Сплавы медно-цинковые. Методы определения цинка

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА

ГОСТ 24978-91

(ИСО 4740-89)
Издание официальна*

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР

СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА

в
%
• & .

ГОСТ 24978—91

(ИСО 4740—85)
Издание официальное

МОСКВА — 1991

Copper-zinc alloys.
Methods for determination of zinc

ОКСТУ 17Ю9

Настоящий стандарт устанавливает титриметрические ком­плексонометрические методы определения цинка при массовой доле цинка от 3 до 45 % и атомно-абсорбционный метод опреде­ления цинка при массовой доле цинка от 3 до 10 % в медно- цинковых сплавах по ГОСТ 15527 и ГОСТ 17711.
Допускается проводить определение цинка в медно-цинковых сплавах по международному стандарту ИСО 4740—35, приведен­ному в приложении.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с до­
полнением: за результат анализа принимают среднее ческое трех (двух) параллельных определений.

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСНО-МЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении сплава в смеси соляной и азот­ной кислот, маскировании мешающих элементов тиомочевиной, лимоннокислым аммонием и роданидом аммония, экстрагирова­нии комплекса циніка метилизобутилкетоном, реэкстракции в вод­ную фазу и титровании цинка при pH 5,0—5,2 раствором трилона Б в присутствии ксиленолового оранжевого.
Издание официальное
Настоящий стандарт не может быть воспроизведен, тиражирован и
распространен без разрешения Госстандарта СССР
2 Зак. 2023
2.2. Реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Смесь соляной кислоты (1:1) и азотной кислоты в соотноше­нии 3:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Тиомочевина по ГОСТ 6344 и раствор массовой концентрации 50 г/дм3.
Аммоний лимоннокислый трехзамещенный или аммоний ли­моннокислый двухзамещенный.
Аммоний роданистый по ГОСТ 19522.
Смесь маскирующих реагентов: 60 г тиомочевины, 100 г ли­моннокислого аммония и 150 г роданистого аммония растворяют в 1 дм3 воды.
Метилизобутилкетон (МИБК).
Промывной раствор: 250 см3 раствора маскирующих реагентов смешивают в 250 см3 воды и 25 см3 раствора соляной кислоты, разбавленной 1:4.
Аммоний фтористый по ГОСТ 4518, раствор 5 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Ксиленоловый оранжевый, смесь с хлористым натрием в соот­ношении 1:100.
Гексаметилентетрамин (уротропин).
Цинк металлический марки Ц0 по ГОСТ 3640.
Стандартный раствор цинка: 1,0 г цинка растворяют в 10 см3 соляной кислоты (1:1), переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г цинка.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауіксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,05 моль/дм3 раст­вор: 18,61 г трилона Б растворяют в воде при нагревании, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
2.3. Определение . массовой концентрации раствора трилона Б по цинку
50 см3 стандартного раствора цинка помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3, прибавляют по каплям аммиак до появления неисчезающего легкого помутнения. Затем прибавляют 50 см3 соляной кислоты (1:4/, 50 см3 раствора маскирующей сме­си и далее поступают в соответствии с п. 2.4.
Массовую концентрацию раствора, трилона Б (7), выражен­ную в граммах цинка на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
где 0,05 — масса цинка, взятая на титрование, г;
V— объем раствора трилона Б, затраченный на титрование, см3.
- 2.4. Проведение анализа
В зависимости от массовой доли цинка навеску сплава (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 25 см3 раствора смеси кислот. После полного растворения навески раствор кипятят для удаления оксидов азо­та. Затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вмести­мостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Таблица 1

