ГОСТ 1953.15-79

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ    СТАНДАРТ

Группа В59

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ

ГОСТ

Методы определения мышьяка    1953.15_79

Tin bronze. Methods for the determination of arscnic

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.81

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и экстракционно-фотометрический методы определения мышьяка (от 0,01 % до 0,15 %) в оловянных бронзах по ГОСТ 613 и ГОСТ 614.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Обшне требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1.

(Измененная редакция, Изм. № I, 2).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

2.1 Сущность метода

Метод включает предварительное отделение мышьяка отгонкой в виде треххлористого мышьяка из солянокислого раствора в присутствии фосфорной кислоты, последующее образование желтой молибденомышьяковой кислоты, восстановлением ее сернокислым гидразином в слабокислом растворе до мышьяково-молибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного раствора.

2.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Прибор для определения содержания мышьяка в сталях и чугун ах по ГОСТ 14204.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:3.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 3 моль/дм³ раствор.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Смесь кислот; готовят следующим образом: один объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.

Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841 и раствор 1,5 г/дм³.

Калий бромистый кристаллический по ГОСТ 4160.

Смесь сернокислого гидразина и бромистого калия, готовят следующим образом: 1 часть сернокислого гидразина смешивают с 1 частью бромистого калия.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765. перекристаллизованный из спиртового раствора (перекристаллизацию молибденовокислого аммония по ГОСТ 1953.4). раствор 10 г/дм³ в 3 моль/дм³ растворе серной кислоты.

7-2»    103

С. 2 ГОСТ 1953.15-79

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490. раствор 1 г/дм³.

Гидразин-молибаатный раствор; готовят следующим образом: к 50 см' раствора молибденовокислого аммония прибавляют 5 см' раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 100 см'. Применяют свежеприготовленный раствор.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм’.

Фенолфталеин, раствор 10 г/дм³ в лиловом спирте.

Ангидрид мышьяковистый.

Стандартные растворы мышьяка. Раствор А; готовят следующим образом: 0.1320 г мышьяковистого ангидрида растворяют прн нагревании в 10 см' раствора гидроокиси натрия, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, нейтрализуют соляной кислотой, разбаапенной 1:3, по фенолфталеину, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0002 г мышьяка.

Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см¹ раствора А помешают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

I см³ раствора Б содержит 0.00001 г мышьяка.

2.3. Проведение анализа

2.3.1.    Навеску сплава (см. табл. I) помешают в стакан вместимостью 250 см³, добавляют 20 см³ смеси кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют прн нагревании. После растворения часовое стекло и стенки стакана ополаскивают небольшим количеством воды, в охлажденный раствор добавляют 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, осторожно растворяют его в 20—25 см¹ воды и переносят раствор в колбу прибора для отгоики мышьяка. Затем добавляют I г смеси сернокислого гидразина с бромистым калием и закрывают колбу пробкой с холодильником.

Таблица 1    Стакан, в котором производилось растворение

остатка, ополаскивают 10 см³ концентрированной соляной кислоты и переносят ее через воронку в колбу прибора для отгонки мышьяка. В колбу добавляют 50 см³ концентрированной соляной кислоты, 5 см ’ ортофосфорной кислоты, несколько стеклянных бусинок и отгоняют мышьяк в виде треххлористого мышьяка. Отгонку продолжают до уменьшения первоначального объема раствора па ²/

Дистиллят собирают в колбу-приемник вместимостью 250см³, содержащий 25—30 см’ воды, и во избежание возможного улетучивания мышьяка, в колбу-ловушку с 10—15 см' воды. В обе колбы добавляют по 1—2 капли раствора перекиси водорода.

По окончании отгонки дистиллят и жидкость из колбы-ловушки объединяют, добавляют 10 см’ концентрированной азотной кислоты и выпаривают раствор досуха. Стакан с сухим остатком переносят в сушильный шкаф и оставляют на 1 ч при 120—130 "С. Сухой остаток смачивают 1—2 каплями раствора гидроокиси натрия, добавляют 30 см³ воды и кипятят 3—5 мин. После охлаждения раствор нейтрализуют серной кислотой, разбавленной 1:5, по индикаторной бумажке «конго* и сверх этого в избыток добавляют 3—5 капель кислоты.

Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают до метки водой, не содержащей восстанавливающих веществ, и перемешивают. Вода должна быть предварительно проверена на отсутствие восстанавливающих веществ путем прибавления по каплям раствора марганцовокислого калия до слабо-розовой окраски.

Аликвотную часть раствора (10 см’) помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³, добавляют

4 см³ гндразин-молибдатного раствора, доливают водой до 35—40 см³ и помешают в кипящую водяную баню. Спустя 10—15 мин раствор охлаждают, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см или на спектрофотометре при 840 нм в кювете с толщиной поглошаюшего стоя I см. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.

2.3.2.    Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью 100 см³ помешают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5.0 и 6.0 см³ стандартного раствора Б мышьяка, добавляют 10 см’ концентрированной азотной кислоты, осторожно выпаривают раствор досуха. Стакан с сухим остатком переносят в сушильный шкаф и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

104

1

ГОСТ 1953.15-79 С. 3

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле

где /и, - количество мышьяка, найденное по градуировочному графику, г; т — масса сплава, соответствующая аликвотной части, г.

2.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости при п = 3), указанных в табл. 1а.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4.3.    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, указанных в табл. 1а.

2.4.4.    Контрамь точности результатов анализа проводят по Государственным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315 или методом добавок, в соответствии с ГОСТ 25086.

2.4.5.    Фотометрический метод применяется в случае разногласий в оценке качества оловянных бронз.

2.4.3—2.4.5. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

3.1.    Сущность метода

Метод основан на образовании желтого мышьяково-молибденового комплекса с последующим восстановлением его сернокислым гидразином в слабокислом растворе до мышьяково-молибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного раствора после предварительного отделения мышьяка.

