Бронзы безоловянные. Методы определения алюминия

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

Методы определеиия алюминиа
Non-tin bronze.
Methods for the determination of aluminium

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.01 ДО
до 01.01.04
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает титриметрические методы определения алюминия с визуальной или амперометрической ин» дикацией конечной точки титрования, с отделением алюминия от мешающих элементов на ртутном катоде и с отделением алюми­ния от меди электролизом с платиновыми электродами (при мас­совой доле алюминия от 3,0 до 13%), фотометрический метод оп­ределения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,005 до 0,25%), гравиметрический метод определения алюминия (при мас­совой доле алюминия от 3 до 13%) и атомно-абсорбционный метод определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,01 до 0,25% и от 3 до 13%) в бронзах безоловянных 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. № 2).

X ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

С ВИЗУАЛЬНОЙ ИНДИКАЦИЕЙ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ ТИТРОВАНИЯ

2.1. Сущность метода
Метод основан на введении в раствор пробы избытка раствора трилона Б, образующего комплексы со всеми компонентами спла­ва, титровании избытка в присутствии индикатора 1-(2-пиридила- зо)-2-нафтола, разложении комплексоната алюминия добавлением фторида аммония или натрия и титровании трилона Б, выделивше­гося в количестве, эквивалентном содержанию алюминия.

2.2. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1 : 1.
Аммиак по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1:1.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—78, раствор 200 г/дм®.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной ки­слоты 2—водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73.
1-(2-Пиридилазо)-2 нафтол (ПАН), спиртовой раствор 1 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76.
Аммоний фтористый по ГОСТ 4518—75, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77, раствор 100 г/дм3.
Медь по ГОСТ 859—78, марки МО и М00.
Стандартный раствор меди, 0,05 моль/дм3; готовят следующим образом: 3,177 г меди растворяют в 30 см3 азотной кислоты, раз­бавленной 1:1. После растворения кипятят раствор до удаления окислов азота, охлаждают, нейтрализуют аммиаком до появления неисчезающего осадка, который растворяют добавлением уксусной кислоты, и разбавляют до 1 дм3.
Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069—74.
Стандартный раствор алюминия; готовят растворением 1 г алю­миния в 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и до метки доливают водой.
1 мл раствора содержит 0,001 г алюминия.
Определение титра раствора меди
Отбирают 20 см3 стандартного раствора алюминия в коничес­кую колбу вместимостью 500 см3, разбавляют водой до 50—60 см3, нейтрализуют аммиаком до образования неисчезающего осадка, который растворяют добавлением соляной кислоты и сверх этого приливают еще две капли в избыток. Добавляют 20 см3 раствора трилона Б, 100—250 см3 горячей воды и нагревают до кипения. В горячий раствор приливают 10 см3 раствора уксуснокислого ам­мония, 0,5 см3 раствора ПАН и титруют горячий раствор стандарт­ным раствором меди до перехода зеленой окраски раствора в си­нюю, затем добавляют 1 г фторида натрия (или аммония), кипя­тят 5 мин и снова титруют раствором меди до перехода зеленой окраски раствора в синюю.
Титр раствора (Т), выраженный в граммах алюминия на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
у* /И
V ’
где т — масса алюминия, соответствующая аликвотной части, отобранной для титрования, г;
V — объем раствора меди, израсходованный на второе тит­рование, см3.
2.3. Проведениеанализа
Навеску сплава массой 0,5 г (при массовой доле алюминия до 5%) и 0,25 г (при массовой доле алюминия свыше 5%) раст­воряют при нагревании в конической колбе вместимостью 500 см3 в 20 см3 азотной кислоты, добавляют 50—60 см3 воды и кипятят для удаления окислов азота, затем охлаждают, добавляют 10 см3 раствора мочевины и нейтрализуют раствор аммиаком до обра­зования неисчезающего осадка, который затем растворяют до­бавлением соляной кислоты, и сверх этого приливают две капли соляной кислоты в избыток и далее анализ ведут, как указано в п. 2.2 при определении титра раствора меди.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
у VJ100
т ’
где V—объем раствора меди, израсходованный на второе тит­рование, см3;
Т—титр раствора меди, выраженный в граммах алюминия на 1 см3 раствора;
т — масса навески сплава, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных оп­ределений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 1.
Таблица 1*
Массовая доля алюминия, %
d. %
D, %
От 0,005 до 0,01
0,002
0,005
Св. 0,01 » 0,03
0,003
0,007
» 0,03 » 0,05
0,005
0,012
» '0,05 » 0,10
0,008
0,02
» 0,10 » 0,15
0,010
0,02
» 0,15 » 0,25
0,015
0,04
От 3,0 до 5,0
0,07
0,2
Св. 5,0 » 7,0
0,10
0,2
» 7,0 » 9,0
0,12
0,3
» 9,0 » 11,0
0,15
0,4
»11,0 » 13,0
(Измененная редакция, Изм. №
0,20
2).
0,5

