Бронзы безоловянные. Методы определения мышьяка

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

Методы определения мышьяка
Non-tin bronze.
Methods for the determination of arsenic

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.01.79
до 01.01.94
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения мышьяка с предварительной отгонкой его и экстрак- иионно-фотометрический метод определения мышьяка (при мас­совой доле мышьяка от 0,001 до 0,4%) 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. № 2).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОТГОНКОЙ

МЫШЬЯКА

2.1. Сущность метода
Метод основан на выделении мышьяка аммиаком на железном коллекторе, дистилляции хлористого мышьяка и последующем фо­тометрическом определении мышьяка в виде мышьяково-молибде- новой сини при длине волны 750 или 660 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Прибор для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204—69.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1.
Перепечатка воспрещена
111
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:5 и раствор 3 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Перекись водорода по ГОСТ 10929—76, 30%-ный раствор.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74 и раствор 1,5 г/дм3.
Калий бромистый по ГОСТ 4160—74.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный из этилового спирта, раствор 10 г/дм3 в растворе 3 моль/дм3 серноъ кислоты.
Перекристаллизацию производят следующим образом: 70 г со­ли растворяют в 400 см3 горячей воды и дважды фильтруют через плотный фильтр. К раствору добавляют 250 см3 этилового спир­та и после отстаивания в течение 1 ч выделившиеся кристаллы от­сасывают на воронке Бюхнера, промывают полученные кристал­лы, снова растворяют в 400 см3 воды и повторяют перекристал­лизацию. После второго отсасывания кристаллы промывают не­сколько раз смесью спирта с водой (5:8) и высушивают на воз­духе.
Гидразин-молибдагный раствор; готовят следующим образом: к 50 см3 раствора молибденовокислого аммония прибавляют5см3 раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 100 см3. Применяют свежеприготовленный раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 100 г/дм3.
Ангидрид мышьяковистый.
Фенолфталеин, раствор 10 г/дм3 в этиловом спирте.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87 и раз­бавленный 5:8.
Сухая смесь сернокислого гидразина и бромистого калия в со­отношении 1:1.
Растворы мышьяка.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1320 г мышьяковис­того ангидрида растворяют при нагревании в 10 см3 раствора ед­кого натра, переводят 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 пе­реносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г мышьяка.
Медь марки М00 по ГОСТ 859—78.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:20.
Смесь кислот свежеприготовленная; готовят следующим обра­зом: три объема соляной кислоты смешивают с одним объемом азотной кислоты.
Железо, восстановленное водородом.
Железо хлорное, раствор; готовят следующим образом: 0,75 г железа растворяют в 20 см3 концентрированной соляной кислоты с добавкой перекиси водорода. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
2.1. 2 2. (Измененная редакция, Изм. Ml).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Для всех бронз, кроме бронзы марки БрКМц 3—1
Навеску бронзы массой 0,2 г помещают в стакан вместимостью 600 см3 и растворяют без нагревания в 10 см3 смеси кислот. Раст­вор разбавляют водой до объема 100 см3, прибавляют 10 см3 раст­вора хлорного железа, нагревают до 70°С и добавляют аммиак до полного перехода меди в аммиачный комплекс. Через 30 мин осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промы­вают несколько раз аммиаком, разбавленным 1:20, затем теплой водой. Осадок гидроокисей растворяют в 25 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, в стакан, в котором проводилось осаждение, и промывают фильтр 5—7 раз горячей водой.
Раствор упаривают до белого дыма серной кислоты, охлажда­ют, ополаскивают стенки стакана водой и снова повторяют упари­вание до белого дыма.
Остаток охлаждают, обмывают стенки стакана водой и раст­воряют остаток в небольшом объеме воды (около 20 см3), раст­вор переводят в дистилляционную колбу прибора, содержащую 1 г сухой смеси гидразина с бромистым калием, и соединяют кол­бу с холодильником.
Приливают в колбу 50 см3 концетрированной соляной кислоты и отгоняют мышьяк в виде трихлорида, отгоняя 2/3 первоначаль­ного объема, при равномерном кипении (для равномерного кипе­ния в колбу помещают стеклянные бусы). Дистиллят собирают в колбу-приемник вместимостью 250 см3, содержащую 25—30 см3, воды. Во избежание частичного улетучивания мышьяка присоеди­няют контрольный приемник с 10—15 см3 воды. В обе колбы до­бавляют по і—2 капли перекиси водорода. Дистиллят и жидкость контрольного приемника объединяют, приливают 10 см3 концент­рированной азотной кислоты и выпаривают раствор досуха, не допуская нагревания остатка выше 130°С. Стакан с сухим остат­ком выдерживают в сушильном шкафу в течение 1 ч при 120—130сС. После охлаждения сухой остаток смачивают 1—2 кап лями раствора гидроокиси натрия, приливают 20 см3 воды и ки­пятят 3—5 мин. Охлажденный раствор нейтрализуют серной кис­лотой, разбавленной 1:5, до перехода красной окраски индикатор­ной бумаги конго в синюю и приливают еще 3—5 капель раство­ра серной кислоты. Затем переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3 (при массовой доле мышьяка до 0,025% ис­пользуют весь раствор).
Раствор в мерной колбе доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Таблица I
Массовая доля мышьяка, %
Объем аликвотной части раствора, см3
Масса навески, соответствую­щая взятой аликвотной части, г
До 0,025
Весь раствор
0,2
Св. 0,025 до 0,05
20
0,04
» 0,05 » 0,20
10
0,02
> 0,20 » 0,40
5
0,01

