Бронзы безоловянные. Методы определения никеля

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

Методы определения никеля
Non-tin bronze.
Methods for the determination of nickel

ОКСТУ 1709

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 50 г/дм3.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74, раствор 50 г/дм3.
Бромтимоловый синий, спиртовой раствор 10 г/дм3.
Аммоний виннокислый по ГОСТ 4951—79.
Раствор для промывания; готовят следующим образом: 10 г аммония виннокислого растворяют в воде, добавляют 1 см3 ам­миака и доливают водой до 1000 см3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4 и 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, раствор 9 моль/дм3.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор 400 г/дм3.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, раствор 400 г/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1 : 50.
Диацетилдиоксим (диметилглиоксим) по ГОСТ 5828—77, спиртовой раствор 10 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87 и раз­бавленный 1:3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.3. Проведение анализа
1.3.1. Для бронз, содержащих кремний
Навеску бронзы массой, указанной в табл. 1а, помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбав­ленной 1 : 1, и 1 см3 фтористоводородной кислоты. Растворение про­водят при нагревании. Затем прибавляют 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до начала выделения бе­лого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и снова выпаривают до появления белого ды­ма серной кислоты. Соли растворяют в воде и раствор переносят в стакан вместимостью 300 см3, разбавляют водой до 150 см3, до­бавляют 8 см3 прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, и выделяют медь электролизом по ГОСТ 15027.1—77.
Электролит переносят в стакан вместимостью 600 см3, разбав­ляют водой до 200 см3 и далее проводят анализ, как указано в п. 2.3.2.
1.3.2. Для остальных бронз
Таблица 1а
Массовая
доля никеля. %
Масса навески, г
Объем раствора навески, см5
Объем аликвотной части раствора, см5
От 0,5
до 3
1
весь

Св. 3
до 8
0,5
весь
—
> 8
» 12
1,0
250
50
» 12
» 35
0,5
500
50
Навеску бронзы массой, указанной в табл. 1а, помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 10 см3 азотной кис­лоты, разбавленной 1:1, при нагревании. После полного растворе­ния пробы ополаскивают стенки стакана водой и удаляют окислы азота кипячением. Добавляют 50 см3 горячей воды, 20 см3 горя­чего раствора азотнокислого аммония и нагревают 10 мин. В слу­чае выделения метаоловянной кислоты, осадок отфильтровывают и осадок на фильтре промывают 7—8 раз горячим раствором азотной кислоты, разбавленной 1:99.
Затем раствор разбавляют до 150 см3 водой и выделяют медь и свинец электролизом по ГОСТ 15027.1—77. При появлении во время электролиза розовой окраски (окисление марганца) до­бавляют по каплям раствор мочевины или сернокислого гидрази­на до обесцвечивания раствора. Электролит или аликвотную часть раствора (см. табл. 1а) переносят в стакан вместимостью 600 см3 и разбавляют водой до 200 см3.
В раствор добавляют 10 см3 раствора винной кислоты, 25 см3 раствора хлористого аммония и нейтрализуют аммиаком до сла­бокислой реакции (pH 4—5) по универсальной индикаторной бу­маге или добавляют несколько капель раствора бромтимолового синего и аммиак до щелочной реакции, а затем по каплям азот­ную кислоту, разбавленную 1:1, до изменения окраски раствора. Раствор нагревают до 70°С, добавляют 30 см3 спиртового раст­вора диметилглиоксима, 5 г уксуснокислого натрия, 2—3 см3 ам­миака до слабощелочной реакции и выдерживают на водяной ба­не 2 часа (можно оставить на ночь). Осадок отфильтровывают на предварительно взвешенный фильтрующий тигель при отса­сывании. Осадок промывают три раза горячим раствором для промывки, шесть—восемь раз горячей водой и под конец два раза этиловым спиртом, разбавленным 1:3. Тигель с осадком высуши­вают в сушильном шкафу при ПО—120°С до постоянной массы.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле
х__ zn 0,2032-100
ГП] ’
Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см3 раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до мет­ки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г ни­келя.
1.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных оп­ределений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля никеля. %
а. %
D. %
От 0,05 до- 0,10
0,010
0,02
Св. 0,10 » 0.25
0,012
0,03
» 0,25 » 0,5
0,02
0,05
» 0,5 » 1,0
0,04
0.1
» 1,0 » 3,0
0,05
0,1
» 3,0 » 5,0
0,06
0,1
* 5,0 » 7,0
0.08
0,2
» 7,0 » 9,0
0,10
0,2
» 9,0 » 11,0
0,12
0,3
»11,0 » 18,0
0,15
0,4
»18,0 » 35,0
0,20
0.5

