Ваш город:

ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди

ГОСТ (Государственный стандарт) — это система стандартов, принятая и утвержденная на территории бывшего Советского Союза и в настоящее время широко используемая в странах СНГ, включая Россию. Эти стандарты регулируют различные аспекты производственной деятельности, качества продукции, безопасности и других важных характеристик товаров и услуг.

Основные аспекты ГОСТ:

1. Область применения: ГОСТы охватывают широкий спектр продукции и услуг, включая строительные материалы, пищевые продукты, машины и оборудование, химические продукты, процессы в различных отраслях и многое другое.

2. Регулирование качества: Стандарты ГОСТ устанавливают требования к качеству продукции, гарантируя её надежность, безопасность и долговечность. Эти стандарты помогают защитить интересы потребителей и обеспечивают соблюдение высоких производственных норм.

3. Соответствие международным стандартам: Многие стандарты ГОСТ соответствуют международным нормам и стандартам, что облегчает торговлю и экспорт товаров на международные рынки.

4. Сертификация и маркировка: Продукция, соответствующая стандартам ГОСТ, часто маркируется специальными знаками соответствия, что служит дополнительной гарантией для потребителей.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения меди

ГОСТ 12355-78

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

Методы определения меди

Alloyed and
high-alloyed steels.

Methods of
copper determination

ГОСТ
12355-78*

Взамен

ГОСТ 12355-66,

кроме общих указаний

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1973 г. № 3081 срок введения установлен

с 01.01.80

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15.08.84 № 2877 срок действия продлен

до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий
стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения меди
(при массовых долях от 0,01 до 0,10 %), фотометрический метод (при массовых
долях от 0,10 до 1,00 %), полярографический метод (при массовых
долях от 0,01 до 2,00 %), титриметрический метод (от 1,00 до 4,00 %),
гравиметрический метод (при массовых долях от 0,30 до 4,00 %) и атомно-абсорбционный метод (при массовых долях от 0,10 до 4,00 %).

1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 20560-81.

2.
ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,01 — 0,10 %)

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании в аммиачном
растворе (pH
8,5 — 9,0)
окрашенного в желтый цвет и экстрагируемого хлороформом комплексного
соединения меди (II) с диэтилдитиокарбаматом натрия.

Кремний,
вольфрам, ниобий, титан отделяют кислотным гидролизом. Влияние алюминия,
молибдена, никеля, хрома, железа и марганца, мешающих определению, устраняют
добавлением лимоннокислого аммония и трилона Б.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр,
спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная
по ГОСТ
3118-77 или кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77.

Кислота азотная
по ГОСТ
4461-77 или кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84.

Кислота серная
по ГОСТ 4204-77
или кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262-78 и
разбавленная 1:1.

Кислота
ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Аммиак водный по
ГОСТ 3760-79.

Соль динатриевая этилендиамин — N, N, N′, N′-тетрауксусной кислоты,
2-водная (трилон Б) по ГОСТ
10652-73. Раствор 10 г трилона Б растворяют при слабом нагревании в 100 мл
воды и фильтруют.

Хлороформ.

Диэтилдитиокарбамат
натрия по ГОСТ
8864-71, 0,1 и 0,5 %-ный
растворы, свежеприготовленные.

Аммоний
лимоннокислый, двузамещенный по ГОСТ 3653-78, 25 %-ный раствор. Раствор очищают от примесей тяжелых металлов в
виде их диэтилдитиокарбаматов экстракцией хлороформом в делительной воронке
вместимостью 500 см3. Для этого к
250 см3 раствора добавляют раствор
аммиака до pH 9,0 по универсальному
индикатору, 25 см3 0,5 %-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия, 50 см3 хлороформа и энергично встряхивают в течение 2 мин.
Водному и хлороформному слоям дают отстояться. Хлороформный слой отбрасывают.

Железо
карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79
ос. ч.

Медь
металлическая по ГОСТ
546-79.

Медь
сернокислая, стандартные растворы А и Б.

Раствор А. 1 г
металлической меди растворяют при нагревании в 20 — 25 см3 азотной кислоты 1:1,
добавляют 30 см3 серной кислоты 1:1, выпаривают до выделения ее паров и охлаждают. Осторожно
при постоянном перемешивании добавляют 100 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 1 мг меди.

Раствор Б. 10 см3 стандартного
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг меди.

Индикатор
универсальный, бумага.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. Проведение анализа

Навеску стали в
зависимости от массовой доли меди (табл. 1) помещают в стакан или
колбу вместимостью 250 — 300 см3, приливают 30 см3
соляной кислоты, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески.
Затем, слегка сдвинув часовое стекло, осторожно приливают азотную кислоту до
прекращения вспенивания раствора и избыток 2 — 3
см3. Растворы охлаждают, добавляют
15 см3 серной кислоты, 10 см3 ортофосфорной кислоты (при массовой доле вольфрама в стали
более 3 %) и выпаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Раствор охлаждают, осторожно добавляют 25
— 30 см3
воды при перемешивании и нагревают до растворения солей. Раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 50 или 100 см3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

Таблица 1

Массовая доля меди, %

Масса навески, г

Разбавление, см3 (аликвотная часть раствора
равна 5 см3)

От 0,01 до 0,03

0,5

50

Св. 0,03 »  0,05

0,5

100

  »   0,05 »  0,10

0,25

100

Раствор
фильтруют через два сухих фильтра «белая лента» в колбу вместимостью 100
см3, сполоснув колбу первыми
порциями фильтрата.

Аликвотную часть
раствора 5 см3 помещают в
стакан вместимостью 50 — 100 см3, приливают 10 см3 раствора 25 %-ного
лимоннокислого аммония; 10 см3
раствора трилона Б, перемешивают и добавляют раствор аммиака до pH 9 по универсальному индикатору.

