doc_act

ГОСТ 21877.8-76 Баббиты оловянные и свинцовые. Методы определения цинка

Реклама

  Скачать документ



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ

Методы определения цинка

Tin and lead babbits.
Methods for the determination of zinc

ГОСТ
21877.8-76

Взамен
ГОСТ 1380.10-70

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. № 1264 срок действия установлен

с 01.01. 1978 г.
до 01.01. 1983 г.



Реклама

(Измененная редакция, Изм. № 2)

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает фотоколориметрический и спектральный методы определения содержания цинка (при содержании цинка от 0,001 до 0,15 %) и атомно-абсорбционный.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 21877.0-76.



Реклама

2. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

2.1. Сущность метода

Пробу разлагают в смеси соляной кислоты и брома. Олово и сурьму отгоняют в виде хлоридов, цинк извлекают изоамиловым спиртом из солянокислого раствора и после перевода в водную фазу определяют фотоколориметрированием окрашенного комплекса с дитизоном в четыреххлористом углероде при длине волны 540 нм.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.

Делительные воронки вместимостью 100, 150 и 700 см3.



Реклама

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:10.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Аммиак по ГОСТ 3760-79.

Аммоний роданистый, раствор 400 г/дм3. Раствор очищают от примесей экстракцией изоамиловым спиртом: 500 см3 раствора встряхивают с 25 см3 изоамилового спирта в течение 2 мин.



Реклама

Промывная жидкость; готовят следующим образом: к 300 см3 воды приливают 100 см3 40 %-ного очищенного раствора роданистого аммония и 2,5 см3 раствора серной кислоты, разбавленной 1:1.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, раствор 200 г/дм3. Раствор очищают дитизоном, для чего 100 см3 раствора встряхивают с раствором дитизона 0,05 г/дм3 порциями по 2-3 см3 до тех пор, пока не перестанет изменяться цвет дитизона. Затем остаток дитизона извлекают из раствора четыреххлористым углеродом до тех пор, пока новая порция его не останется бесцветной.

Аммиачный раствор хлористого аммония: к 200 см3 воды приливают 20 см3 20 %-ного очищенного раствора хлористого аммония и 25 см3 раствора аммиака.

Спирт изоамиловый по ГОСТ 5830-79.

Ализариновый красный С (ализаринсульфонат натрия), раствор 1 г/дм3, индикатор.



Реклама

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, раствор концентрации 4 моль/дм3; готовят следующим образом: 240 см3 кислоты вливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, раствор концентрации 1 моль/дм3; готовят следующим образом: 60,05 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.

Ацетатный буферный раствор: готовят смешиванием равных частей 4 н. раствора уксусной кислоты и 1 н. раствора уксуснокислого натрия (рН 4).

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76, раствор 500 г/дм3, очищенный дитизоном так же, как и хлористый аммоний.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74.



Реклама

Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165-79, раствор 0,5 г/дм3: готовят растворением 50 мг реактива в 50 см3 четыреххлористого углерода. Раствор переносят в делительную воронку и дважды встряхивают со 100 см3 раствора аммиака концентрации 20 г/дм3, после чего органический слой отбрасывают. Водный слой слегка подкисляют концентрированной соляной кислотой, добавляют 50 см3 четыреххлористого углерода и встряхивают. После отделения четыреххлористого углерода экстракцию повторяют с новой порцией четыреххлористого углерода. Оба экстракта объединяют и промывают водой. Раствор дитизона хранят в темной склянке с притертой пробкой.

Дитизон, 0,005 %-ный раствор; готовят разбавлением раствором четыреххлористого углерода концентрации 0,5 г/дм3 в 10 раз.

Цинк по ГОСТ 3640-79, марки ЦВ или Ц1.

Стандартные растворы цинка

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г металлического цинка растворяют в 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и перемешивают.



Реклама

1 см3 раствора А содержит 1,0 мг цинка.

Раствор Б; готовят разбавлением водой раствора А в 100 раз в день применения.

1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг цинка.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

2.3. Проведение анализа



Реклама

2.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 7 см3 концентрированной соляной кислоты, 1-1,5 см3 брома, накрывают часовым стеклом и выдерживают без нагревания до растворения навески. Затем стекло снимают, обмывают 2-3 см3 соляной кислоты и при умеренном нагревании выпаривают раствор досуха. Сухой остаток обрабатывают еще раз 5 см3 концентрированной соляной кислоты и снова выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:10, и нагревают до кипения. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки соляной кислотой, разбавленной 1:10, и перемешивают. После отстаивания от прозрачного раствора отбирают пипеткой аликвотную часть раствора и переносят в делительную воронку вместимостью 150 см3.

Величина аликвотной части в зависимости от содержания цинка в пробе указана в табл. 1.

