Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 8 февраля 1983 г. N 704

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ СВИНЦОВО-СУРЬМЯНИСТЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ

 

Lead-antimony alloys.

Methods for the determination of zinc and copper

 

ГОСТ 1293.5-83

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 20.11.1987 N 4205)

Взамен ГОСТ 1293.5-74

 

Срок действия

с 1 июля 1983 года

до 1 июля 1988 года

 

Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный метод определения цинка и меди при массовой доле цинка от 0,0005 до 0,05%, меди от 0,002 до 0,6% и полярографический метод определения цинка и меди при массовой доле цинка от 0,0005 до 0,05%, меди от 0,001 до 0,3% в свинцово-сурьмянистых сплавах.

(вводная часть в ред. Изменения N 2, утв. принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 1293.0-83.

 

2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ

 

(в ред. Изменения N 2, утв. принятого Протоколом

Межгосударственного Совета по стандартизации,

метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

 

2.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси азотной и винной кислот, распылении растворов в воздушно-ацетиленовое пламя и измерении величины поглощения линии цинка 213,8 нм и меди 324,8 нм.

(в ред. Изменения N 2, утв. принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки.

Воздух, сжатый под давлением  -  Па (2 - 6 атм), в зависимости от используемой аппаратуры.

Ацетилен в баллонах по ГОСТ 5457-75.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор с массовой концентрацией 400 г/дм3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, перегнанная в кварцевом аппарате, или кислота азотная по ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:3, 1:1 и 1:2.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 20.11.1987 N 4205, Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Свинец по ГОСТ 3778-77 с массовой долей цинка не более 0,0001%.

Раствор с массовой концентрацией свинца 100 г/дм3, готовят растворением 25 г стружки металлического свинца в 100 см3 азотной кислоты (1:3) при нагревании. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Восьмой абзац. Исключен. Изменение N 2, принятое Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Девятый абзац. Исключен. Изменение N 2, принятое Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Цинк по ГОСТ 3640-79.

Медь по ГОСТ 859-78 не ниже марки М0 или электролитная.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

2.3. Подготовка к анализу

2.3.1. Приготовление стандартных растворов цинка и меди

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Раствор А: 0,1000 г цинка растворяют в 15 см3 раствора азотной кислоты (1:3) при нагревании. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

1 см3 раствора А содержит 100 мкг цинка.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 10 мкг цинка.

Раствор В: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора В содержит 1 мкг цинка.

Раствор Г: 0,5000 г меди растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1 при нагревании. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

1 см3 раствора Г содержит 1 мг меди.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Раствор Д: 10 см3 раствора Г переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

1 см3 раствора Д содержит 100 мкг меди.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Раствор Е: 10 см3 раствора Д переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

1 см3 раствора Е содержит 10 мкг меди.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

2.3.2. Построение градуировочного графика

В восемь из девяти мерных колб вместимостью 100 см3 наливают 10 и 20 см3 стандартного раствора В, 5, 10 и 20 см3 стандартного раствора Б, 5, 8 и 10 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 8 и 10 мкг/см3 цинка.

Во все колбы добавляют по 12 см3 раствора азотной кислоты 1:2 и 20 см3 раствора свинца, доводят до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

В девять из десяти мерных колб вместимостью 100 см3 каждая помещают 4, 8, 10 и 20 см3 стандартного раствора Е, 5, 10 и 20 см3 стандартного раствора Д, 4 и 6 см3 стандартного раствора Г, что соответствует 0,4; 0,8; 1; 2; 5; 10; 20; 40 и 60 мкг/см3 меди.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Во все колбы добавляют по 12 см3 раствора азотной кислоты 1:2, доводят до метки водой и перемешивают.

(абзац введен Изменением N 2, принятым Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

2.4. Проведение анализа

Навеску сплава массой 2,0000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 5 см3 раствора винной кислоты и 15 см3 раствора азотной кислоты (1:2) и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Анализируемый и стандартные растворы распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют величину поглощения линии цинка 213,8 нм и линии меди 324,8 нм на атомно-абсорбционном спектрофотометре.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Условия измерения подбирают в соответствии с применяемым прибором. Используют два способа измерения величины поглощения в зависимости от модели прибора.

На спектрофотометрах, имеющих режим работы "концентрация", работают в режиме "концентрация" и результат получают на табло в мкг/см3 или в режиме "поглощение" методом "ограничивающих растворов", или по градуировочному графику.

На остальных спектрофотометрах работают в режиме "поглощение" с записью на самопишущем потенциометре или со снятием показаний по стрелочному или цифровому прибору.

Метод "ограничивающих растворов" заключается в получении отсчетов для анализируемого раствора и двух стандартных растворов, один из которых дает больший, а другой меньший отсчет по сравнению с отсчетом для анализируемого раствора.

