"ГОСТ 1953.4-79* (СТ СЭВ 1531-79). Бронзы оловянные. Методы определения фосфора"
(введен Постановлением Госстандарта СССР от 10.10.1979 N 3899)
(ред. от 16.08.1990)

(код ОКСТУ введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

* Переиздание, июнь 1983 г. с Изменением N 1, утвержденным в феврале 1983 г.; Пост. N 897 от 22.02.83 (ИУС 6-83)

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фосфора (от 0,005 до 1,2%) и титриметрический метод (от 0,3 до 1,2%) в оловянных бронзах по ГОСТ 5017-74, ГОСТ 613-79 и ГОСТ 614-73.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1531-79.

(Измененная редакция, Изм. N 1)

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086-87 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1-79.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтого фосфорнованадиевомолибденового комплекса и измерении его оптической плотности.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 2:3, 1:1 и 1:5.

Кислота борная по ГОСТ 9656-75, раствор 40 г/дм3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор 10 г/дм3.

Смесь кислот для растворения готовят следующим образом: 320 см3 концентрированной азотной кислоты и 120 см3 соляной кислоты разбавляют водой до 1000 см3.

Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336-75; готовят следующим образом: 2,5 г ванадиевокислого аммония растворяют в 500 - 700 см3 горячей воды в мерной колбе вместимостью 1 дм3, раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 20 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой, перемешивают и фильтруют.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78, перекристаллизованный из спиртового раствора, свежеприготовленный раствор 100 г/дм3 (перекристаллизацию молибденовокислого аммония по ГОСТ 1953.9-79. Определение кремния).

Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929-76, 3%-ный раствор.

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198-75.

Стандартные растворы фосфора готовят следующим образом: 0,4395 г однозамещенного фосфорнокислого калия или 0,4586 г двузамещенного фосфорнокислого натрия (предварительно высушенных при 105 °С до постоянной массы) помещают в мерные колбы вместимостью 250 см3 (раствор А), 500 см3 (раствор Б) и 1000 см3 (раствор В), растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор А содержит 0,0004 г фосфора.

Раствор Б содержит 0,0002 г фосфора.

Раствор В содержит 0,0001 г фосфора.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску бронзы массой 1 г при массовой доле фосфора от 0,005 до 0,1% помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот для растворения, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют сначала на холоду, а затем при нагревании до полного растворения пробы. К раствору приливают 1 см3 перекиси водорода, нагревают до кипения и кипятят 3 мин до удаления окислов азота (не следует допускать бурного и длительного кипения раствора).

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Стенки стакана и стекло ополаскивают водой, приливают 10 см3 раствора ванадиевокислого аммония, 10 см3 раствора молибденовокислого аммония, хорошо перемешивают, охлаждают и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см или на спектрофотометре в кювете поглощающего слоя 1 см при длине волны 440 нм.

В качестве раствора сравнения используют раствор того же образца, только без добавления ванадиевокислого аммония и молибденовокислого аммония.

2.3.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью по 50 см3 помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 и 14,0 см3 стандартного раствора В фосфора и 15 см2 смеси кислот, 1 см2 перекиси водорода. Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Оптическую плотность раствора измеряют относительно раствора, не содержащего фосфора.

2.2, 2.3. (Измененная редакция, Изм. N 1.)

2.3.3. Навеску бронзы массой 0,5 г при массовой доле фосфора свыше 0,1% помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот для растворения и умеренно нагревают до полного растворения. Добавляют 1 см3 раствора перекиси водорода и осторожно кипятят 3 - 5 мин, избегая бурного и продолжительного кипения. Затем добавляют 10 см3 раствора ванадиевокислого аммония, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора молибденовокислого аммония, доливают водой до метки и перемешивают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 470 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1 см. Раствором сравнения служит раствор пробы, в который не добавляют раствор молибденовокислого аммония.

2.3.4. Построение градуировочного графика

В десять стаканов вместимостью по 100 см3 помещают по 0,5 г меди и в восемь из них добавляют 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10 см3 стандартного раствора Б; 8,0; 10,0 и 15,0 см3 стандартного раствора А.

Во все стаканы добавляют по 20 см3 смеси кислот и далее поступают, как указано в п. 2.3.3. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий фосфора.

По полученным данным строят градуировочный график.

2.3.3, 2.3.4. (Введены дополнительно, Изм. N 1.)

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю фосфора (X) в процентах вычисляют по формуле

где - масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески бронзы, г.

2.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений (d - показатель сходимости при n = 3), указанных в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 1.)

