"ГОСТ 23859.1-79. Государственный стандарт Союза ССР. Бронзы жаропрочные. Метод определения меди"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 16.10.1979 N 3937)
(ред. от 30.03.1990)

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический электролитический метод определения меди в жаропрочных медных сплавах.

Метод основан на выделении меди электролизом при силе тока 1,5 - 2,5 А, взвешивании выделившегося на катоде осадка меди и определении оставшейся в электролите меди методами атомной абсорбции в пламени ацетилен-воздух при длине волны 324,7 нм и фотометрическим с купризоном.

(вводная часть в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

1. Общие требования

(п. 1 в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801)

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 25086-87 с дополнением: за результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех (двух) параллельных определений.

(п. 1.1 введен Изменением N 1, введенным в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801, п. 1.1 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

2. Аппаратура, реактивы и растворы

Электролизная установка с источником питания постоянного тока.

Платиновые электроды по ГОСТ 6563-75.

Шкаф сушильный.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1 и 1:100.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Абзац исключен с 1 января 1986 года. - Изменение N 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801.

Абзац исключен с 1 января 1986 года. - Изменение N 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Атомно-абсорбционный спектрометр с лампой с полым катодом на медь.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:4.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Аммоний лимоннокислый, раствор: 150 г лимонной кислоты растворяют в 400 см3 воды, добавляют при перемешивании 100 см3 концентрированного аммиака, охлаждают, добавляют еще 100 см3 аммиака, охлаждают и доливают водой до 1000 см3.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Био-циклогексанон-оксалил-дигидразон (купризон), раствор: 2,5 г купризона растворяют при перемешивании в 900 см3 воды при температуре 60 - 70 °С. После охлаждения раствор фильтруют в темный стеклянный сосуд, доливают водой до 1000 см3. Раствор годен 10 сут.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Медь по ГОСТ 859-78 с массовой долей меди не менее 99,9%.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Стандартные растворы меди

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Раствор А: 0,5 г меди растворяют в 10 см3 азотной кислоты (1:1), удаляют оксиды азота кипячением, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

1 см3 раствора А содержит 0,001 г меди.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г меди.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

3. Проведение анализа

3.1. Для бронз, не содержащих хрома

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801)

После растворения сплава и удаления окислов азота кипячением, стекло и стенки стакана ополаскивают водой и раствор разбавляют водой до 150 см3. Добавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выделяют медь электролизом. Для этого в раствор погружают взвешенные платиновые электроды, стакан с электролитом накрывают часовым стеклом или специальным органическим стеклом с прорезями для электродов и мешалки и проводят электролиз при перемешивании при силе тока 1,5 - 2,5 А.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

После обесцвечивания раствора стенки стакана, стекло и выступающие части электродов ополаскивают водой, добавляют около 20 см3 воды и продолжают электролиз еще 10 - 15 мин.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801)

Если на свежепогруженной части катода не выделяется осадок, электролиз считается законченным. В противном случае электролиз ведут еще несколько минут и вновь контролируют полноту выделения меди.

После окончания электролиза, не выключая тока, быстро удаляют стакан с электролитом и ополаскивают катод, погружая поочередно в три стакана с водой, затем с этиловым спиртом. Катод высушивают в сушильном шкафу при 105 °С до постоянной массы, охлаждают и взвешивают.

Одна порция спирта (200 см3) может быть использована для промывки не более 20 электродов.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

3.2. Для бронз, содержащих хром

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 150 - 250 см3, добавляют 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801)

После растворения навески и удаления окислов азота кипячением, стекло и стенки стакана ополаскивают водой и раствор разбавляют водой до 100 см3. Раствор оставляют на 10 мин в теплом месте и фильтруют через плотный фильтр, уплотненный фильтробумажной массой, в стакан вместимостью 250 см3. Фильтр промывают 7 - 8 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1:100.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801)

К фильтрату добавляют 7 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и выделяют медь электролизом, как указано в п. 3.1.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801)

3.3. Для бронз, содержащих хром и кремний

Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, 2 - 3 см3 фтористо-водородной кислоты и накрывают крышкой из фторопласта или платины. После растворения навески раствор упаривают до небольшого объема. Затем охлаждают и осторожно приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают раствор до начала выделения белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, растворяют соли в 30 - 40 см3 горячей воды при нагревании, переносят раствор в стакан вместимостью 250 - 300 см3, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления окислов азота, доливают водой до 150 см3 и определяют медь, как указано в п. 3.1.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 20.06.1985 N 1801)

3.4. Определение остаточной меди в электролите

Электролит после отделения меди выпаривают до объема 80 см3, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

3.4.1. Определение меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии

3.4.1.1. Измеряют атомную абсорбцию меди в пламени ацетилен-воздух при длине волны 324,7 нм параллельно с растворами для построения градуировочного графика.

3.4.1.2. Построение градуировочного графика

В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной (1:1) и серной (1:1) кислот, доливают до метки водой и измеряют атомную абсорбцию меди, как указано в п. 3.4.1.1. По полученным данным строят градуировочный график.

3.4.2. Определение меди фотометрическим методом с купризоном

3.4.2.1. Аликвотную часть раствора 20 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и раствор аммиака (1:4) до слабощелочной реакции, затем добавляют 2 см3 раствора аммиака (1:4), 10 см3 раствора купризона, немедленно доливают до метки водой и перемешивают. рН полученного раствора должен быть 8,5 - 9,0 по индикаторной бумаге. Через 5 мин, но не позднее 30 мин, измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с оранжевым светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см или на спектрофотометре при 600 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

3.4.2.2. Построение градуировочного графика

В шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора Б. Во все колбы добавляют по 5 см3 азотной кислоты (1:1), по 10 см3 раствора лимоннокислого аммония и далее анализ проводят, как указано в п. 3.4.2.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий медь. По полученным данным строят градуировочный график.

(пп. 3.4 - 3.4.2.2 введены Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

4. Обработка результатов

(раздел 4 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 724)

4.1. Массовую долю меди (X) при определении оставшейся в электролите меди методом атомно-абсорбционной спектрометрии в процентах вычисляют по формуле

где - масса катода, г;

- масса катода с выделившейся медью, г;

- концентрация меди, найденная по градуировочному графику, г/см3;

- объем раствора электролита, см3;

- масса навески пробы, г.

4.2. Массовую долю меди () при определении оставшейся в электролите меди фотометрическим методом в процентах вычисляют по формуле

где - масса катода, г;

- масса катода с выделившейся медью, г;

- масса меди, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески пробы, г;

- объем раствора электролита, см3;

- объем аликвотной части раствора, см3.

4.3. Расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать значения допускаемых расхождений d (d - показатель сходимости), равного 0,15%.

4.4. 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 0,22%.

4.5. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам жаропрочных (хромистых) бронз в соответствии с ГОСТ 25086-87.