Бронзы безоловянные. Методы определения фосфора

УДК 669.31'6 : 546.611.06 : 006.354

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

Методы определенна фосфора
Non-tin bronze.
Methods for the determination of phosphorus

ОКСТУ 1709

до 01.01^94 Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод оп­ределения фосфора (при массовой доле фосфора от 0.005 до 1.2%) экстракционно-фотометрический метод определения фосфора (при массовой доле фосфора от 0,002 до 0,02%) и экстракционно-фото- метрический метод определения фосфора (при массовой доле фос­фора от 0,001 до 0,1%) в безоловянных бронзах по ГОСТ 17328—78 и ГОСТ 493-79.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086—87 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 15027.1—77.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА

2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании желтого фосфорнованадиевомо- либденового комплекса и измерении его оптической плотности
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1 и 1:2. 2:3 и 1:5.
Кислота борная по ГОСТ 9656—75, раствор 40 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Перепечатка воспрещена
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 10 г/дм3.
Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: 320 см3 концентрированной азотной кислоты и 120 см3 соляной кислоты разбавляют водой до 1000 см3.
Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336—75; готовят следующим образом: 2,5 г препарата растворяют в 500—700 см3 горячей воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 20 см3 концентрированной азотной кислоты, доливают водой до метки, перемешивают и фильтруют.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный из спиртового раствора, свежеприготовленный раст­вор 100 г/дм3.
Перекристаллизацию молибденовокислого аммония проводят следующим образом: 70 г препарата растворяют в 400 см3 воды при нагревании (70—80°С) и дважды фильтруют горячий раствор через один и тот же плотный фильтр. К раствору добавляют 250 см3 этилового спирта. Раствор охлаждают и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера, отсасывая раствор, и повторяют перекристаллизацию. После второго отсасывания кристаллы промывают 2—3 раза эти­ловым спиртом, разбавленным 5:8, порциями по 20 —30 см3. После этого их высушивают на воздухе.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87 и раз­бавленный 5:8.
Перекись водорода по ГОСТ 10929—76, 3%-ный раствор.
Медь высокой чистоты с содержанием фосфора не более 0,0002%.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Натрий фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 4172—76, Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198—75. Стандартные растворы фосфора; готовят следующим образом: 0,4395 г однозамещенного фосфорнокислого калия или 0,4586 г двузамещенного фосфорнокислого натрия (предварительно высу­шенных при 105°С до постоянной массы) помещают в мерные колбы вместимостью 250 см3 (раствор А) 500 см3 (раствор Б) и 1000 см3 (раствор В), растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор А содержит 0,0004 г фосфора.
Раствор Б содержит 0,0002 г фосфора.
Раствор В содержит 0,0001 г фосфора.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. При массовой доле фосфора до 0,1%
2.3.1.1. При анализе бронз с массовой долей олова и кремния до 0,05%.
Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 2:3 и растворяют при нагревании. Окислы азота удаляют кипячением. Добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия и нагревают почти до кипения. Добавляют 2 см3 раствора перекиси водорода, раствор перемешивают до разрушения избытка марганцовокис­лого калия и осветления раствора. Добавляют 5 см3 раствора ва­надиевокислого аммония и осторожно кипятят около 1 мин до разложения перекиси водорода. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 5 см3 раствора мо­либденовокислого аммония, доливают водой до метки и переме­шивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром или на спект­рофотометре при длине волны 440 нм в кювете длиной 1 см. Раствором сравнения служит раствор пробы, в который не добав­ляют раствор молибденовокислого аммония.
2.3.1.2. При анализе бронз с массовой долей кремния свыше 0,05%.
Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку или фторопластовый стакан, добавляют 15 см3 раствора борной кислоты, 2 см3 фтористоводородной кислоты, 10 см3 концентриро­ванной азотной кислоты и растворяют. После растворения выдер­живают раствор 1 ч при температуре 90°С. Раствор переносят в стеклянный стакан вместимостью 100 см3, ополаскивая 5 см3 воды, добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия и на­гревают до начала кипения.
