ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ Методы определения алюминия Tin and lead babbits. Methods for the determination of aluminium

ГОСТ 21877.10-76

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 фотоколориметрический и спектрохимический методы определения содержания алюминия (при содержании алюминия от 0,002 до 0,05 %).

(Измененная редакция, Изм. № 2)

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ

2.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси соляной и бромистоводородной кислот с бромом. Сурьму и олово удаляют отгонкой в виде бромидов. Другие мешающие определению элементы отделяют при помощи тиоацетамида. Измеряют оптическую плотность окрашенного соединения алюминия с эриохромцианином R при длине волны 530 нм.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.

рН-метр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и раствор концентрации 1 моль/дм³.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77.

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

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:24.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Смесь для растворения: смешивают 45 см³ соляной кислоты плотностью 1,19 г/см³ и 45 см³ бромистоводородной кислоты плотностью 1,49 г/см³ и к смеси осторожно прибавляют 10 см³ брома.

Тиоацетамид, раствор 10 г/дм³.

Перекись водорода по ГОСТ 10929-76, раствор 300 г/дм³.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Мочевина по ГОСТ 6691-77.

Раствор хлорного железа; готовят следующим образом: 0,05 г железа, восстановленного водородом, растворяют в 5 см³ соляной кислоты плотностью 1,19 г/см³, прибавляя несколько капель перекиси водорода. После разложения избыточного количества перекиси раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят водой до метки.

Натрия гидрат окиси (едкий натр) по ГОСТ 4328-77, раствор концентрации 2 моль/дм³; готовят следующим образом: 80 г гидроокиси натрия растворяют в воде, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят водой до метки.

Кислота тиогликолевая, раствор примерно 10 г/дм³; готовят следующим образом: смешивают 10 см³ тиогликолевой кислоты (96 %-ной) и 12 см³ уксусной кислоты, разбавляют водой и доводят до метки водой в мерной колбе вместимостью 1000 см³.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78.

Натрий уксуснокислый безводный по ГОСТ 199-78.

Буферный раствор; готовят следующим образом: 46,4 г уксуснокислого аммония и 18,2 г уксуснокислого натрия растворяют в воде при перемешивании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят водой почти до метки. рН раствора должен быть 6. Для получения рН 6 при необходимости прибавляют 2 н. раствор гидроокиси натрия или уксусную кислоту и затем доводят водой до метки. Для измерения величины рН пользуются рН-метром.

Эриохромцианин R, раствор; готовят следующим образом: 0,35 г реактива растворяют в 2 см³ азотной кислоты плотностью 1,4 г/см³, прибавляют 60 см³ воды и 0,3 г мочевины, содержимое перемешивают и оставляют в темном месте. Через 24 ч раствор фильтруют через плотный фильтр в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят до метки водой. Хранят раствор в темной склянке.

Стандартные растворы алюминия.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г алюминия (чистотой не ниже 99,99 %) растворяют в 20 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят водой до метки.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг алюминия.

Раствор Б; готовят следующим образом: берут 25 см³ раствора А в мерную колбу вместимостью 500 см³, прибавляют 4 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят водой до метки. Раствор Б готовят непосредственно перед применением.

1 см³ раствора Б содержит 0,005 мг алюминия.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 1 г помещают в высокий стакан вместимостью 250 см³ и растворяют при нагревании в 15 см³ смеси кислот для растворения. Раствор осторожно выпаривают досуха, не доводя его до кипения. Затем прибавляют 5 см³ соляной кислоты, 0,5-1 см³ брома и снова выпаривают досуха. Эту операцию повторяют еще раз. К остатку приливают 5 см³ азотной кислоты, разбавленной 1: 1, и кипятят до улетучивания брома, затем осторожно приливают 1,0 см³ концентрированной серной кислоты и выпаривают до появления паров серного ангидрида. К охлажденному раствору добавляют 25 см³ воды, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до кипения, затем приливают 10 см³ раствора тиоацетамида, кипятят раствор 10 мин, отфильтровывают осадок на фильтр средней плотности и промывают 5-6 раз серной кислотой, разбавленной 1:24. Осадок отбрасывают. К фильтрату прибавляют 1-2 см³ пергидроля и выпаривают досуха. Сухой остаток выщелачивают 1 см³ 1 н. раствора соляной кислоты, 5 см³ воды и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³.

