Сплавы медно-цинковые. Методы определения свинца

УДК 669.35'5:546.815.06:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

Методы определения свинца
Copper-zinc alloys.
Methods for the determination of lead

ОКСТУ 1709

Дата введения 1978—07—01
Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и электро­гравиметрический методы определения свинца (при массовой доле свинца от 0,5 до 5 %), полярографический метод определения свинца (при массовой доле свинца от 0,001 до 5 %), фотометрический метод определения свинца (от 0,005 до 1,0 %) и атомно-абсорбционный метод определения свинца (от 0,005 до 5,0 %) в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.
Стандарт полностью соответствует ИС О 4749.
(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1652.1.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА

2.1. Сущность метода
Метод основан на титровании свинца при pH 5,5—6,0 раствором трилона Б в присутствии ксиленолового оранжевого в качестве индикатора до перехода окраски из фиолетовой в желтую.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:50.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная Г.1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Смесь кислот азотной и соляной; готовят следующим образом: один объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300. Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм3. Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор 250 г/дм3.
Свинец марки СО по ГОСТ 3778.
Индикатор ксиленоловый оранжевый, препарат в смеси с хлорис­тым натрием в соотношении 1:100, хорошо растертый.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кис­лоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,025 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 9,305 г трилона Б растворяют в 500 см3 воды при нагревании, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки водой.
(Измененная редакция, Изм. № 2).

УСТАНОВКА МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА ТРИЛОНА Б

0,1 г свинца растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, приливают 40 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпари­вают до появления белого дыма серной кислоты. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана водой и повторяют выпаривание до появ­ления белого дыма серной кислоты. Затем раствор охлаждают, при­ливают 150 см3 воды и нагревают до кипения, после чего вновь охлаждают, приливают 40 см3 этилового спирта и оставляют на 4 ч. Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Массовая концентрация раствора трилона Б (7), выраженный в граммах свинца на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
rri /И
7 ’
где т — масса навески свинца, г;
V — объем раствора трилона Б, затраченный на титрование, см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для сплавов, не содержащих кремния
13
2 г сплава помещают в стакан вместимостью 300 см3, накрывают часовым стеклом и растворяют в 15 см3 смеси кислот при нагревании. После растворения сплава обмывают стекло, приливают 40 см3 сер­ной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Раствор охлаждают, стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кисло­ты.
Остаток охлаждают, приливают 150 см3 воды, нагревают до кипе­ния и снова охлаждают. Затем приливают 40 см3 этилового спирта и оставляют на 4 ч. Выделившийся осадок сернокислого свинца от­фильтровывают на плотный фильтр, стакан ополаскивают серной кислотой, разбавленной 1:50, и промывают осадок этой же кислотой до полного удаления двухвалентной меди (проба с железистосинеро­дистым калием), а затем два-три раза водой. Фильтр с осадком помещают в стакан, в котором велось осаждение. Приливают 15 см3 раствора уксуснокислого аммония, нагревают до кипения и кипятят 2 мин.
Раствор сливают в коническую колбу вместимостью 250 см3. В стакан с фильтром приливают два раза по 30 см3 горячей воды, каждый раз сливая раствор в ту же колбу. Снова в стакан с фильтром приливают 15 см3 раствора уксуснокислого аммония и повторяют обработку фильтра.
В полученный раствор добавляют немного (на кончике шпателя) смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием и титруют раствором трилона Б до перехода фиолетовой окраски в желтую.
2.3.2. Для сплавов, содержащих кремний
2 г сплава помещают в платиновую чашку и растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 1 см3 фтористоводородной кислоты. После растворения сплава раствор охлаждают, приливают 40 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появле­ния белого дыма серной кислоты. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, соли растворяют в воде и переводят раствор в стакан вместимостью 250 см3. Ополаскивают чашку водой так, чтобы объем не превышал 150 см3. Раствор нагре­вают и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю свинца (X) в процентах вычисляют по формуле
у_ Т- V- 100
m
где V— объем раствора трилона Б, затраченный на титрование, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3;
m — масса навески сплава, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов парал­лельных определений (d — сходимость) не должны превышать зна­чений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля свинца, %
d, %
D, %
От 0,001 до 0,003 включ.
0,0002
0,0003
Св. 0,003 » 0,005 »
0,0005
0,0007
» 0,005 » 0,010 »
0,001
0,0014
» 0,010 » 0,025 »
0,0025
0,0035
» 0,025 » 0,050 »
0,004
0,006
» 0,05 » 0,12 »
0,01
0,014
» 0,12 » 0,60 »
0,02
0,03
» 0,6 »1,5 »
0,04
0,05
» 1,5 » 5,0 »
0,08
0,11