Мышьяк предварительно отделяют соосаждением его с гидроокисью железа и последующей экстракцией в виде йодида мышьяка четыреххлористым углеродом и реэкстракцией водой.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:3.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбаатенная 1:4 и 3 моль/дм³ раствор.

Смесь кислот; готовят следующим образом: один объем концентрированной азотной кислоты смешивают с тремя частями концентрированной соляной кислоты.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:50.

Аммоний молнбденовокнслый по ГОСГ 3765, перекристаллнзованный из спиртового раствора (перекристаллизацию молнбденовокислого аммония по ГОСТ 1953.4); раствор 10 г/дм³ в растворе серной кислоты 3 моль/дм³.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841 и раствор 1.5 г/дм³.

Калий йодистый по ГОСТ 4232; 0.12 моль/дм^! раствор в концентрированной соляной кислоте; готовят следующим образом: 10 г йодистого калия растворяют в 600 см³ концентрированной соляной кислоте. Раствор готовят в день применения.

Квасиы железоаммонийные по НД. раствор 10 г/дм³ готовят следующим образом: 10 г квасиов растворяют при нагревании в 70 см³ воды и 5 см' концентрированной азотной кислоты; раствор фильтруют и разбаатяют водой до 100 см³.

105

С. 4 ГОСТ 1953.15-79

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490. раствор I г/дм³.

Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929.

Гидразин-молибдатный раствор; готовят следующих» образом: к 50 см' раствора молибденовокислого аммония прибавляют 5 см³ раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 100 см³, применяют свежеприготовленный раствор.

Промывной раствор готовят следующим образом: три части раствора йодистого калия смешивают с одной частью воды.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Фенолфталеин, раствор 10 г/дм³ в этиловом спирте.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288.

Ангидрид мышьяковистый.

Стандартные растворы мышьяка. Раствор А; готовят следующим образом: 0,1320 г мышьяковистого ангидрида растворяют при нагревании в 10 см³ раствора гидроокиси натрия, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см³, нейтрализуют по фенолфталеину соляной кислотой, разбавленной 1:3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0002 г мышьяка.

Раствор Б; готовят следующим образом: 25 см³ раствора А помешают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00005 г мышьяка.

3.3. Проведение анализа

3.3.1.    Навеску сплава (см. табл. 2) помешают в стакан вместимостью 300 см³, добавляют 20 см³ смеси кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, разбавляют водой до 120—150 см³, добавляют 1 см³ раствора железоаммоннйных квасиов и аммиак до

Таблица 2 полного перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор с осадком выдерживают при 60 *С для коагуляции осадка гидроокисей железа, олова и мышьяка.

Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и фильтр с осадком промывают 6—8 раз горячим раствором аммиака, разбавленным 1:50, осадок растворяют на фильтре 25 см³ горячей серной кислоты, разбавленной 1:4. собирая раствор в стакан, в котором производилось осаждение. Фильтр 5—7 раз промывают горячей водой и раствор упаривают до пояатення белого дыма серной кислоты. Посте охлаждения ополаскивают стенки стакана водой и снова упаривают до появления белого дыма серной кислоты.

В стакан добаатяют 0,2—0,3 г сернокислого гидразина и нагревают 5—10 мин.

Остаток растворяют в 35—40 см' воды, добавляют 5 см¹ фосфорной кислоты и раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора (10 см³) помещают в делительную воронку вместимостью 250 см³, добавляют 60 см³ раствора йодистого калия, 30 см³ четыреххлористого углерода и экстрагируют мышьяк в течение 2 мин. Органический слой сливают в другую делительную воронку вместимостью 100— 150 см³, а в первую добавляют 15 см’ четыреххлористого углерода и повторяют экстракцию еще раз. Обьединенные экстракты промывают в течение 20 с 20 см³ промывного раствора и сливают органический слой в третью делительную воронку вместимостью 100—150 см³. Затем к органическому слою приливают 15 см³ воды и реэкстрагируют мышьяк в течение 2 мин. Органический слой сливают в четвертую делительную воронку вместимостью 100—150 см³ и повторяют реэкстракнию в тех же условиях. Водные слои сливают в мерную колбу вместимостью 50 см³, добавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски, которую затем разрушают, добавляя по каплям раствор сернокислого гидразина. К полученному раствору добавляют 4 см³ гидразин-молнбдат-ного раствора и колбу с раствором помешают в кипящую водяную баню. Спустя 10—15 мин раствор охлаждают, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см или на спектрофотометре при 840 нм в кювете с толщиной поглощаюшего слоя 1 см относительно раствора контрольного опыта.

3.3.2.    Построение градуировочного графика

106

ГОСТ 1953.15-79 С. 5

В стаканы вместимостью по 250 см' помешают 0; 0,5; 1,0; 2.0; 3.0; 4,0; 5,0 и 6,0 см³ стандартного раствора Б мышьяка, добавляют по 20 см' смеси кислот, раствор разбавляют до 150 см³ водой, добавляют по I см' раствора железоаммонийных квасцов и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.

3.4. Обработка результатов

3.4.1.    Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле

_v /я, 100

X * —!-.

т

где т, — количество мышьяка, найденное по градуировочному графику, г; т — масса сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.

3.4.2.    Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d — показатель сходимости прн п = 3), указанных в табл. 1а.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.4.3.    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, указанных в табл. 1а.

3.4.4.    Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

ИНФОРМ АЦИОННЫЕ ДАНН Ы Е

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.79 № 3899

3.    ВЗАМЕН ГОСТ 1953.15-76

5.    Ограничение срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)

6.    ИЗДАНИЕ с Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (ИУС 6-83, 11-90)

107