Бронзы безоловянные. Методы определения кремния

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

Методы определения кремния
Non-tin bronze.
Methods for the determination of silicon

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.01.79 до 01,01.94
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод в кремнистых бронзах (при массовой доле кремния от 0,5 до 4%), экстракционно-фотометрический метод в бронзах с массовой долей железа свыше 1% (при массовой доле кремния от 0,01 до 0,25%) и фотометрический метод в бронзах остальных марок (при массо­вой доле кремния от 0,01 до 0,3%) в безоловянных бронзах по ГОСТ 18175—78, ГОСТ 17328—78 и ГОСТ 493—79.
(Измененная редакция, Изм. № 2).

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).

2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

В КРЕМНИСТЫХ БРОНЗАХ

2.1. Сущность метода
Метод основан на выделении кремниевой кислоты осаждением с добавлением желатина из солянокислого раствора.
2.2. Реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:4.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 5:95.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: смешивают одну часть азотной кислоты и три части соляной кис­лоты.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293—78, раствор 10 г/дм3.
Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207—75, раствор 30 г/дм3.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3. Проведение анализа
Навеску бронзы марки БрКМцЗ—1 массой 1 г бронзы марки БрКНІ—3 массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 воды, 20 см3 смеси кислот и растворяют при нагревании. Раствор выпаривают досуха, смачивают остаток 10 см3 концентрированной соляной кислотой и выпаривают досуха, затем еще два раза выпаривают досуха, добавляя перед выпари­ванием по 10 см3 концентрированной соляной кислоты. После этого остаток смачивают 10 см3 концентрированной соляной кис­лоты и через 3—5 мин приливают 70—80 см3 горячей воды, 5 см3 раствора желатина и нагревают до полного растворения солей. Фильтруют остаток на фильтр средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой, и промывают сначала 8—10 раз горя­чим раствором соляной кислоты (5:95) до исчезновения реакции на медь (проба с раствором железистосинеродистого калия), а затем горячей водой до исчезновения реакции на ион хлорида. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, сушат, озоля- ют, смачивают 0,5 см3 концентрированной азотной кислоты, вы­сушивают и прокаливают при 1000—1050°С до постоянной массы, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Содержимое тигля смачивают несколькими каплями воды, добавляют 3—4 капли сер­ной кислоты, 1—2 см3 фтористоводородной кислоты, осторожно выпаривают досуха и остаток прокаливают при 1000—1050°С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
Если после удаления кремниевой кислоты в тигле остается черный осадок карбида кремния, его сплавляют с безводным" уг­лекислым натрием и сплав обрабатывают серной кислотой, раз­бавленной 1:4, раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты, охлаждают, приливают 5 см3 соляной кислоты, 80 см3 горячей воды и кипятят. Дополнительно выделенный оса­док кремниевой кислоты отфильтровывают, промывают и далее анализ ведут, как указано выше.
Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт и в найденное содержание кремния вводят соответствующую поправку.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю кремния (X) в процентах вычисляют по формуле
X— 0.4672-100
т2 ’
где т — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислоты, г;
«і — масса тигля с осадком после обработки фтористоводо­родной кислотой, г;
т2 — масса сплава, г;
0,4672 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных оп­ределений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице.
Массовая доля кремния, %
d. %
D. %
От 0,01 до 0,02
0,002
0,005
Св. 0,02 > 0,05
0,005
0,01
» 0,05 » 0,10
0,008
0,02
> 0,10 » 0,20
0,012
0,03
» 0,20 > 0,30
0,02
0,05
. » 0,30 > 0,40
0,03
0,07
> 0,50 >1,0
0,05
0,1
> 2,5 > 4,0
0,10
0,2
(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 таблице.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государ­ственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестован­ным в установленном порядке, в соответствии с ГОСТ 25086—87.
2.4.5. 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КРЕМНИЯ

