см .

5.3. Проведення аналізу

Наважку бронзи масою 0,20-0,25 г поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , додають 8 см суміші кислот, накривають колбу годинниковим склом (можна лійкою) і розчиняють при нагріванні, не допускаючи кипіння. Після розчинення бронзи скло обполіскують водою, додають 20-25 см. розчину трилону Б, 50-60 см води та нагрівають розчин до початку кипіння. До охолодженого розчину додають 8-9 см розчину оцтовокислого натрію (забарвлення розчину має залишатися світло-блакитним), 15 см розчину тіосульфату натрію (розчин має стати безбарвним). Якщо розчин пофарбований (має блакитний колір), при перемішуванні додають строго по краплях соляну кислоту (1:1) до повного знебарвлення розчину. Потім додають 35-40 см ацетатно-уротропінового розчину, 0,3 г (на кінчику шпателя) суміш ксиленолового помаранчевого з хлористим натрієм і повільно особливо до кінця титрують розчином азотнокислого свинцю до переходу світло-жовтого забарвлення в стійко оранжево-червоне. Зараз додають 18 см розчину фтористого амонію, добре перемішують і через 30 з знову повільно особливо до кінця титрують розчином азотнокислого свинцю до переходу світло-жовтого забарвлення в стійко оранжево-червоне. Забарвлення має бути стійким протягом однієї хвилини

ы.

5.4. Обробка результатів

5.4.1. Масову частку олова ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Об'єм розчину свинцю азотнокислого, витраченого на друге титрування, см ;

- масова концентрація розчину азотнокислого свинцю, виражена в грамах олова, г/см ;

- Маса навішування бронзи, г.

5.4.2. Розбіжності результатів паралельних визначень не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються ( - Показник збіжності при 3), зазначених у табл.2.

5.4.3. Розбіжності результатів аналізу, отриманих у двох різних лабораторіях, або двох результатів аналізу, отриманих в одній лабораторії, але за різних умов ( - Показник відтворюваності), не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.2.

5.4.4. Контроль точності результатів аналізу проводять за Державними стандартними зразками олов'яних бронз, що знову затверджені за ГОСТ 8.315, відповідно до ГОСТ 25086 .

Розд.5. (Введений додатково, Зм. N 2).