МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ    СТАНДАРТ

БРОНЗЫ ОЛОВЯННЫЕ Методы определения фосфора

Tin bronze. Methods for the determination of phosphorus

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.81

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, ГОСТ 613 и ГОСТ 614.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1531—79.

(Измененная редакция, Изм. № 1,2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по п. 1.1 ГОСТ 1953.1.

(Измененная редакция, Изм. №1,2).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА (от 0,01 % до 0,5 %)

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.

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

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

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, 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; 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, перекристаллизованный из спиртового раствора, свежеприготовленный раствор 100 г/дм³ (перекристаллизацию молибденовокислого аммония по ГОСТ 1953.9. Определение кремния).

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

Издание официальное ★

С. 2 ГОСТ 1953.4-79

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.

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

2.2—2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

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).

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 см³ смеси кислот, 1 см³ перекиси водорода. Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1. По полученным данным строят градуировочный график.

Оптическую плотность раствора измеряют относительно раствора, не содержащего фосфора.

2.3.1.    2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

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. № 1).

2.4.    Обработка результатов

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

_v /и, • 100

А    >

т ’

где т_[ — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, г; т — масса навески бронзы, г.

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

Массовая доля фосфора, %	d, %	D, %	Массовая доля фосфора, %	d, %	D, %
От 0,005 до 0,01 включ.	0,001	0,001	От 0,1 до 0,2 включ.	0,01	0,01
Св. 0,01 » 0,02 »	0,002	0,003	Св. 0,2 » 0,5 »	0,02	0,03
» 0,02 » 0,05 »	0,003	0,004	» 0,5 » 0,8 »	0,03	0,04
» 0,05 » 0,10 »	0,005	0,007	» 0,8 » 1,2 »	0,05	0,07

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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.

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

2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА (от 0,3 % до 1,2 %)

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 и разбавленная 1:1.

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

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180.

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.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

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

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

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

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765.

Раствор молибдатного реагента; готовят следующим образом: 80 г молибденовокислого аммония растворяют на холоду 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.

Фенолфталеин по НД, раствор 10 г/дм³ в этиловом спирте.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, 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.

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.

Коэффициент молярности гидроокиси натрия вычисляют по формуле

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

27

3.3.    П р о в е д е н и е 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 отгитровывают избыток гидроокиси натрия 0,1 н. раствором соляной кислоты до обесцвечивания раствора.

3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

3.4.    Обработка результатов

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

_х = (К, К – У₂) Т m    ’

где V_{ — объем 0,1 моль/дм³ раствора гидроокиси натрия, см³;

V₂ — объем 0,1 моль/дм³ раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование избытка гидроокиси натрия, см³;

К— коэффициент нормальности раствора гидроокиси натрия;

Т— титр 0,1 моль/дм³ раствора гидроокиси натрия, равный 0,000135 г/см³ фосфора; m — навеска сплава, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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

(Измененная редакция, Изм. № 2).

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.

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

3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

28

ГОСТ 1953.4-79 С. 5

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.10.79 № 3899

3.    Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1531—79

4.    ВЗАМЕН ГОСТ 1953.4-74

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта	Обозначение НТД, на который даны ссылки	Номер пункта, подпункта
ГОСТ 8.315-97	2.4.4, 3.4.4	ГОСТ 4328-77	3.2
ГОСТ 613-79	Вводная часть	ГОСТ 4461-77	3.2
ГОСТ 614-97	Вводная часть	ГОСТ 5017-74	Вводная часть
ГОСТ 1953.1-79	1.1	ГОСТ 9336-75	2.2
ГОСТ 1953.9-79	2.2	ГОСТ 9656-75	2.2
ГОСТ 2062-77	3.2	ГОСТ 10929-76	2.2
ГОСТ 3118-77	2,2, 3.2	ГОСТ 18300-87	3.2
ГОСТ 3760-79	3.2	ГОСТ 20490-75	3.2
ГОСТ 3765-78	2.2., 3.2	ГОСТ 22180-76	3.2
ГОСТ 4144-79	3.2	ГОСТ 22867-77	3.2
ГОСТ 4198-75	2.2	ГОСТ 25086-87	1.1, 2.4.4, 3.4.4
ГОСТ 4217-77	3.2

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (НУС 11-12—94)

7. ИЗДАНИЕ с Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., августе 1990 г. (НУС 6-83,11-90)

29