Бронзы оловянные. Методы определения меди

УДК 669.35'6:546.56.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ

Методы определения меди
Tin bronze. Methods for the determination
of copper
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10 октября 1979 г. № 3899 срок действия установлен
с 01.01.81
до 01.01.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрические электро­литические методы определения меди.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1527—79.
(Измененая редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086—81 при трех параллельных определениях.
(Измененая редакция, Изм. № 1).

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ОТДЕЛЕНИЕМ ОЛОВА И СВИНЦА

2.1. Сущность метода
Метод основан на выделении меди электролизом после предва­рительного отделения олова в виде метаоловянной кислоты и свин­ца в виде сернокислого и взвешивании выделившегося на катоде осадка меди и последующем определении остаточной меди в элект­ролите методом атомно-абсорбционной спектрометрии или фото­метрическим методом с применением купризона.

* Переиздание, июнь 1983 г. с Изменением № 1, утвержденным в феврале 1983 г.; Пост. № 896 от 22.02.83 (МУС 6—83)
2.2. Аппара ту р а, реактивы и растворы
Установка электролизная.
Электроды платиновые по ГОСТ 6563—75.
Спектрометр атомно-абсорбционный.
Лампа с полым медным катодом.
Шкаф сушильный.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69.
Лимоннокислый аммоний, раствор, готовят следующим обра­зом: 150 г лимонной кислоты растворяют в 400 см3 воды, добавля­ют при перемешивании 100 см3 концентрированного раствора ам­миака, охлаждают, добавляют еще 100 см3 аммиака, охлаждают и доливают водой до 1000 см3.
Бис-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор, готовят следующим образом: 2,5 г купризона растворяют при пе­ремешивании в 900 см3 воды при температуре 60—70 °С.
После охлаждения раствор фильтруют в темный стеклянный сосуд, доливают водой до объема 1000 см3. Раствор годен 10 сут.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1 и 1:100.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:4 и 1:100.
Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207—75, раствор 300 г/дм3.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867—77, раствор 300 г/дм3.
Медь по ГОСТ 859—78, марки МО.
Стандартный раствор меди; готовят следующим образом: 0,1 г меди растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, раз­бавленной 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,0001 г меди.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.
Ацетилен по ГОСТ 5457—75.
2.3. Проведение анализа
Навеску массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. После растворения сплава часовое стекло снимают, ополаскивают его водой и упари­вают раствор до 5—10 см3. К остатку добавляют 50 см3 горячей во­ды, 10 см3 раствора азотнокислого аммония и выдерживают в теп­лом месте в течение 1 ч.
Осадок метаоловянной кислоты отфильтровывают на плотный фильтр с фильтробумажной массой, собирая фильтрат в стакан вместимостью 250 см3. Фильтр с осадком промывают горячей азот­ной кислотой, разбавленной 1:100, до полного удаления меди (про­ба с железистосинеродистым калием).
Выделенный осадок метаоловянной кислоты используют при гравиметрическом методе определения олова по ГОСТ 1953.3—79.
Фильтрат упаривают до 150 см3, добавляют 7 см3 серной кис­лоты, разбавленной 1:4. В раствор погружают платиновые элект­роды (катод предварительно взвешивают) и проводят электролиз при силе тока 1,5—2 А и перемешивании раствора. Стакан с элек­тролитом должен быть накрыт двумя половинками часового стекла или специальным органическим стеклом с прорезями для электро­дов.
После обесцвечивания раствора стенки стакана, покрывные стекла и выступающие части электродов ополаскивают водой (15—20 см3) и продолжают электролиз еще 10—15 мин при силе тока 0,5 А.
Если на свежепогруженной части катода не выделяется оса­док, электролиз считают законченным. В противном случае элект­ролиз продолжают 10—15 мин и вновь контролируют полноту вы­деления меди.
По окончании электролиза, не выключая тока, вынимают элект­роды из электролита, ополаскивают электроды и покрывные стек­ла водой, собирая промывные воды в стакан с электролитом. За­тем катод погружают в стакан с этиловым спиртом и высушивают при 105 °С до постоянной массы.
При анализе оловянно-свинцовистых бронз в фильтрат после отделения олова добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до начала выделения белого дыма серной кисло­ты. К остатку после охлаждения добавляют 50 см3 воды. Нагре­вают до растворения солей, охлаждают и оставляют на 2 ч. Выде­ленный осадок сернокислого свинца отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 3—4 раза серной кислотой, разбавленной 1:100. Осадок отбрасывают. К фильтрату добавляют 10 мл проки­пяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют воду до 150 см3 и проводят электролиз, как указано выше.
2.4. Определение остаточной меди в электро­лите
Электролит после отделения меди выпаривают до объема 40 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
2.4.1. Определение остаточной меди методом атомно-абсорб­ционной спектрометрии
2.4.1.1. Измеряют атомную абсорбцию меди в пламени ацети­лен-воздух при длине волны 324,7 нм параллельно с растворами для построения градуировочного графика.
2.4.1.2. Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 поме­щают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора меди. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной, разбавленной 1:1, и
серной, разбавленной 1:1, кислот, доливают до метки водой и из­меряют атомную абсорбцию меди, как указано в п. 2.4.1.1. По полученным данным строят градуировочный график.
2.4.2. Определение остаточной меди фотометрическим методом с купризоном
2.4.2.1. Аликвотную часть раствора — 50 см3 помещают в мер­ную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора ли­монокислого аммония и раствор аммиака, разбавленного 1:4, до образования слабощелочной реакции, затем добавляют 2 см3 ра­створа аммиака, разбавленного 1:4, 10 см3 раствора купризона, немедленно доливают до метки водой и перемешивают. pH полу­ченного раствора должен быть 8,5—9,0. Через 5 мин, но не позд­нее 30 мин, измеряют оптическую плотность раствора на фото­электроколориметре с оранжевым светофильтром в кювете с тол­щиной поглощающего слоя 3 см или на спектрофотометре при длине волны 600 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
2.4.2.2. Построение градуировочного графика
В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 поме­щают 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора меди. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, по 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и далее проводят анализ, как указано в п. 2.4.2.1. По полученным данным строят градуировочный график.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий меди.
2.1— 2.4.22. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕДИ БЕЗ ОТДЕЛЕНИЯ ОЛОВА