Добавляют 2 см3 раствора перекиси водорода, раствор пере­мешивают до разрушения избытка марганцовокислого калия и осветления раствора. Раствор нейтрализуют аммиаком до pH 3, добавляют 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 5 см3 раст­вора ванадиевокислого аммония, кипятят 1 мин и далее поступа­ют, как указано в п. 2.3.1.1.
2.3.1.3. При анализе бронз с массовой долей олова свыше 0,05%.
Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 15 см3 смеси кислот для растворения и уме­ренно нагревают до полного растворения. Добавляют 1 см3 пере­киси водорода и осторожно кипятят 3—5 мин, избегая бурного к продолжительного кипения. Затем добавляют 5 см3 раствора ванадиевокислого аммония, охлаждают, переносят в мерную кол­бу вместимостью 50 см3, добавляют 5 см3 раствора молибденово­кислого аммония и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.1.
2.3.1.4. Приготовление контрольного опыта.
В стакан вместимостью 100 см3 помещают 10 см3 азотной кис­лоты, разбавленной 2:3, и кипятят до удаления окислов азота. 154
Добавляют 1 см3 раствора марганцовокислого калия и далее по­ступают, как указано в п. 2.3.1.1. Раствором сравнения служит раствор, в который не добавляют раствор молибденовокислого ам­мония.
2.3.1.5. Построение градуировочного графика при анализе бронз с массовой долей олова и кремния до 0,05%.
В восемь стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 1 г меди и в семь из них добавляют 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора В. Во все стаканы добавляют по 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 2:3, и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным данным строят градуиро­вочный график.
2.3.1.6. Построение градуировочного графика при анализе бронз с массовой долей кремния свыше 0,05%.
В восемь платиновых чашек или фторопластовых стаканов по­мещают по 1 г меди и в семь из них добавляют 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора В. Во все чашки или стаканы добавляют по 15 см3 раствора борной кислоты, по 2 см3 фтористоводородной кислоты, по 10 см3 концентрированной азотной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.2. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным данным строят градуировочный график.
2.3.1.7. Построение градуировочного графика при анализе бронз с массовой долей олова свыше 0,05%.
В восемь стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 1 г меди и в семь из них добавляют 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора В. Во все стаканы добавляют по і 5 см3 смеси кислот и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.3. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора. По полученным данным строят градуировочный график.
2.3.2. При массовой доле фосфора свыше 0,1%.
2.3.2.1. Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вмес­тимостью 100 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот и умеренно нагревают до полного растворения. Добавляют 1 см3 раствора пе­рекиси водорода и осторожно кипятят 3—5 мин, избегая бурного и продолжительного кипения. Затем добавляют 10 см3 раствора ванадиево-кислого аммония, охлаждают, переносят в мерную кол­бу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора молибдено­вокислого аммония, доливают водой до метки и перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фото­электроколориметре с синим светофильтром или на спектрофото­метре при длине волны 470 нм в кювете длиной 1 см. Раствором сравнения служит раствор, в который не добавляют раствор мо­либденовокислого аммония.
2.3.2.2. Построение градуировочного графика.
В девять стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 0,5 г меди и в восемь из них добавляют 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б; 8,0; 10,0 и 15,0 см3 стандартного раст­вора А. Во все стаканы добавляют по 20 см3 смеси кислот и далее поступают, как указано в п. 2.3.2.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфо­ра.
По полученным данным строят градуировочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю фосфора (А) в процентах вычисляют по формуле f
у (т—т,) ■ 100
т2 ’
где т — масса фосфора в пробе, найденная по градуировочному графику, г;
т, — масса фосфора в контрольном опыте, найденная по градуировочному графику, г;
т2 — масса навески, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных оп­ределений (а — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля фосфора, %
d, %
о. %
От 0,001 до 0,0025
0,0004
0,001
Св. 0,0025 » 0,005
0,0006
0,001
» 0,005 > 0,010
0,001
0,002
»0,01 > 0,02
0,002
0,005
» 0,02 » 0,05
0,003
0,007
» 0,05 » 0,10
0,005
0,01
» 0,1 » 0,2
0,01
0,02
» 0,2 » 0,5
0,02
0,05
» 0,5 » 0,8
0,03
0,1
» 0,8 » 1,2
0,05
0,1

(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, получен­ных в двух различных лабораториях, или двух результатов анали­за, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях [D — показатель воспроизводимости), не должны превышать зна­чений, приведенных в табл. 1.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точно