ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ Методы определения меди и свинца Tin and lead babbits. Methods for the determination of copper and lead

ГОСТ 21877.3-76 Взамен ГОСТ 1380.3-70

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.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает весовой электролитический метод определения содержания меди (при содержании меди от 0,1 до 7 %) и свинца (при содержании свинца от 0,1 до 0,5 %) и фторйодометрический метод определения содержания меди и атомно-абсорбционный метод определения содержания меди (при содержании меди от 0,1 до 7 %).

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ И СВИНЦА

2.1. Сущность метода

Пробу растворяют в смеси кислот. Олово и сурьму отгоняют в виде бромида. Свинец при содержании его выше 1 % отделяют в виде сернокислой соли. В азотнокислом растворе медь и свинец выделяют электролизом.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Электроды сетчатые платиновые цилиндрические по ГОСТ 6563-75.

Электролизер с мешалкой, рассчитанный на постоянный ток силой 3 А.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1 и 2:98.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: 45 см³ соляной кислоты смешивают с 45 см³ бромистоводородной кислоты и приливают 10 см³ брома.

Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.

Мочевина по ГОСТ 5691-77.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867-77.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 1,0-2,0 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, растворяют в 30 см³ смеси кислот для растворения и выпаривают при умеренном нагревании досуха. Затем к сухому остатку приливают еще 10 см³ смеси и снова выпаривают досуха. Отгонку олова и сурьмы повторяют еще раз, ополаскивая смесью кислот стенки стакана. К сухому остатку прибавляют 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят до удаления брома. Далее, в зависимости от содержания свинца, анализ ведут, как указано в п. 2.3.2 или 2.3.3.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.3.2. При массовой доле свинца до 1 % к раствору прибавляют 2 г азотнокислого аммония, разбавляют до 150-180 см³ водой и нагревают до 80-90 °С. В раствор погружают платиновые электроды и электролит разбавляют водой так, чтобы сетки электродов были покрыты раствором на ³/₄ длины.

Электролиз проводят в течение 10 мин при силе тока 0,5-1,0 А, а затем 50 мин при силе тока 2-2,5 А и напряжении 2-3 В (при перемешивании). После обесцвечивания раствора прибавляют 0,1 г мочевины, стекло, стенки стакана и выступающие части электродов ополаскивают водой и ведут электролиз еще 10 мин. Если на свежепогруженной части катода не выделяется медь, электролиз считают законченным. Не выключая тока, стакан с электролитом удаляют и электроды быстро промывают, последовательно погружая их в два стакана с водой на 10 с. Затем промывают электроды этиловым спиртом.

Катод сушат при 105±5 °С в течение 5 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. По разности взвешивания до и после электролиза вычисляют массу высаженной меди.

Анод высушивают в течение 5-7 мин при 200±5 °С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. По разности до и после электролиза вычисляют массу выделившейся двуокиси свинца и определяют содержание свинца.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

2.3.3. При содержании свинца выше 1 % к раствору прибавляют 4 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и охлаждают раствор до 15-18 °С. Выделившийся сернокислый свинец фильтруют через плотный фильтр и промывают 3-5 раз серной кислотой, разбавленной 2:98. Объем доводят водой до 100 см³ и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.2.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.4. Обработка результатов

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

,

где т - масса платинового катода до электролиза, г;

т₁ - масса платинового катода после электролиза, г;

т₂ - масса навески, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 1.

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. № 2)

2.4.3. Содержание свинца (Х₁) в процентах вычисляют по формуле

,

где т - масса платинового анода до электролиза, г;

т₁ - масса платинового анода после электролиза, г;

т₂ - масса навески пробы, г;

0,86 - коэффициент пересчета двуокиси свинца на свинец.

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

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. № 2)

3. ФТОРЙОДОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ В СВИНЦОВЫХ БАББИТАХ

3.1. Сущность метода

Пробу растворяют в смеси соляной и бромистоводородной кислот с бромом. После удаления следов окислителя восстанавливают медь до одновалентной йодидом калия, при этом выделяется йод, который в растворе плавиковой кислоты титруют раствором тиосульфата.

3.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь для растворения: смешивают 45 см³ соляной и 45 см³ бромистоводородной кислот и осторожно приливают 10 см³ брома.

Соляно-уксусная смесь; готовят следующим образом: к 200 см³ концентрированной соляной кислоты добавляют 150 см³ уксусной кислоты, разбавленной 1:1. Смесь хранят в закрытой склянке.

Аммоний фтористоводородный по ГОСТ 4518-75, раствор, приготовленный следующим образом: 600 г соли растворяют в 1 л воды. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Калий йодистый по ГОСТ 4232-74, раствор 200 г/дм³.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163-76, свежеприготовленный раствор 10 г/дм³.

Спирт амиловый или хлороформ.

Стандартный раствор меди; готовят следующим образом: 0,500 г электролитической меди растворяют в стакане вместимостью 400-500 см³ в 10 см³ концентрированной азотной кислоты, закрыв стакан часовым стеклом. После растворения навески меди стекло обмывают, нагревают раствор до удаления окислов азота и сокращения объема до 2-3 см³. Остаток разбавляют водой, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 1 мг меди.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76, раствор концентрации 0,25 моль/дм³; готовят растворением 6,2 г соли в 1 л дистиллированной воды, содержащей 0,1 г карбоната натрия.