2.5. Обработка результатов

2.5.1. Если измерение проводят на самопишущем потенциометре, то линейкой измеряют высоту пиков в миллиметрах и строят градуировочный график в координатах: С - концентрация определяемого элемента в растворе, мкг/см3; L - высота пика, мм.

При измерении величины поглощения линии определяемого элемента по стрелочному и цифровому прибору градуировочный график строят в координатах: С - концентрация определяемого элемента в растворе, мкг/см3, N - показания стрелочного или цифрового прибора.

Массовую долю цинка и меди (X) в процентах вычисляют по формуле

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

 

,

 

где  - концентрация цинка или меди в анализируемом растворе, мкг/см3;

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

- концентрация цинка или меди в растворе контрольного опыта, мкг/см3;

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

V - объем раствора сплава, см3;

m - масса навески сплава, г.

2.5.2. Расхождение результатов параллельных определений d (разность наибольшего и наименьшего результатов параллельных определений) и расхождение результатов анализа D (разность большего и меньшего результатов анализа) при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1 и 2.

 

Таблица 1

 

───────────────────────────┬───────────┬─────────────┬───────────

   Массовая доля цинка, %  │Предельное │ Расхождение │Расхождение

                           │ значение  │ результатов │результатов

                           │погрешности│параллельных │анализа D,

                           │результатов│ определений │     %

                           │  анализа  │     d, %    │

                           │ Дельта, % │             │

───────────────────────────┼───────────┼─────────────┼───────────

От  0,0005 до 0,0010 включ.│0,0002     │0,0002       │0,0002

Св. 0,0010  " 0,0020  "    │0,0002     │0,0003       │0,0003

 "  0,0020  " 0,0050  "    │0,0004     │0,0005       │0,0005

 "  0,0050  " 0,010   "    │0,0009     │0,0012       │0,0012

 "  0,010   " 0,020   "    │0,002      │0,002        │0,002

 "  0,020   " 0,050   "    │0,002      │0,003        │0,003

 

Таблица 2

 

──────────────────────────┬─────────────┬────────────┬───────────

   Массовая доля меди, %  │  Предельное │Расхождение │Расхождение

                          │   значение  │результатов │результатов

                          │ погрешности │параллельных│анализа D,

                          │ результатов │определений │     %

                          │   анализа   │    d, %    │

                          │  Дельта, %  │            │

──────────────────────────┼─────────────┼────────────┼───────────

От  0,0020 " 0,0050 включ.│0,0004       │0,0005      │0,0005

Св. 0,0050 " 0,010   "    │0,0009       │0,0012      │0,0012

 "  0,010  " 0,020   "    │0,002        │0,003       │0,003

 "  0,020  " 0,050   "    │0,003        │0,004       │0,004

 "  0,050  " 0,10    "    │0,006        │0,008       │0,008

 "  0,10   " 0,30    "    │0,02         │0,02        │0,02

 "  0,30   " 0,60    "    │0,04         │0,05        │0,05

 

Контроль точности анализа осуществляется с помощью стандартных образцов или другими методами, предусмотренными ГОСТ 1293.0-83.

Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не превышает предельных значений , приведенных в табл. 1 и 2, при выполнении следующих условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает допускаемых, результаты контроля точности положительные.

(п. 2.5.2 в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

2.5.3. Метод определения цинка применяют при разногласии в оценке качества сплава.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

 

3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И МЕДИ

 

3.1. Сущность метода

Метод основан на полярографическом определении цинка и меди на аммонийно-аммиачном фоновом электролите при потенциалах полуволн соответственно минус 1,44 и минус 0,52 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. Свинец предварительно выделяют в виде сульфата, сурьму частично соосаждают со свинцом, а другую часть удаляют в виде летучего бромида сурьмы.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Полярограф переменного тока.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1 и 1:50.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:20.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Железо хлорное по ГОСТ 4147-74, раствор 50 г/дм3: готовят на разбавленной 1:20 соляной кислоте.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) кристаллический по ГОСТ 195-77, насыщенный раствор.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Цинк по ГОСТ 3640-79.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 20.11.1987 N 4205)

Медь по ГОСТ 859-78, марки М0.

3.3. Подготовка к анализу

3.3.1. Приготовление стандартных растворов цинка и меди

Раствор А: 0,2000 г цинка и 0,2000 г меди растворяют в 15 - 20 см3 азотной кислоты (1:1) и выпаривают до получения влажного остатка. Приливают 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают до получения влажного остатка.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Выпаривание с соляной кислотой повторяют дважды. Прибавляют 50 см3 соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит по 0,2 мг цинка и меди.

Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А разбавляют соляной кислотой, разбавленной 1:20 в мерной колбе вместимостью 100 см3.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

1 см3 раствора Б содержит по 0,02 мг цинка и меди.