При содержании алюминия до 0,005 % раствор в мерной колбе доводят водой до 20 см³, прибавляют 1 см³ раствора хлорного железа, 10 см³ раствора тиогликолевой кислоты и по каплям 2 н. раствор гидроокиси натрия до образования фиолетовой окраски раствора. Затем прибавляют по каплям 1 н. раствор соляной кислоты до исчезновения окраски и в избыток 2 см³. После этого прибавляют 20 см³ раствора эриохромцианина и через 5 мин 30 см³ буферного раствора. Разбавляют водой до метки и через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 530 нм в кювете с толщиной слоя 3 см. В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий алюминия.

При содержании алюминия свыше 0,005 % к раствору, переведенному в мерную колбу вместимостью 100 см³, прибавляют 10 см³ 1 н. раствора соляной кислоты и доводят водой до метки. Аликвотную часть раствора отбирают пипеткой и переносят в другую мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до 20 см³ и далее анализ ведут, как указано выше.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.3.2. Построение градуировочного графика

В десять мерных колб вместимостью по 100 см³ вносят из пипетки или микробюретки: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 и 15,0 см³ стандартного раствора алюминия Б и разбавляют водой до 20 см³. Далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. На основе полученных значений оптических плотностей строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

2.4. Обработка результатов

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

,

где т - количество алюминия, найденное по градуировочному графику, г;

V - объем исходного раствора, см³;

V₁ - объем аликвотной части исходного раствора, см³;

т₁ - масса навески пробы, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

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

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. № 2)

3. СПЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ

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 переменного 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.

Генератор дуги переменного тока.

Электропечь муфельная с терморегулятором.

Сушильный шкаф.

Кварцевые выпаривательные чашки.

Стаканы из кварца.

Весы торсионные или аналитические.

Микрофотометр.

Ступка из органического стекла.

Фотопластинки спектрографические типа 1 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 любого состава.

Меди окись, ч. д. а. по ГОСТ 16539-79.

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.

Алюминия окись, ч. д. а.

Олова окись по ГОСТ 5.1510-77, ч. д. а.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

3.3. Приготовление градуировочных образцов

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

В головной образец, содержащий 1 % алюминия в расчете на металл, последний вводят в виде окиси. Образец перемешивают со спиртом. Затем сушат, прокаливают и снова тщательно перемешивают.

Рабочие образцы готовят последовательным разбавлением каждого предыдущего образца основой. Готовят серию образцов с содержанием алюминия в них от 0,003 до 0,1 %.

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. Пробу растворяют при умеренном нагревании. Раствор выпаривают досуха, а затем прокаливают получившиеся азотнокислые соли в муфельной печи при температуре 500-556 °С в течение 20 мин.

Полученный при растворении и прокаливании осадок окисей металлов и эталоны набивают в кратер угольных электродов, имеющих размер 3×3 мм с боковым отверстием 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 нижним электродом служил электрод с пробой, верхним - угольный электрод, заточенный на усеченный конус с диаметром площадки 1,5-2,0 мм. Спектры возбуждают в дуге переменного тока силой 10-12 А.

Время экспозиции, промежуточную диафрагму, ширину щели выбирают оптимальным для получения интенсивности спектров в области нормальных почернений. Спектры возбуждают в дуге переменного тока силой 10 А. Время проявления пластинки 3 мин при температуре проявления 18-20 °С. Регистрацию спектров производят на пластинке типа 1 или ЭС.

Определение содержания алюминия 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 определяемого элемента и линии «внутреннего стандарта».

В табл. 2 указаны используемые аналитические линии и линии «внутреннего стандарта».

Таблица 2

По результатам фотометрирования спектров эталонов строят градуировочные графики в координатах ΔS - lgC.

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

3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. № 2)

 

СОДЕРЖАНИЕ