Аликвотную часть раствора (табл. 1) или весь раствор поме­щают в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 4 см3 гид- разин-молибдатного раствора, разбавляют до 35—40 см3 водой и нагревают на водяной бане 10—15 мин для развития окраски.
Окрашенный раствор охлаждают, доливают водой до метки, перемешивают и измеряют его оптическую плотность на фото­электроколориметре с красным светофильтром при длине волны 600 или 750 нм в кювете длиной 5 см или на спектрофотометре в кювете длиной 1 см. В качестве раствора сравнения применяют раствор контрольного опыта.
Содержание мышьяка находят по градуировочному графику.
2.3.2. Для бронз марок БрКМц 3—1
Навеску массой 1 г помещают в платиновую чашку, приливают 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 2 см3 фтористоводород­ной кислоты и нагревают до растворения навески. Раствор выпа­ривают почти досуха. Затем приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до густого белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, растворяют в 50 см3 воды и неболь­шом количестве соляной кислоты, разбавленной 1:2, раствор пе­реносят в стакан вместимостью 600 см3 и продолжают анализ, как указано в п. 2.3.1.
2.3.1— 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3.3. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 100 см3 помещают по 0,2 г меди, наливают стандартный раствор Б в количестве 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3, приливают по 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при нагревании. После растворения пробы вводят по 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и наливают до выде­ления белого дыма серной кислоты. Далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
Примечание. При построении градуировочного графика анализ бронзы марки БрКМц 3—1, указанный в п. 2.3.2, проводят в платиновых чашках и вво­дят по 1 г меди.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий мышья­ка.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
у т-100
где т — масса мышьяка, найденная по градуировочному графи­ку, г;
— масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных оп­ределений (d — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля мышьяка, %
d. %
D. %
До 0,005
0,001
0,002
Св. 0,005 до 0,01
0,0015
0,004
»0,01 » 0,02
0,004
0,01
» 0,02 » 0,05
0,007
0,02
» 0,05 » 0,15
0,01
0,02
» 0,15 » 0,40
0,02
0,05

(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 табл. 2.
2.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят методом до­бавок или по Государственным стандартным образцам безоловян- ных 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

МЫШЬЯКА

3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании желтого мышьяково-молибдено- вого комплекса с последующим восстановлением его сернокислым гидразином в слабокислом растворе до мышьяково-молибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного раствора.
Мышьяк от основных компонентов сплавов предварительно отделяют соосаждением с гидроокисью железа и последующей экстракцией в виде йодида мышьяка (III) четыреххлористым уг­леродом и реэкстракцией его водой.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка для электролиза с платиновыми электродами по ГОСТ 6563—75.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота азотная по ГОС