3.3.2. Для приготовления градуировочных растворов в семь мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают 2 см3 раствора Б, 0,5; 1; 2; 5; 10 и 15 см3 раствора А, приливают в каждую из колб, кроме последней, соляную кислоту, разбавленную 1:20, до объема 15 см3, по 40 - 50 см3 фонового электролита и по 4 см3 раствора хлорного железа, перемешивают, приливают по 10 см3 насыщенного раствора сульфита натрия, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

Градуировочные растворы содержат соответственно по 0,4; 1,0; 2,0; 4,0; 10,0; 20,0 и 30,0 мг/дм3 цинка и меди.

Количество и концентрации градуировочных растворов цинка и меди меняют в зависимости от концентрации этих элементов в анализируемом растворе.

3.3.3. Для приготовления фонового электролита в склянку вместимостью 1 дм3 наливают 500 см3 воды, прибавляют 100 г хлористого аммония, 200 см3 аммиака, перемешивают до растворения соли и разбавляют при перемешивании до метки водой.

3.4. Проведение анализа

Навеску сплава массой 5,0000 или 10,0000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 60 - 80 см3 азотной кислоты (1:1) и нагревают до полного растворения сплава. Приливают 50 см3 воды, 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до кипения, охлаждают 30 мин и фильтруют через плотный фильтр "синяя лента", собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 см3. Осадок на фильтре и в колбе промывают 3 - 4 раза холодной серной кислотой, разбавленной 11:50. Фильтр с осадком сульфата свинца отбрасывают.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

К фильтрату в мерной колбе прибавляют 5 см3 серной кислоты (1:1), доводят до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 25 или 50 см3, в зависимости от массовых долей цинка и меди, помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты и выпаривают до появления густых паров серной кислоты. Охлаждают и выпаривание с 5 см3 соляной кислоты повторяют. Приливают 5 см3 бромистоводородной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. Выпаривание с бромистоводородной кислотой повторяют дважды или трижды, в зависимости от содержания сурьмы в сплаве. Обмывают стенки колбы 1 - 2 см3 воды и выпаривают до полного удаления паров серной кислоты.

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

К слегка влажному остатку приливают в зависимости от конечного разбавления 4 или 8 см3 раствора соляной кислоты, нагревают до 50 - 60 °С, приливают 10 или 25 см3 фонового электролита, 1 или 2 см3 раствора хлорного железа, перемешивают, приливают 2,5 или 5 см3 насыщенного раствора сульфита натрия, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см3, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.

Часть раствора заливают в электролизер и полярографируют цинк и медь соответственно при потенциалах полуволны минус 1,44 и минус 0,52 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 20.11.1987 N 4205, Изменения N 2, утв. принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

В аналогичных условиях проводят полярографирование цинка и меди в градуировочных растворах и в растворе контрольного опыта, вычитая значения высот волн цинка и меди контрольного опыта из соответствующих значений анализируемого сплава.

3.5. Обработка результатов

3.5.1. Массовую долю цинка (и меди) (X) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где h - высота волны цинка (меди) раствора сплава, мм;

V - объем раствора сплава, см3;

m - масса навески сплава (масса навески, соответствующая аликвотной части раствора), г;

(в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)

К - коэффициент пересчета, который вычисляют по формуле

 

,

 

где  - высота волны цинка (меди) градуировочного раствора, мм;

С - концентрация цинка (меди) в градуировочном растворе, мг/дм3.

3.5.2. Расхождение результатов параллельных определений d (разность наибольшего и наименьшего результатов параллельных определений) и расхождение результатов анализа D (разность большего и меньшего результатов анализа) при доверительной вероятности  = 0,95 не должны превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1 и 3.

 

Таблица 3

 

───────────────────────────┬───────────┬─────────────┬───────────

   Массовая доля меди, %   │Предельное │ Расхождение │Расхождение

                           │ значение  │ результатов │результатов

                           │погрешности│параллельных │анализа D,

                           │результатов│определений  │     %

                           │ анализа   │    d, %     │

                           │ Дельта, % │             │

───────────────────────────┼───────────┼─────────────┼───────────

От  0,0010 до 0,0020 включ.│0,0002     │0,0003       │0,0003

Св. 0,0020 "  0,0050  "    │0,0004     │0,0005       │0,0005

 "  0,0050 "  0,010   "    │0,0009     │0,0012       │0,0012

 "  0,010  "  0,020   "    │0,002      │0,003        │0,003

 "  0,020  "  0,050   "    │0,003      │0,004        │0,004

 "  0,050  "  0,10    "    │0,006      │0,008        │0,008

 "  0,10   "  0,30    "    │0,02       │0,02         │0,02

 

Контроль точности анализа осуществляется с помощью стандартных образцов или другими методами, предусмотренными ГОСТ 1293.0-83.

Погрешность результатов анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не превышает предельных значений , приведенных в табл. 1 и 3, при выполнении следующих условий: расхождение результатов параллельных определений не превышает допускаемых, результаты контроля точности положительные.

(п. 3.5.2 в ред. Изменения N 2, принятого Протоколом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации от 28.05.1998 N 13)