Таблица 1

Содержание цинка, %

Объем аликвотной части раствора, см3

От 0,001 до 0,03

10,0

Св. 0,03 » 0,06

5,0

» 0,06 » 0,15

2,0

Далее в делительную воронку приливают 20 см3 40 %-ного раствора роданистого аммония, 1 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см3 изоамилового спирта. Воронку закрывают пробкой и энергично встряхивают в течение 2 мин. После расслоения жидкостей водный слой отбрасывают. К спиртовому раствору в воронке приливают 20 см3 промывной жидкости и встряхивают воронку в течение 1 мин. Водный слой снова отбрасывают. Операцию промывки повторяют еще три раза. Далее к органической фазе приливают 15 см3 аммиачного раствора хлорида аммония, встряхивают в течение 15 с и после расслаивания жидкости сливают аммиакат цинка в другую делительную воронку вместимостью 100 см3. Реэкстракцию с 15 см3 аммиачного раствора хлористого аммония повторяют еще раз.

Аммиачные растворы объединяют, прибавляют в воронку две капли индикатора ализаринового красного, ацетатный буферный раствор до рН 5-6 (раствор окрашивается в желто-розовый цвет) и 1 см3 раствора тиосульфата натрия.

Раствор экстрагируют 0,005 %-ным раствором дитизона в четыреххлористом углероде порциями по 2-3 см3. По мере извлечения цинка из водного раствора цвет экстракта меняется от красного через фиолетовый до зеленого. Экстракцию заканчивают, когда новая порция дитизона не изменит свой цвет. Экстракты сливают в мерную колбу вместимостью 50 см3 с притертой пробкой, доливают до метки четыреххлористым углеродом, перемешивают и фильтруют раствор через сухой беззольный фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре при длине волны 540 нм в кювете с толщиной слоя 1 см. В качестве раствора сравнения применяют четыреххлористый углерод.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.3.2. Построение градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью по 100 см3 помещают 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного раствора Б, приливают в воронки по 30 см3 аммиачного раствора хлористого аммония, по две капли индикатора, устанавливают ацетатным буферным раствором рН 5-6 и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.

Измеряют оптическую плотность растворов и после вычитания из показаний оптической плотности стандартных растворов показания оптической плотности раствора контрольного опыта строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Содержание цинка (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где m - количество цинка, найденное по градуировочному графику, г;

50 - объем исходного раствора, см3;

V - объем аликвотной части раствора, см3;

m1 - масса навески пробы, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Содержание цинка, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,001 до 0,002

0,0006

Св. 0,002 » 0,005

0,001

» 0,005 » 0,01

0,002

» 0,01 » 0,03

0,005

» 0,03 » 0,05

0,008

» 0,05 » 0,10

0,01

» 0,10 » 0,15

0,02

(Измененная редакция, Изм. № 2)

3. СПЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

3.1. Сущность метода

Метод основан на переводе анализируемой пробы металла в окись. Окисленный образец смешивают с угольным порошком и помещают в кратер нижнего угольного электрода. Для возбуждения спектра используется дуга постоянного тока. Спектр дуги фотографируют с помощью спектрографа. Измеряют почернения аналитических линий и «внутреннего стандарта». Концентрации определяемых элементов находят по градуировочному графику.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Спектрограф для регистрации ультрафиолетовой области спектра с трехлинзовой системой освещения или спектрограф любого типа, работающий в ультрафиолетовой области, с фотографической или фотоэлектрической регистрацией спектра.

Источник постоянного тока для питания дуги.

Электропечь муфельная с терморегулятором.

Сушильный шкаф.

Кварцевые выпаривательные чашки.

Стаканы из кварца.

Весы торсионные или аналитические.

Микрофотометр.

Ступка агатовая или из органического стекла.

Фотопластинки спектрографические типа I или ЭС.

Спектрально-чистые угли.

Баня электрическая или электроплитка.

Проявитель и фиксаж по ГОСТ 10691.0-73 - ГОСТ 10691.4-73. Допускается применение проявителя и фиксажа другого состава.

Меди окись, ч. д. а.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.

Свинца окись по ГОСТ 9199-77, ч. д. а.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, х. ч., перегнанная.

Сурьмы трехокись, ч. д. а.

Цинка окись по ГОСТ 10262-73, ч. д. а.

Олова окись по ГОСТ 22516-77, ч. д. а.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

3.3. Приготовление градуировочных образцов

Градуировочные образцы готовят идентичными по содержанию основных компонентов анализируемым пробам. Основой для приготовления градуировочных образцов служит смесь соответствующих количеств окиси: олова, сурьмы, меди (для баббитов марок Б88, Б83 и Б83С), олова, сурьмы и свинца (для баббитов марок Б16, БН и БС6).

В головной образец, содержащий 1 % цинка в расчете на металл, вводят окись цинка. Образец перемешивают со спиртом, затем сушат, прокаливают и еще раз тщательно перемешивают.

Рабочие образцы готовят последовательным разбавлением каждого предыдущего образца основой. Готовят серию образцов с содержанием цинка в них от 0,003 до 0,2 %.

3.4. От средней пробы отбирают навеску массой 3-5 г, которую помещают в кварцевый стакан или чашку, наливают 50-70 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Пробы растворяют при умеренном нагревании. Раствор выпаривают досуха, а затем прокаливают в муфельной печи при температуре 500-550 °С в течение 20 мин.