От 3,0 до 10,0 включ.
Св. 1-0,0 » 20,0 »
» 20,0 » 30,0 »
» 30,0 » 45,0' »
Аликвотную часть раствора (табл. 1) помещают в делитель­ную воронку вместимостью 250 см3, доливают водой до 50 см3 и при перемешивании прибавляют по каплям аммиак до появления неисчезающего легкого помутнения. Затем добавляют 5 см3 соля­ной кислоты (1:1) и при тщательном перемешивании добавляют 70 см3 (при массовой доле цинка от 3 до 10 %) или 50 см3 (при массовой доле цинка свыше 10%) раствора маскирующей смеси. Затем добавляют 50 см3 метилизобутилкетона и энергично встря­хивают в течение 2 мин. После разделения фаз переводят водную фазу во вторую делительную воронку вместимостью 250 см3, до­бавляют 20 см3 метилизобутилкетона и экстракцию повторяют. После разделения слоев водную фазу сливают- и отбрасывают, а органическую фазу присоединяют к содержимому в первой дели­тельной воронке. Вторую делительную воронку ополаскивают объединенные экстракты в первой делительной воронке.
После расслоения фаз удаляют водную фазу, а промытую ор­ганическую фазу помещают в стакан вместимостью 400 см3. Де­лительную воронку ополаскивают 25 см3 соляной кислоты (1:4), затем 100 см3 воды и оба промывных раствора присоединяют к органической фазе. Добавляют 20 см3 раствора фтористого ам­мония, 20 см3 раствора тиомочевины и раствор тщательно пере­мешивают.
Добавляют на кончике шпателя 0,1 г смеси ксиленового оран­
жевого с хлористым натрием и вводят небольшими порциями уро­тропин до появления красно-фиолетовой окраски водной фазы и установления pH 0,5—5,2 по индикаторной бумаге «Рифан» й
титруют цинк раствором трилона Б при перемешивании обеих фаз до перехода красно-фиолетовой окраски водной фазы в желтую. Перед концом титрования контролируют pH раствора и, при необ­ходимости, добавляют уротропин или соляную кислоту (1:4) для установления pH 5,0—5,2 и титруют, прибавляя раствор трилона Б по каплям при тщательном перемешивании обеих фаз.
2.5.1. Массовую долю циніка (X) в процентах вычисляют по формуле
— -100, т ’
где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрова­ние, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г цинка, на 1 см3;
т — масса навески, соответствующая аликвотной части раст­вора пробы, г.
2.5.2. Расхождения результатов трех параллельных определе­ний не должны превышать значений допускаемых расхождений d (d— показатель сходимости), приведенных в табл. 2.
Таблица 2

2.5.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, получен­ных в одной лаборатории, но при различных условиях D (D — показатель воспроизводимости) не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
2.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Го­сударственным стандартным образцам медно-цинковых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или сопоставлением результатов, пол ученных атомно-абсорбционным методом, в соответствии с ГОСТ 25086. * *

3. АТОМНО АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении навески сплава в смеси соля­ной й азогтной кислот и измерений атомной абсорбции цинка в пламени йцётилен-воздух при длине волны 213,8 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для цинка. »
Кислрта соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Смесь кислот соляной и азотной в соотношении 1:1.
Цинк металлический марки ЦО по ГОСТ 3640.
Стандартные растворы цинка
Раствор А: 0,1 г цинка растворяют в 30 см3 соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг цинка.
Раствор Б: 25 см3, раствора А помещают в мерную колбу вмес-' тимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Г см3 раствора Б содержит 0,01 мг цинка.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску сплава массой 0,2 г помещают в стакан вмести­мостью 250 см3 и растворяют в 30 см3 смеси кислот.
Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают аликвотную часть раствора — 5 см3, добавляют 2 см3 раствора соляной кис­лоты, доливают водой до метки и перемешивают.
Измеряют атомную абсорбцию цинка в анализируемом раст-
воре параллельно с раствором для построения градуировочного і
воздух, используя излучение при длине волны 213,8 нм.
3.4. Построение градуировочного графика
В семь из восьми мерных колб вместимостью 100 см3 поме­щают 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 см3 стандартного раствора Б. цинка; 1,0; 1,5 и 2,0 см3 стандартного раствора А цинка, что соответствует 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,15 и 0,20 мг цинка.
Во все колбы наливают по 2 см3 соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию цинка непосредственно перед и после измерения абсорбции цинка в анализируемом растворе.
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Массовую долю цинка (XJ в процентах вычисляют по формуле
-100,
где Ci — концентрация цинка в анализируемом растворе, найден­ная по градуировочному графику, г/см3;
С2 — концентрация цинка в растворе контрольного опыта, най­денная по градуировочному графику, г/см3;
. V —объем мерной колбы для приготовления окончательного раствора анализируемой пробы, см3;
т — масса навески, соответствующая аликвотной части раст­вора, г.
3.5.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений d (d— показатель сходимости), приведенных в табл. 2.
3.5.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полу­ченных в одной лаборатории, но при различных.условиях D (D— показатель воспроизводимости) не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
3.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Го­сударственным стандартным образцам медно-цинковых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добйвок или сопостав­лением результатов, полученных титриметрическим ’методом, в со­ответствии с ГОСТ 25086.

4. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЦТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1. Сущность мет6да
Метод основан на комплексонометрическом ти