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
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 — воспроизводимость) не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.
2.4.4. Контроль точности анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или по отраслевым стандартным об­разцам (ОСО); или по стандартным образцам предприятия (СОП) медно-цинковых сплавов, утвержденным ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сравнением результатов, полученных другим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
2.4.5. 2.4.4. (Измененная реакция, Изм. № 3).

3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА

3.1. Сущность метода
Метод основан на предварительном отделении свинца от основ-
15
них металлов соосаждением с гидроокисью железа в аммиачном растворе с последующим определением свинца полярографическим методом.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Полярограф типа ПО 5122 или ПТТ-1, или любой другой поля­рограф переменного тока.
Ячейка полярографическая, выполненная из стекла, с выносным анодом (насыщенный каломельный электрод) и ртутным капающим катодом.
Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1 и 5 %-ный раствор.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная Г.1.
Кислота хлорная, ч.д.а.
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 2 %-ный раствор.
Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор 10 г/дм3 в 5 %-ном рас­творе соляной кислоты.
Свинец марки СО по ГОСТ 3778.
Стандартные растворы свинца
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1г свинца растворяют при нагревании в 30 см3 азотной кислоты, удаляют кипячением окислы азота, охлаждают, приливают 50 см3 воды, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А поме­щают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 кон­центрированной соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г свинца; готовят непосредст­венно перед использованием.
Ртуть марки Р0 по ГОСТ 4658, обезвоженная.
Азот газообразный по ГОСТ 9293.
Перекись водорода по ГОСТ 10929, 30 %-ный раствор.
Кислота аскорбиновая.
Желатин, раствор 5 г/дм3 (свежеприготовленный).
16
Смесь кислот: концентрированные азотная и соляная кислоты в соотношении 1:3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 2210.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для всех сплавов, содержащих олово менее 0,05 %
Навеску сплава (табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрывают часовым стеклом и осторожно растворяют в 20 см3 смеси для растворения. При неполном растворении в стакан добавляют по каплям бром. Приливают к раствору 20 см3 хлорной кислоты и выпаривают раствор до осветления и появления густого белого дыма хлорной кислоты (объем оставшегося раствора не дол­жен превышать 5 см3).
Охлаждают стакан, обмывают стенки стакана небольшим количе­ством воды, нагревают до растворения солей и добавляют воду до 100-150 см3.
3.3.2. Для сплавов, содержащих олово свыше 0,05 %
Навеску сплава массой (табл. 2) помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. После растворения раствор охлаждают и добавляют воды до 100— 150 см3.
Таблица 2
Массовая доля свинца в сплаве, %
Масса навески, г
Объем полярографируемого раствора, см3
От 0,001 до 0,003 включ.
1
40
Св. 0,003 » 0,01 »
1
20
» 0,01 » 0,025 »
1
10
» 0,025 » 0,05 »
0,5
5
» 0,05 »0,1 »
0,5
2
» 0,1 » 0,5 »
0,1
5
» 0,5 » 2,5 »
0,1
2
» 2,5 » 5 »
0,1
1

3.3.3. К полученному раствору (см. п. 3.3.1 и 3.3.2) приливают 1 см3 раствора хлорного железа (при массовой доле железа в сплаве менее 0,5 %), добавляют 3 г хлористого аммония и раствор аммиака до окрашивания раствора в темно-синий цвет и сверх этого еще 5 см3 раствора аммиака и выдерживают при 60—70 °С в течение 20 мин.
Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Стакан и осадок на фильтре промывают 3—4 раза горячим 2 %-ным раство­ром аммиака. Воронку с осадком помещают над стаканом, в котором производилось осажден