3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании кремнемолибденовой кислоты, экстракции ее бутиловым спиртом, восстановлении ее в экстракте 84
до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности, образо­вавшейся окраски.
3.2. Аппара ту р а, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр. Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:2. Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:9. Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78. Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, раствор 500 г/дм3. Кислота борная по ГОСТ 9656—75, насыщенный раствор; гото­вят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют в 1 дм3 горячей воды.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный раствор 100 г/дм3.
Для перекристаллизации молибденовокислого аммония 70 г препарата растворяют в 400 дм3 воды при слабом нагревании (70—80°С). Раствор фильтруют два раза через один и тот же плотный фильтр, фильтрат охлаждают и прибавляют 250 см3 эти­лового спирта. После отстаивания в течение 1 ч выделившиеся кристаллы отсасывают. Полученный молибденовокислый аммоний растворяют в воде и повторяют перекристаллизацию.
После второго отсасывания кристаллы промывают несколько раз смесью спирта с водой (5:8) и высушивают на воздухе.
Олово двухлористое по ТУ 6—09—5384—88, раствор 20 г/дм3 готовят следующим образом: 2 г соли растворяют в 100 мл нагре­той до 80—90°С соляной кислоты, разбавленной 1:1.
Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.
Промывные растворы.
Раствор А; готовят следующим образом: к 50 см3 воды прибав­ляют 12 см3 концентрированной азотной кислоты и 5 см3 раствора молибденовокислого аммония.
Раствор Б; готовят следующим образом: к 50 см3 серной кисло­ты, разбавленной 1:9, прибавляют 5 см3 раствора молибденовокис­лого аммония и 5 см3 лимонной кислоты.
Кристаллический фиолетовый, водный раствор 1 г/дм3. Фенолфталеин, спиртовой раствор 1 г/дм3.
Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006—78.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87 и раз­бавленный 5:8.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 100 г/дм3.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.
Стандартные растворы кремния.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 2 г натрия-ка-
лия углекислого. Сплав выщелачивают водой и переносят в мер­ную колбу вместимостью 500 см3, до метки доливают водой и пе­ремешивают. Раствор немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
1 см3 раствора А содержит 0,0002 г кремния.
Раствор Б; готовят следующим образом: 2,5 см3 раствора А по­мещают в делительную воронку вместимостью 200 см3, добавляют 50 см3 воды, 2—3 капли раствора фенолфталеина и по каплям азотную кислоту, разбавленную 1:2, до исчезновения розовой ок­раски и затем 1 см3 в избыток, приливают 5 см3 раствора молиб­деновокислого аммония, разбавляют водой до 100 см3, перемеши­вают и оставляют на 10 мин. После этого прибавляют 5 см3 н-бу- тилового спирта, 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, пере­мешивают, переворачивая 2—3 раза, прибавляют 25 см3 бутило­вого спирта и осторожно перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. При этом кремнемолибденовая кислота извлекается в бу­тиловый спирт, окрашивая его в желтый цвет со слабым зелено­ватым оттенком. После разделения фаз водный слой сливают в другую делительную воронку. Затем повторяют экстракцию до получения бесцветного экстракта, применяя каждый раз по 10 см® н-бутилового спирта.
Экстракты объединяют и промывают 50 см3 промывного раст­вора А, переворачивая воронку осторожно 20—25 раз. Водный слой сливают, а оставшийся промытый органический слой перево­дят в мерную колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см3, доливают до метки бутиловым спиртом и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г кремния.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску бронзы массой 0,2 г помещают в платиновый или фторопластовый тигель, прибавляют 1 см3 фтористоводород­ной кислоты, 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и накрыва­ют платиновой или фторопластовой крышкой. Растворение об­разца проводят при нагревании на водяной бане до 60°С. После растворения в тигель прибавляют 10 см3 раствора борной кислоты и смесь переносят в стакан вместимостью 100 см3, в который уже добавлено 20 см3 раствора борной кислоты. Раствор разбавляют водой до 50 см3 и прибавляют аммиак, разбавленный 1:1, при по­стоянном перемешивании до pH 1,5. Устанавливают pH капельной пробой с раствором кристаллического фиолетового на белой фар- фюровой или фторопластовой пластинке. При pH меньше 1,5 кап­ля испытуемого раствора, смешанная с каплей индикатора, ок­рашивается в зеленый цвет при pH 1,5 смесь окрашивается в фиолетовый цвет.
Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 200—250 см3 тщательно обмывают стакан водой и раствор в де­лительной воронке разбавляют до 100 см3. Затем добавляют 5 см® 86
раствора мочевины, 5 см3 раствора молибденовокислого аммония и перемешивают. Через 10 мин вводят 5 см3 раствора лимонной кислоты и перемешивают. Приливают 5 см3 н-бутилового спирта для на