Сплавы медно-цинковые. Методы определения меди

СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ АНАЛИЗА

ГОСТ 1652.1-77 (ИСО 1554-76),

ГОСТ 1652.2-77 (ИСО 4749-84),

ГОСТ 1652.3-77 (ИСО 1812-76, ИСО 4748-84),

ГОСТ 1652.4-77, ГОСТ 1652.5-77 (ИСО 4751-84),

ГОСТ 1652.6-77

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва
УДК 669.35'5:546.56.06:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ

Методы определения меди ГОСТ
1652.1-77
Copper-zinc alloys.
Methods for the determination of copper

ОКСТУ 1709

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка электролизная с сетчатыми платиновыми электродами по ГОСТ 6563.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр со всеми принад­лежностями.
Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностя­ми и лампой с полым катодом на медь.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:4 и раствор 1 моль/дм3.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867.
Раствор для промывания; готовят следующим образом: 10 см3 концентрированной азотной кислоты и 20 г азотнокислого аммония растворяют в 1 дм3 воды.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:4.
Аммоний лимоннокислый, раствор: 150 г лимонной кислоты рас­творяют в 40 см3 воды, перемешивая, прибавляют 100 см3 аммиака и охлаждают. Затем прибавляют 100 см3 аммиака, вновь охлаждают и доливают водой до 1 дм3.
Фенолфталеин, 0,1 %-ный спиртовой раствор.
Бисциклогексанон-оксалилгидразон (купризон), 0,5 %-ный рас­твор в смеси воды и спирта (4:1).
Медь металлическая марки МО по ГОСТ 859.
Стандартные растворы меди
Раствор А: 0,1000 г меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты, при слабом кипячении удаляют окислы азота. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг меди.
Раствор Б: 25 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмести­мостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг меди.
Раствор В: 0,1 г меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1). После растворения и охлаждения добавляют 5 см3 серной кислоты 2
(1:1) и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения остаток растворяют в 20—30 см3 серной кислоты (1 моль/дм3) при нагревании, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки серной кислотой (1 моль/дм3) и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 1 мг меди.
Раствор Г: 10 см3 раствора В помещают в мерную колбу вмести­мостью 100 см3, доливают до метки серной кислотой (1 моль/дм3) и перемешивают.
1 см3 раствора Г содержит 0,1 мг меди.
Раствор Д: 10 см3 раствора Г помещают в мерную колбу вмести­мостью 100 см3, доливают до метки серной кислотой (1 моль/дм3) и перемешивают.
1 см3 раствора Д содержит 0,01 мг меди.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота аминосульфоновая, раствор 100 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691.
Смесь для растворения: к 600 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 40 см3 фтористоводородной кислоты и 15 г борной кислоты, перемешивают для растворения и доливают до 1 дм3. Рас­твор хранят в полиэтиленовом сосуде.
Кислота аскорбиновая, раствор 10 г/дм3.
Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор 100 г/дм3.
Пикрамин-эпсилон, раствор 1 г/дм3.
2.1. 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 4).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для сплавов, не содержащих олова, свинца и кремния
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют сначала без нагревания, а затем при нагревании.
После растворения навески и удаления окислов азота кипячением обмывают стекло и стенки стакана водой, разбавляют раствор водой до 100—150 см3, добавляют 0,5—1 г мочевины, приливают 7 см3 сер­ной кислоты, разбавленной 1:4, выделяют медь электролизом.
Электролиз ведут при силе тока 1,5—2 А и напряжении 2,5 В при перемешивании.
Для сплавов с массовой долей свыше 1 % железа или марганца добавляют во время электролиза 0,5 г сернокислого гидразина.
После обесцвечивания раствора стенки стакана и выступающие части электродов обмывают водой, добавляют в стакан около 20 см3 воды и продолжают электролиз еще в течение 10—15 мин. Если на вновь погруженной части катода медь не выделилась, электролиз считают законченным. В противном случае электролиз ведут еще 30 мин и вновь контролируют полноту выделения меди.
По окончании электролиза, не выключая тока, ополаскивают электроды из промывалки водой. Затем выключают ток и промывают катод с медью, погружая его поочередно в три стакана с дистилли­рованной водой, затем погружают в стакан, содержащий 150— 200 см3 этилового спирта (спирт в стакане используют для промывания не более 15—20 катодов). Катод высушивают при температуре около 105 °С до постоянной массы, охлаждают и взве­шивают.
2.3.2. Для сплавов, содержащих кремний свыше 0,05 %