(Измененная редакция, Изм. К: 2).
1.4.3. 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. 2.
1.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государ­ственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестова- ным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных гравиметрическим и атомно-абсорбционным методами в сответствии с ГОСТ 25086—87.
1.4.5. 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ

3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании никелем окрашенного соедине­ния с диметилглиоксимом в щелочной среде в присутствии окис­лителя и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Калий натрий виннокислый по ГОСТ 5845—79 (сегнетовая соль), раствор 200 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 2 моль/дм3 раствор.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, свежеприготов­ленный раствор 100 г/дм3.
Диацетилдиоксим (диметилглиоксим) по ГОСТ 5828—77, раст­вор 10 г/дм3 в растворе 2 моль/дм3 гидроокиси натрия.
Никель марки НО по ГОСТ 849—70.
Стандартные растворы никеля.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,2 г никеля раство­ряют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Окислы азота удаляют кипячением. Раствор переводят в мерную колбу вмести­мостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0002 г никеля.
Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см3 раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до мет­ки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г ни­келя.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867—77, раствор 100 г/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1 и 1:99.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 50 г/дм3.
Гидразин по ГОСТ 5841—74, раствор 50 г/дм3.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для бронз, содержащих кремний
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку, прибавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 1 мл фто­ристоводородной кислоты. Растворение проводят при нагревании. Затем прибавляют 5 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и раст­вор выпаривают до начала выделения белого дыма серной кис­лоты.
Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и сно­ва выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Соли растворяют водой и раствор переносят в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, разбавляют водой до 150 см3 и выделяют медь электролизом по ГОСТ 15027.1—77.
Электролит переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки, перемешивают и далее проводят анализ, как указано в п. 3.3.2.
3.3.2. Для бронз всех остальных марок
Навеску бронзы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при медленном нагревании. После полного растворения пробы опо­ласкивают стенки стакана водой и удаляют окислы азота кипяче­нием, добавляют 50 см3 горячей воды и 20 см3 горячего раствора азотнокислого аммония, нагревают 10 мин и в случае появления осадка метаоловянной кислоты его отфильтровывают на плотный фильтр и промывают осадок на фильтре горячей азотной кисло­той, разбавленной 1:99, после чего осадок отбрасывают. Затем раствор разбавляют водой до 150 см3, при отсутствии свинца в сплаве прибавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и
выделяют медь электролизом по ГОСТ 15027.1—77. В присутствии свинца серную кислоту добавляют после выделения основной мас­сы свинца электролизом. В случае появления розовой окраски в процессе электролиза (окисление марганца) добавляют по кап­лям раствор мочевины или сернокислого гидразина. Электролит переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и доливают во­дой до метки.
В зависимости от содержания никеля в бронзе отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля никеля, %
Объем аликвотной раствора. см'1
части
Масса навески соответствую­щая аликвотной части раст­вора. г
От 0,05 до 0,25
25

0,05
Св. 0,25 » 0,5
10

0.02
» 0,5 » 7,0
5

0.01

Аликвотную часть раствора (см. табл. 3) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20—25 см3 воды и пос­ледовательно приливают 10 см3 раствора сегнетовой соли, 15- 20 см3 раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокис­лого аммония, 10 см3 раствора диметилглиоксима, доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоколориметре с зеленым светофильтром в кюве­те 3 см (при массовой доле никеля до 1%), кювете 1 см (при массовой доле никеля свыше 1%) или на спектрофотометре при /.=434 нм в кювете 1 см по отношению к раствору контрольного опыта.
Массовую долю никеля вычисляют по градуировочным графи­кам.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.3.3. Построение градуировочного графика
3.3.3.1. В мерные колбы вместимостью по 100 см3 помещают 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6