Бронзы оловянные. Методы определения мышьяка

УДК 669.35'6:546.19.06:006.354

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ

Методы определения мышьяка
Tin bronze. Methods for the determination
of arsenic
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10 октября 1979 г. № 3899 срок действия установлен
с 01.01.81
до 01.01.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и экст­ракционно-фотометрический -методы определения мышьяка (от <0,01 до 0,15 %) •
Стандарт соответствует рекомендации СЭВ PC 2588—70 в час­ти фотометрического метода.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086— —81.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

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-молибде-
•Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
* Переиздание, июнь 1983 г. с Изменением № 1, утвержденным в феврале 1983 г.; Пост. № 899 от 22.02.83 (ИУС 6—83)
новой сини и измерении оптической плотности окрашенного раст­вора.
2.2. Ап пара ту р а, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Прибор для определения содержания мышьяка в сталях и чу­гунах по ГОСТ 14204—69.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:3.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и З М раствор.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—58.
Смесь кислот; готовят следующим образом: один объем азот­ной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929—76.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74 и раствор 1,5 г/дм3.
Калий бромистый кристаллический по ГОСТ 4160—74.
Смесь сернокислого гидразина и бромистого калия, готовят следующим образом: 1 часть сернокислого гидразина смешивают с 1 частью бромистого калия.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный из спиртового раствора (перекристаллизацию молиб­деновокислого аммония по ГОСТ 1953.4—79), раствор 10 г/дм3 в З М растворе серной кислоты.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 1 г/дм3.
Гидразин-молибдатный раствор; готовят следующим образом: к 50 см3 раствора молибденовокислого аммония прибавляют 5 см3 раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 100 см3. Применяют свежеприготовленный раствор.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—72.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 100 г/дм3.
Фенолфталеин, раствор 10 г/дм3 в этиловом спирте.
Ангидрид мышьяковистый.
Стандартные растворы мышьяка. Раствор А; готовят следую­щим образом: 0,1320 г мышьяковистого ангидрида растворяют при нагревании в 10 см3 раствора гидроокиси натрия, раствор пе­реносят в мерную колбу вместимостью 500 см3 нейтрализуют со­ляной кислотой, разбавленной 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 см3 раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до мет­ки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г мышьяка.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску сплава (см. табл. 1) помещают в стакан вмести­мостью 250 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот, накрывают часо- 112
вым стеклом и растворяют при 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 см3 воды и переносят раствор в колбу прибора для отгон­ки мышьяка. Затем добавляют 1 г смеси сернокислого гидразина с бромистым калием и закрывают колбу пробкой с холодильни­ком. ,
Таблица 1
Массовая доля мышьяка, %
Масса навески сплава, г
От 0,01 до 0,05
0,5
Св. 0,05 » 0,1
0,25
» 0,1 » 0,15
0,1

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 см3 ортофосфорной кислоты, несколько стеклянных бусинок и отгоняют мышьяк в виде треххлористого мышьяка. Отгонку про­должают до уменьшения первоначального объема раствора на 7з.
Дистиллят собирают в колбу-приемник вместимостью 250 см3, содержащий 25—30 см3 воды, и во избежание возможного улету­чивания мышьяка, в колбу-ловушку с 10—15 см3 воды. В обе кол­бы добавляют по 1—2 капли раствора перекиси водорода.
По окончании отгонки дистиллят и жидкость из колбы-ловуш­ки объединяют, добавляют 10 см3 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 см3) помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 4 см3 гидразин-молибдатного ра­створа, доливают водой до 35—40 см3 и помещают 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 поглощающего слоя 1 см. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью 100 см3 помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора Б мышьяка, добавляют 10 см3 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.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
X 100
m ’
где ni\ — количество мышьяка, найденное по градуировочному графику, г;
m — масса сплава, соответствующая аликвотной части, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения (У) результатов анализа в процентах не должны превышать значений, вычислен­ных по формуле
У = 0,003 + 0,05Х ,
где X—массовая доля мышьяка, %.

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 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—77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—58.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:4 и З М ра­створ.
Смесь кислот; готовят следующим образом: один объем кон­центрированной азотной кислоты смешивают с тремя частями кон­центрированной соляной кислоты.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:50.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристал­лизованный из спиртового раствора (перекристаллизацию молиб­деновокислого аммония по ГОСТ 1953.4—79); раствор 10 г/дм3 в З М серной кислоте.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74 и раствор 1,5 г/дм3.:
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74; 0,12 М раствор в концент­рированной соляной кислоте; готовят следующим образом: 10 Г йодистого калия растворяют в 600 см3 концентрированной соляной кислоте. Раствор готовят в день применения.
Квасцы железоаммонийные по ГОСТ 4205—77, раствор 10 г/дм3 готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют при нагре­вании в 70 см3 воды и 5 см3 концентрированной азотной кислоты; раствор фильтруют и разбавляют водой до 100 см3.
■ Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, раствор 1 г/дм3.
Перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929—76.
Гидразин-молибдатный раствор; готовят следующим образом: к 50 см3 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—72.
Фенолфталеин, раствор 10 г/дм3 в этиловом спирте.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288—74.
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 по­мещают 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) помещают 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 ж