3.1. Сущность метода
Метод основан на маскировании олова в виде растворимого фторидного комплекса, выделении меди электролизом, взвешива­нии выделившегося на катоде осадка меди и определении остаточ­ного содержания меди в электролите методом атомно-абсорбцион­ной спектрометрии или фотометрическим методом с применением купризона. Этот метод проще изложенного в разд. 2, но с его применением исключается возможность последующего определе­ния олова, никеля и железа.
3.2. Аппара ту р а, реактивы и растворы
Установка электролизная.
Электроды платиновые по ГОСТ 6563—75.
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для меди.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота борная по ГОСТ 9656—75, раствор 50 г/дм3.
Кислота сульфаминовая, насыщенный раствор.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1 и Г.2.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:99.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062—77.
Смесь кислот для растворения 1; готовят следующим образом: к 600 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 40 см3 фтористоводородной кислоты, 15 г борной кислоты и доливают водой до 1000 см3. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.
Кислота лимонная по ГОСТ 10484—78.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.
Бром по ГОСТ 4109—79.
Смесь для растворения II; готовят следующим образом: 9 час­тей бромистоводородной кислоты смешивают с одной частью бро­ма.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:4.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74, раствор 10 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 10 г/дм3.
Лимонокислый аммоний, раствор; готовят следующим образом: 150 г лимонной кислоты растворяют в 400 см3 воды, добавляют при перемешивании: 100 см3 концентрированного раствора аммиа­ка, охлаждают, добавляют еще 100 см3 аммиака, охлаждают и доливают водой до 1000 см3.
Бис-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор; готовят следующим образом: 2,5 г купризона растворяют при пе­ремешивании в 900 см3 воды при температуре 60—70 °С. После охлаждения раствор фильтруют в темный стеклянный сосуд, до­ливают водой до объема 1000 см3. Раствор годен 10 сут.
Медь по ГОСТ 859—-78 с массовой долей меди не менее 99,9%. Стандартные растворы меди.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г меди растворя­ют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, удаляют окислы азота кипячением, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г меди.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до мет­ки в