(п. 2.4.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

2.4.3. 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, указанных в таблице.

(п. 2.4.3 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

2.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315-78, или методом добавок или сопоставлением результатов, полученных титриметрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086-87.

(п. 2.4.4 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3.1. Сущность метода

Метод основан на осаждении фосфора в виде фосфоромолибдата аммония, растворении осадка в титрованном растворе щелочи и титровании избытка ее раствором кислоты.

3.2. Реактивы и растворы

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1 и 0,1 моль/дм3.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76.

Смесь кислот для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: смешивают один объем азотной кислоты и три объема соляной кислоты.

Кислота щавелевая 0,05 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 6,3034 г щавелевой кислоты, предварительно высушенной при 105 °С, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, растворяют в 100 см3 воды, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор 40 г/дм3.

Калий азотистокислый по ГОСТ 4144-79, раствор 50 г/дм3.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77, раствор 20 г/дм3.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78.

Раствор молибдатного реагента; готовят следующим образом: 80 г молибденовокислого аммония растворяют на холоде в 640 см3 воды, к которой добавлено 160 см3 аммиака, и раствор вливают тонкой струей при постоянном перемешивании в смесь, состоящую из 720 см3 воды и 480 см3 концентрированной азотной кислоты, и перемешивают. Через 3 - 5 дней раствор отфильтровывают.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72.

Фенолфталеин по ГОСТ 5850-72, раствор 10 г/дм3 в этиловом спирте.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, 0,1 моль/дм3 раствор; готовят следующим образом: 4 г гидроокиси натрия помещают в стакан вместимостью 300 см3, растворяют в прокипяченной воде, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Установка коэффициента молярности раствора гидроокиси натрия 25 см3 0,1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия помещают в колбу вместимостью 250 см3. Добавляют 2 - 3 капли фенолфталеина, и постоянно перемешивая, титруют 0,05 моль/дм3 раствором щавелевой кислоты до обесцвечивания раствора.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

Коэффициент молярности гидроокиси натрия вычисляют по формуле

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

где V - объем 0,05 моль/дм3 раствора щавелевой кислоты, израсходованный на титрование, см3.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Стекло ополаскивают концентрированной соляной кислотой, раствор упаривают до объема 2 - 3 см3, добавляют 10 см3 бромистоводородной кислоты и выпаривают досуха. В колбу добавляют 10 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Выпаривание с концентрированной соляной кислотой повторяют 3 - 4 раза для полного удаления олова. К сухому остатку добавляют 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 80 - 100 см3 воды и нагревают до 60 - 70 °С для растворения солей. Добавляют раствор марганцовокислого калия до выпадения осадка двуокиси марганца, приливают по каплям раствор азотистокислого калия до исчезновения осадка двуокиси марганца. Затем добавляют 10 г азотнокислого аммония и 30 см3 раствора молибдатного реагента, хорошо перемешивают 3 - 5 мин до выпадения желтого фосфоромолибдата и оставляют стоять на ночь.

Осадок отфильтровывают на плотный фильтр с фильтробумажной массой. Стакан и осадок на фильтре промывают раствором азотнокислого калия до исчезновения кислой реакции (проба по индикаторной бумаге) или поступают следующим образом: в пробирку помещают 1 - 2 см3 фильтрата, 2 - 3 капли раствора фенолфталеина и каплю раствора гидроокиси натрия. Розовая окраска свидетельствует о полноте промывания осадка.

Промытый осадок переносят в колбу, в которой проводилось осаждение, растворяют в 0,1 моль/дм3 растворе гидроокиси натрия, размельчают фильтр перемешиванием, добавляют 3 - 5 капель раствора фенолфталеина и оттитровывают избыток гидроокиси натрия 0,1 моль/дм3 раствором соляной кислоты до обесцвечивания раствора.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю фосфора (X) в процентах вычисляют по формуле

где - объем, 0,1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия, см3;

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

- объем 0,1 моль/дм3 раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование избытка гидроокиси натрия, см3;

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

К - коэффициент молярности раствора гидроокиси натрия;

Т - титр 0,1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия, равный 0,000135 г/см3 фосфора;

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

m - навеска сплава, г.

3.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых расхождений (d - показатель сходимости при n = 3), указанных в таблице.

(п. 3.4.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3.4.3. 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, указанных в таблице.

(п. 3.4.3 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)

3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315-78, или сопоставлением результатов, полученных фотометрическим методом, в соответствии с ГОСТ 25086-87.

(п. 3.4.4 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 16.08.1990 N 2414)