лиза, полученных в одной лаборатории, но при различных усло­виях (Z)— показатель воспроизводимости), не должны превы­шать значений, приведенных в табл. 1.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят по Государс­твенным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестован­ным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных титриметрическим и гравиметрическим или атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086—87.
2.4.5. 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

С АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИЕЙ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ ТИТРОВАНИЯ

3.1. Сущность метода
Метод основан на введении в раствор пробы избытка раствора трилона Б, образующего комплекс со всеми компонентами сплава, титровании избытка раствором азотнокислой меди, разложении комплексоната алюминия добавлением фторида аммония или нат­рия и титровании трилона Б, выделившегося в количестве, эквива­лентном содержанию алюминия.
3.2. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
pH-метр со всеми принадлежностями типа ЛПУ-01 или pH-340.
Потенциометр типа ЛПМ-60 с ценой деления шкалы 5 мВ.
Микроамперметр типа М-95 (шкала на 25 мкА).
Аккумулятор напряжением 2 В или сухая батарея того же на­пряжения.
Переменное сопротивление мощностью 1 мОм.
Два платиновых электрода, изготовленных из проволоки диа­метром 0,8—1 мм, впаянной в стеклянную трубку. Длина рабочей части электрода 30—35 мм.
Магнитная мешалка.
Бюретка вместимостью 25 см3 с тонкооттянутым носиком.
Микробюретка вместимостью 1 см3 с оттянутым носиком. Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1 : 1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1 : 1 и 1 : 5.
Смесь для растворения; готовят смешиванием трех объемов концентрированной соляной кислоты с одним объемом концетри- рованной азотной кислоты.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксўсной ки­слоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, 0,2 моль/дм3 го­товят следующим образом: 74,4 трилона Б растворяют в 1 дм3 воды.
Уротропин (гексаметилентетрамин).
Медь марки МО по ГОСТ 859—78.

Стандартый раствор меди; готовят растворением 3,177 г ме­ди в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, и разбавлением полученного раствора до 1 дм3 водой в мерной колбе.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, раствор 25 г/дм3.
Перекись водорода по ГОСТ 10929—76.
Смесь для обновления поверхности электрода; готовят добав­лением в соляную кислоту, разбавленную 1 : 5, несколько капель перекиси водорода.
Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069—74.
Стандартный раствор алюминия; готовят растворением 1 г алю­миния в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После раство­рения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора содержит 1 мг алюминия.
Марганец сернокислый (II) по ГОСТ 435—77, содержащий 1 мг/см3 марганца; готовят следующим образом: 2,75 г соли раст­воряют в 1 дм3 воды.
Установка для титриметрического определения алюминия с ам- пераметрической индикацией конца титрования ( см. чертеж).
Установка состоит из следующих элементов: стакан 1 вмести­мостью 250—300 см3 для анализируемого раствора; двух платино­вых индикаторных электродов 2 длиной 17—20 мм; магнитной ме­шалки 3 для перемешивания раствора в процессе титрования; ис­точника заданного тока аккумулятора или сухой батареи 8; пере­менного сопротивления 6 мощностью 1 мОм для установления по­ляризующего тока 2—10 мкА; микроамперметра 7, последователь­но включенного в цепь; потенциометра 5, включенного параллель­но в цепь, для измерения напряжения на электродах; бюретки 4.
Цена деления шкалы потенциометра должна быть не менее 5 мВ, что при скачке потенциала в точке эквивалентности обеспе­чивает отклонение стрелки по шкале прибора не менее чем на 20—25 делений.
Такой скачок фиксируется с высокой точностью. Титрант (раст­вор азотнокислой меди) поступает в стакан из бюретки вмести­мостью 25 см3, а в непосредственной близости к точке эквивалент­ности титрант подают по каплям из микробюретки.
Значение pH титруемого раствора устанавливают по рН-метру. Установление pH по кислотно-основному индикатору или индика­торной бумаге не обеспечивает необходимой точности титрования, особенно в случае титрования окрашенных растворов.
Для титриметрического определения алюминия можно поль­зоваться установкой ПАТ.
Установка титра стандартного раствора меди
Навеску меди массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 10 см3 стандартного раствора алюминия и растворяют медь в 3 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Пос­ле растворения навески раствор выпаривают до объема около 1 см3, добавляют 40 см3 воды, 1 см3 раствора соли марганца и 20 см3 раствора трилона Б.
Устанавливают pH раствора 6,0—6,2 (по хлор-серебряному эле­ктроду на pH-метр