Навеску сплава массой 1 г помещают в платиновую чашку, при­ливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2—3 см3 фторис­товодородной кислоты, накрывают крышкой из фторопласта или платины и растворяют сначала без нагревания, а затем при нагрева­нии. Выпаривают раствор до получения влажных солей, затем при­ливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлажда­ют, растворяют соли в 30—40 см3 горячей воды, переносят раствор в стакан вместимостью 250—300 см3, доливают водой до 100—150 см3, приливают 8 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и выделяют медь электролизом, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3. Для сплавов, содержащих олово свыше 0,05 %
2.3.3.1. С переведением олова в растворимый фторидный ком­плекс
Навеску сплава массой 1 г помещают во фторопластовый стакан вместимостью 250 см3, добавляют 6—8 капель (0,4—0,5 см3) фторис­товодородной кислоты, 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, стакан закрывают фторопластовой крышкой и растворяют сначала без нагревания, а затем при нагревании. Крышку и стенки стакана обмывают водой и раствор нагревают до кипения, затем разбавляют водой до 150 см3 и проводят электролиз, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3.2. С отделением олова в виде метаоловянной кислоты
4
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накры­вают часовым стеклом и растворяют при нагревании. После полного растворения пробы удаляют окислы азота кипячением. Стекло и стенки стакана ополаскивают водой, добавляют 3 г азотнокислого аммония и раствор выпаривают до 5—10 см3. Остаток разбавляют горячей водой до 60—70 см3, стакан накрывают часовым стеклом и раствор кипятят 5 мин. Стекло й стенки стакана обмывают водой, осадок метаоловянной кислоты отстаивают на водяной бане при 60—70 °С около 30 мин и фильтруют на плотный фильтр с фильтро­бумажной массой. Фильтр с осадком тщательно промывают горячим промывным раствором 7—8 раз. В фильтрат доливают воду до 150 см3, добавляют ,7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
2.3.3.3. (Исключен, Изм. № 3).
2.3.4. Для сплавов с массовой долей свинца от 0,3 до 3 %
Навеску сплава массой 1 г растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане вместимостью 250—300 см3, накрытом часовым стеклом, при нагревании. После растворения навески и удаления окислов азота кипячением обмывают стекло и стенки стакана водой, разбавляют раствор водой до 100—150 см3 и проводят электролиз. Через 25—30 мин прибавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и продолжают электролиз, как указано в п. 2.3.1.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.3.5. Универсальный метод растворения для всех марок медно-цин­ковых сплавов
Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 600 см3 и растворяют в 25 см3 смеси для растворения без нагревания. После окончания реакции стенки стакана ополаскивают водой, на­гревают раствор до температуры около 90 °С и оставляют раствор на 1 ч при этой же температуре до полного удаления окислов азота. Охлаждают до комнатной температуры и добавляют 50 см3 воды. Добавляют аммиак до появления осадка, затем азотную кислоту, разбавленную 1:1, для растворения осадка, прибавляют еще 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 10 см3 раствора аминосульфоно­вой кислоты и разбавляют водой до 300 см3. Далее поступают как указано в п. 2.3.1.
2.3.6. Фотометрическое определение остаточной меди с купризоном (Измененная редакция, Изм. № 4).
5
2.3.6.1. Электролит и промывные воды после отделения меди электролитическим методом, при необходимости упаривают до объе­ма 200 см3, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
2.3.6.2. В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 25 см3 электролита, разбавляют водой приблизительно до 50 см3, прибавля­ют 10 см3 раствора лимоннокислого аммония, одну каплю раствора фенолфталеина и аммиак, разбавленный 1:4, до слаборозовой окрас­ки раствора. Затем добавляют 1 см3 аммиака, разбавленного 1:4, в избыток и 10 см3 раствора купризона, немедленно доливают до метки водой и перемешивают.
Значение pH раствора должно быть 8,5—9 по индикаторной бумаге.
Через 20—30 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлект­роколориметре с оранжевым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 2—3 см или на спектрофотометре при 600 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
2.3.6.3. Построение градуировочного графика.
В пять из шести мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 и 30,0 см3 стандартного раствора Б, что соответ­ствует 0,05; 0,10; 0,15; 0,2 и 0,3 мг меди. Во все колбы наливают воду до объема приблизительно 50 см3, прибавляют по 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и далее поступают как указано в п. 2.3.6.2.
Раствором сравн