Для повышения стабильности раствора прибавляют 5 см³ амилового спирта или 0,3 см³ хлороформа.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску баббита массой 0,5-1,0 г помещают в стакан вместимостью 250-300 см³, приливают 10 см³ смеси для растворения и по окончании бурной реакции нагревают до растворения. Раствор выпаривают досуха, не доводя до кипения. Сухие соли смачивают 10 см³ концентрированной соляной кислоты и также выпаривают досуха. Затем соли смачивают 5 см³ концентрированной соляной кислоты и осторожно, не перегревая сухой остаток, удаляют избыток кислоты и ее конденсат на внутренней поверхности стакана.

Сухой остаток охлаждают, растворяют в 3,5 см³ соляно-уксусной смеси, которую точно отмеривают из бюретки или пипетки, приливают 12,5 см³ горячей воды, перемешивают и охлаждают.

Затем из пипетки приливают 5 см³ раствора фтористого аммония, обмывая им внутренние стенки стакана, перемешивают, приливают 10 см³ раствора йодистого калия и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до соломенно-желтой окраски раствора. Затем прибавляют 3-5 см³ раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синего окрашивания.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

3.3.2. Установка титра тиосульфата натрия

Массовую концентрацию устанавливают по стандартному раствору соли меди. Для установки титра берут аликвотные части по 25,0 см³ стандартного раствора, помещают в стакан вместимостью 300-400 см³ и осторожно выпаривают досуха. Затем сухие соли обрабатывают дважды соляной кислотой, приливая каждый раз по 5 см³ и следя за тем, чтобы соли после второй обработки не перекаливались, имели голубой цвет. После охлаждения приливают все реактивы и продолжают анализ, как указано в п. 3.3.1.

Массовую концентрацию раствора (T) тиосульфата по меди, выраженную в г/см³, вычисляют по формуле

,

где V₂ - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованное на титрование, см³;

V₁ - объем стандартного раствора меди, взятый для установки титра, см³;

Т₁ - титр стандартного раствора меди, г/см³.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Содержание меди (X) в процентах вычисляют по формуле

где V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см³;

Т - массовая концентрация раствора тиосульфата натрия по меди, г/см³;

m - масса навески пробы, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в табл. 3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. № 2)

4. Атомно-абсорбционный метод определения содержания меди

4.1. Сущность метода

Метод основан на избирательном поглощении света от стандартного источника атомами меди. Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 324,7 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см³.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-78.

Смесь кислот для растворения: готовят следующим образом: фтористоводородную и азотную кислоты смешивают с водой в соотношении 2:3:5 соответственно. Смесь хранят в полиэтиленовой посуде.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.

Медь электролитическая по ГОСТ 859-78.

Стандартный раствор меди готовят следующим образом: 0,1000^; г меди растворяют в 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:2, и кипятят до удаления, окислов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью-1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,1 мг меди.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. В зависимости от содержания меди навеску оловянного баббита массой, указанной в табл. 4, помещают в стакан из фторопласта вместимостью-50 см³ и приливают небольшими порциями 10 см³ смеси для растворения, следя за тем, чтобы реакция не протекала бурно. Разложение свинцовых баббитов. проводится следующим образом: навеску свинцового баббита массой, указанной в табл. 4, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см³, приливают 10 см³ смеси для растворения, подогревают, добавляют 10 см³ воды, 2-3 капли перекиси водорода и нагревают до полного растворения, затем содержимое стакана охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью, указанной в табл. 4, добавляют смесь для растворения из расчета 10 см³ смеси на 50 см³ объема раствора, доводят до метки водой и перемешивают. При содержании меди более 0,5 % отбирают аликвотную часть раствора, переводят в мерную колбу в соответствии с табл. 4, снова добавляют смесь для растворения, доводят водой до метки и перемешивают.

Таблица 4

Полученный раствор распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя атомно-абсорбционного спектрометра и фотометрируют при длине волны 324,7 нм, используя в качестве источника излучения лампу с полым катодом.

Фотометрирование для каждой навески проводят три раза. К расчету принимают среднее арифметическое трех измерений с учетом результата, полученного при фотометрировании раствора контрольного опыта.

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

4.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см³ отмеряют микробюреткой 0; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5 см³ стандартного раствора меди, приливают по 10 см³ смеси для растворения, доводят водой до метки и перемешивают. Фотометрируют растворы, как указано в п. 4.3.1.

По полученным средним значениям абсорбции и известным концентрациям, меди строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1 Содержание меди (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где С - концентрация меди, найденная по градуировочному графику, мкг/см³;

V - объем фотометрируемого раствора, см³;

V₁ - объем первоначального разведения, см³;

т - масса навески, г;

а - аликвотная часть раствора, см³.

4.4.2 Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа при доверительной вероятности Р=0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 5.

Таблица 5

(Измененная редакция, Изм. № 2)

 

СОДЕРЖАНИЕ