Полученный при растворении и прокаливании осадок окисей металлов тщательно перемешивают, набивают в кратеры угольных электродов, имеющих размер 3?3 мм, с боковыми отверстиями 1 мм. Перед спектрографированием угольные электроды необходимо обжечь в дуге переменного тока силой 10-12 А в течение 15 с. При спектрографировании электроды помещают так, чтобы нижний электрод с пробой был анодом, а верхний электрод, заточенный на усеченный конус, с площадкой диаметром 1,5-2,0 мм, - катодом.

Время экспозиции, промежуточную диафрагму, ширину щели выбирают оптимальными для получения интенсивности спектров в области нормальных почернений. Спектры возбуждают в дуге переменного тока силой 10 А. Время проявления пластинки 3 мин при температуре проявителя 18-20 °С.

Регистрацию спектров производят на пластинке типа 1 или ЭС.

Определение содержания цинка ведут из одной навески по трем параллельным определениям.

(Новая редакция, Изм. № 2)

3.5. Обработка результатов

3.5.1. На полученных спектрограммах фотометрируют почернения линий цинка и линий «внутреннего стандарта».

Используемые аналитические линии и линии «внутреннего стандарта» приведены в табл. 3.

Таблица 3

Определяемый элемент

Аналитические линии,

Линия «внутреннего стандарта»,

Цинк

3302,94

Свинец 3220,5 или фон

3345,02

По результатам фотометрирования спектров градуировочных образцов строят градуировочный график в координатах ?S - lgC.

По результатам фотометрирования спектров проб по графикам находят содержание цинка. Результат умножают на переводной коэффициент 1,2.

3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

Таблица 4

Содержание цинка, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

До 0,005

0,002

От 0,005 до 0,01

0,004

Св. 0,01 » 0,02

0,006

» 0,02 » 0,04

0,01

» 0,04 » 0,10

0,02

» 0,10 » 0,15

0,04

(Измененная редакция, Изм. № 2)

4. Атомно-абсорбционный метод определения содержания цинка

4.1. Сущность метода

Метод основан на избирательном поглощении света от стандартного источника атомами цинка. Раствор распыляют в ацетилено-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 213,8 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 и 300 см3.

Кислота азотная, ос. ч. по ГОСТ 11125-78.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота).

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, дважды перегнанная.

Смесь для растворения; готовят по ГОСТ 21877.3-76.

Смесь хромовая, раствор двухромовокислого калия концентрации 100 г/дм3 в концентрированной серной кислоте;

Цинк по ГОСТ 3640-79.

Стандартные растворы цинка

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1000 г цинка растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,1 мг цинка.

Раствор Б; готовят перед применением: 10 см3 раствора А помещают в колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают 1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг цинка.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Посуду, необходимую для проведения анализа, моют последовательно хромовой смесью, соляной кислотой, водой и затем не менее двух раз обмывают дистиллированной водой.

4.3.2. В зависимости от содержания цинка навеску баббита массой, указанной в табл. 5, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см3 приливают небольшими порциями 10 см3 смеси для растворения. Далее анализ проводят по ГОСТ 21877.3-76.

Таблица 5

Содержание цинка, %

Масса навески, г

Вместимость мерной колбы, см3

От 0,001 до 0,01 включ.

1

50

Св. 0,01 » 0,04 »

0,5

100

» 0,04 » 0,1 »

0,2

100

» 0,1 » 0,15 »

0,1

100

Фотометрирование проводят при длине волны 213,8 нм в условиях, указанных в ГОСТ 21877.3-76.

Концентрацию цинка устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с анализируемыми растворами серию растворов с известным содержанием цинка.

4.3.3. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см3 отмеривают микробюреткой 0; 1,0; 2,0; 4,0; 10,0; 15,0; 20,0 см3 стандартного раствора Б цинка, приливают по 10 см3 смеси для растворения, доводят водой до метки и перемешивают.

Фотометрируют как анализируемые растворы. По полученным средним значениям абсорбции и известным концентрациям цинка строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Содержание цинка (X) в процентах вычисляют по формуле

где С - концентрация фотометрируемого раствора, мкг/ см3;

V - объем фотометрируемого раствора, см3;

т - масса навески баббита, г;

106 - коэффициент пересчета микрограммов в граммы.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 6.

Таблица 6

Содержание цинка, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,001 до 0,002 включ.

0,0006

Св. 0,002 » 0,005 »

0,001

» 0,005 » 0,01 »

0,002

» 0,01 » 0,03 »

0,005

» 0,03 » 0,05 »

0,008

» 0,05 » 0,10 »

0,01

» 0,10 » 0,15 »

0,02

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Раздел 4. (Введен дополнительно, Изм. № 1)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие требования. 1

2. Фотоколориметрический метод определения содержания цинка. 1

3. Спектрохимический метод определения содержания цинка. 4

4. Атомно-абсорбционный метод определения содержания цинка. 5




Реклама: ;




Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика