Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 2 июня 1997 г. N 204

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

 

Zinc alloys. Methods for determination of copper

 

ГОСТ 25284.2-95

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Предисловие

 

1. Разработан Донецким государственным институтом цветных металлов (ДонИЦМ); Межгосударственным техническим комитетом МТК 107.

Внесен Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации.

2. Принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 7 МГС от 26 апреля 1995 г.).

За принятие проголосовали:

 

┌──────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐

│ Наименование государства │Наименование национального органа по │

│                          │            стандартизации           │

├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤

│Республика Белоруссия     │Госстандарт Белоруссии               │

│Республика Молдова        │Молдовастандарт                      │

│Российская Федерация      │Госстандарт России                   │

│Украина                   │Госстандарт Украины                  │

└──────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘

 

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1997 г. N 204 межгосударственный стандарт ГОСТ 25284.2-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.

4. Взамен ГОСТ 25284.2-82.

 

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает атомно-абсорбционный (при массовой доле меди от 0,005 до 8%), йодометрический и электрогравиметрический (при массовой доле меди от 0,5 до 6%) методы определения меди в пробах этих сплавов.

 

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79. Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 859-78. Медь. Марки

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4232-74. Калий йодистый. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 6691-77. Карбамид. Технические условия

ГОСТ 10163-76. Крахмал растворимый. Технические условия

ГОСТ 10929-76. Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 25284.0-95. Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 27068-86. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия.

 

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25284.0.

 

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

 

4.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции меди при длине волны 324,7 нм в пламени ацетилен-воздух.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:1 и 2 моль/дм3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 1:1.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Медь металлическая по ГОСТ 859.

Стандартные растворы меди

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

1 см3 раствора А содержит 0,001 г меди.

Раствор Б: 25 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, добавляют 25 см3 раствора (2 моль/дм3) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г меди.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 200 см3 и растворяют в 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1). После растворения пробы добавляют 1 см3 пероксида водорода и кипятят 5 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. При массовой доле меди свыше 0,1% отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1, добавляют 20 см3 раствора (2 моль/дм3) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

 

Таблица 1

 

┌───────────────────────┬──────────────┬─────────────┬───────────┐

│ Массовая доля меди, % │Объем аликвот-│Масса навески│Вместимость│

│                       │ной части     │в аликвотной │  мерной   │

│                       │раствора, см3 │части раство-│колбы, см3 │

│                       │              │ра пробы, г  │           │

├───────────────────────┼──────────────┼─────────────┼───────────┤

│От  0,005 до 0,1 включ.│Весь          │1            │100        │

│Св. 0,1   "  2   "     │10            │0,1          │200        │

│"   2     "  8   "     │2             │0,02         │200        │

└───────────────────────┴──────────────┴─────────────┴───────────┘

 

4.3.2. Для построения градуировочного графика в шесть из семи мерных колб вместимостью по 100 см3 каждая вводят 0,5; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 раствора Б. Во все колбы добавляют по 10 см3 раствора (2 моль/дм3) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор, в который не добавлен стандартный раствор Б, служит раствором контрольного опыта.

4.3.3. Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию при длине волны 324,7 нм. По полученным значениям атомной абсорбции меди в растворах для построения градуировочного графика и соответствующим им значениям массовой концентрации строят градуировочный график.

Массовую концентрацию меди в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю меди Х, %, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где  - массовая концентрация меди в растворе пробы, г/см3;

- массовая концентрация меди в растворе контрольного опыта, г/см3;

V - объем раствора пробы, подготовленный для измерения атомной абсорбции, см3;

m - масса навески пробы или масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.

4.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

 

Таблица 2

 

                                                    В процентах

┌─────────────────────────┬───────────────────────────────────┐

│   Массовая доля меди    │Абсолютное допускаемое расхождение │

│                         ├─────────────────┬─────────────────┤

│                         │  результатов    │  результатов    │

│                         │  параллельных   │  анализа меди   │

│                         │определений меди │                 │

├─────────────────────────┼─────────────────┼─────────────────┤

│От  0,005 до 0,010 включ.│0,0010           │0,0020           │

│Св. 0,01  "  0,03  "     │0,0020           │0,004            │

│"   0,03  "  0,06  "     │0,003            │0,006            │

│"   0,06  "  0,15  "     │0,005            │0,010            │

│"   0,15  "  0,5   "     │0,010            │0,020            │

│"   0,5   "  1,0   "     │0,04             │0,08             │

│"   1,0   "  3,0   "     │0,06             │0,12             │

│"   3,0   "  8     "     │0,12             │0,24             │

└─────────────────────────┴─────────────────┴─────────────────┘

 

5. ЙОДОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в азотной кислоте, реакции окисления-восстановления двухвалентных ионов меди и йодида калия. Выделившийся при этом свободный йод титруют в присутствии крахмала раствором тиосульфата натрия, который восстанавливает его до йодидионов. Мешающее действие оксида азота устраняют мочевиной.

5.2. Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Калия йодид по ГОСТ 4232, раствор 200 г/дм3.

Мочевина по ГОСТ 6691, насыщенный раствор: 100 г мочевины растворяют в 100 см3 горячей воды.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, раствор 10 г/дм3, свежеприготовленный: 1 г крахмала размешивают в небольшом количестве воды и полученную суспензию медленно вливают в 100 см3 кипящей воды. Кипятят до просветления раствора, охлаждают.

Медь металлическая по ГОСТ 859.

Стандартный раствор меди

Навеску меди массой 1 г растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты (1:1), переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,002 г меди.

Натрия карбонат по ГОСТ 83.

Натрия тиосульфат 5-водный по ГОСТ 27068, раствор 0,1 моль/дм3: 24,8 г тиосульфата натрия 5-водного растворяют в воде, добавляют 3 г безводного карбоната натрия для устойчивости раствора, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор выдерживают в течение двух недель в темном месте, после чего устанавливают массовую концентрацию раствора. Хранят в посуде из темного стекла.

Для установления массовой концентрации тиосульфата натрия 25 см3 стандартного раствора меди помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают и далее поступают, как указано в 5.3.

Массовую концентрацию раствора тиосульфата натрия по меди Т рассчитывают по формуле

 

, (2)

 

где m - масса меди в аликвотной части стандартного раствора меди (т.е. в 25 см3), г;

V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, см3.

5.2.1. Допускается устанавливать массовую концентрацию по стандартному образцу цинкового сплава. В этом случае в коническую колбу помещают навеску стандартного образца массой 2 г и растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты (1:1) сначала на холоде, а затем при нагревании, далее поступают, как указано в 5.3.

5.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 2 г (для сплавов с массовой долей меди не более 2%) и 1 г (для сплавов с массовой долей меди свыше 2%) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты (1:1) сначала на холоде, а затем при нагревании. После окончания растворения удаляют оксиды азота кипячением, прибавляют 1 см3 раствора мочевины для связывания остаточных оксидов азота, стенки колбы обмывают водой, добавляют 80 - 100 см3 воды, 20 см3 раствора йодида калия, выдерживают 3 - 5 мин, титруют раствором тиосульфата натрия до соломенно-желтого цвета, добавляют 5 см3 крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски раствора. Раствор тиосульфата натрия в конце титрования добавляют по каплям, тщательно перемешивая содержимое колбы после добавления каждой капли.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю меди Х, %, вычисляют по формуле

 

, (3)

 

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

Т - массовая концентрация раствора тиосульфата натрия, выраженная в граммах меди на 1 см3 раствора, г/см3;

m - масса навески пробы, г.

5.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

 

6. ЭЛЕКТРОГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

6.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в азотной кислоте, электролитическом выделении меди из раствора азотной и серной кислот и установлении ее массы.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для электролиза.

Мешалка (механическая или магнитная) или вращающийся анод.

Электроды сетчатые платиновые или из упрочненной платиновой лигатуры с металлами той же группы.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:99.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Этанол ректификованный технический по ГОСТ 18300.

6.3. Проведение анализа

Навеску сплава массой 5 г помещают в стакан вместимостью 400 - 600 см3, добавляют 20 см3 воды. Накрывают часовым стеклом и осторожно небольшими порциями добавляют 20 см3 азотной кислоты.

При бурной реакции растворения стакан с пробой охлаждают водой. После окончания процесса растворения снимают часовое стекло, ополоснув его и стенки стакана водой, затем удаляют оксиды азота кипячением и доливают до 200 см3 водой. К раствору при постоянном перемешивании добавляют по каплям аммиак до появления мути из-за образования гидроксида алюминия, добавляют 2 см3 азотной кислоты, 4 см3 раствора серной кислоты и доливают водой до 300 см3. Предварительно взвешивают катод, очищенный в азотной кислоте, промытый в этаноле и высушенный при температуре 105 - 110 °С в течение 3 - 5 мин. Вставляют электроды в электролизер, устанавливают стакан с раствором в нужное положение и доливают водой до полного погружения электродов. Накрывают соответствующей разъемной крышкой или двумя половинками часового стекла и проводят электролиз при плотности тока 2 А/дм2 и перемешивании раствора. Через 30 мин промывают крышку и стенки стакана струей воды и продолжают электролиз до тех пор, пока не закончится осаждение меди, о чем свидетельствует отсутствие осадка на свежепогруженной поверхности катода. Уменьшают плотность тока до 0,5 А/дм2 и промывают электроды, погружая их сначала в стакан с раствором азотной кислоты (1:99), а затем с водой. Не выключая тока, извлекают катод из раствора, ополаскивают водой и после отключения тока промывают этанолом. Катод высушивают в течение 5 - 10 мин при температуре 105 - 110 °С, охлаждают и взвешивают.

6.4. Обработка результатов

6.4.1. Массовую долю меди Х, %, вычисляют по формуле

 

, (4)

 

где m - масса навески, г;

- масса катода, г;

- масса катода с выделившейся медью, г.

6.4.2. Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.