Раствор переносят
в делительную воронку, доливают воды до объема 60 — 70 см3,
прибавляют 5 см3 0,1 %-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия и экстрагируют 10 см3 хлороформа, энергично встряхивая раствор в течение 2 мин.
Водному и хлороформному слоям дают отстояться и сливают хлороформный слой в
сухую мерную колбу вместимостью 25 см3. К оставшемуся в делительной воронке водному раствору добавляют 5 см3 хлороформа и снова встряхивают его в течение 2 мин. После отстаивания раствора хлороформный
слой сливают в ту же колбу, что и после первой экстракции, доливают объем
объединенных экстрактов хлороформом до метки и перемешивают.

Оптическую
плотность раствора измеряют сразу после экстракции на спектрофотометре или
спектрофотоколориметре при λ = 436 нм или фотоэлектроколориметре со
светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 380 до 430
нм, в кювете с толщиной поглощающего слоя 20 мм, применяя в качестве раствора
сравнения хлороформ. Содержание меди находят
по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

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

2.3.1. Построение градуировочного графика

В семь стаканов
или колб вместимостью 250 — 300 см3 помещают по 0,5 г карбонильного железа. В шесть стаканов
или колб приливают последовательно 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 см3 стандартного раствора Б сернокислой меди, что
соответствует 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 и 0,30 мг меди. Седьмой стакан или
колба служит для проведения контрольного анализа. Во все стаканы или колбы
приливают по 30 см3 соляной кислоты,
стаканы накрывают часовыми стеклами и растворяют навески при нагревании. Затем,
слегка сдвинув часовые стекла, осторожно приливают азотную кислоту до
прекращения вспенивания растворов и избыток 2 — 3 см3.

Растворы
охлаждают, добавляют по 15 см3 серной кислоты, по 5 см3 ортофосфорной
кислоты (при массовой доле вольфрама в стали более 3 %) и выпаривают до начала
выделения паров серной кислоты. Растворы охлаждают, осторожно добавляют по 25
— 30 см3
воды при перемешивании и нагревают до растворения солей. Растворы переносят в
мерные колбы вместимостью 50 см3,
охлаждают, доливают до меток водой и перемешивают. Далее анализ продолжают, как
указано в п. 2.3, начиная со слов:
«Раствор фильтруют через два сухих фильтра «белая лента»…

Из значения
оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической
плотности контрольного опыта.

По найденным
величинам оптической плотности и соответствующим им значениям концентраций меди
строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

где m — масса навески стали, соответствующая фотометрируемой
аликвотной части раствора, мг;

m1 — масса
меди, найденная по градуировочному графику,
мг.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех
параллельных результатов при доверительной вероятности P = 0,95
не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

3.
ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,10 — 1,00 %)

3.1. Сущность метода

Метод основан на
образовании в аммиачном растворе (pH 8,5 — 9,0)
окрашенного в желтый цвет и стабилизируемого желатином комплексного соединения
меди (II) с диэтилдитиокарбаматом натрия. Мешающее влияние железа, хрома, никеля,
ванадия, молибдена, марганца, алюминия устраняют предварительным отделением
меди в виде сульфида серноватистокислым натрием и добавлением лимоннокислого аммония.

Кремний,
вольфрам, ниобий, титан отделяют кислотным гидролизом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр,
спектрофотоколориметр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная
по ГОСТ
3118-77 или кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77,
разбавленная 1:1.

Кислота азотная
по ГОСТ
4461-77 или кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 14262-78 и
разбавленная 1:1, 1:4, 1:50.

Кислота
ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Аммиак водный по
ГОСТ 3760-79.

Спирт
поливиниловый, раствор с массовой долей 0,2 %.

Кислота лимонная
по ГОСТ
3652-69, 20
%-ный раствор.

Диэтилдитиокарбамат
натрия по ГОСТ
8864-71, 0,5 %-ный раствор свежеприготовленный.

Железо
карбонильное, особой чистоты.

Медь
металлическая по ГОСТ
546-79.

Медь сернокислая,
стандартный раствор А. 1 г металлической меди растворяют при нагревании в 20 — 25 см3 азотной кислоты 1:1, добавляют 30 см3 серной кислоты 1:1, выпаривают до
выделения ее паров и охлаждают. Осторожно при постоянном перемешивании добавляют
100 см3 воды. Раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 1 дм3,
охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 1 мг меди.

Раствор Б. 10 см3 стандартного
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг меди.

Натрий
серноватистокислый, 30 %-ный раствор.

Калий пиросернокислый по ГОСТ
7172-76.

Желатин по ГОСТ 11293-78,
0,5 %-ный
раствор, свежеприготовленный.

3.3. Проведение анализа

Навеску стали в
зависимости от массовой доли меди (табл. 2)
помещают в стакан или колбу вместимостью 250 — 300 см3, приливают 50 см3
серной кислоты 1:4, накрывают часовым стеклом,
осторожно приливают 3 — 5 см3 азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты.
Если сталь не растворяется в серной кислоте, навеску растворяют в 20 см3 соляной и 5 — 10 см3 азотной кислоты, а затем осторожно приливают 15 см3 серной кислоты и 10 см3 ортофосфорной кислоты
(последнюю при массовой доле вольфрама в сталях более 3 %) и выпаривают раствор
до выделения паров серной кислоты. Содержимое стакана или колбы охлаждают,
осторожно при перемешивании приливают 80 — 100
см3 воды, нагревают до растворения солей и отфильтровывают осадок
кремневой, вольфрамовой, ниобиевой кислоты на
фильтр «белая лента». Осадок промывают 7 — 8
раз горячей серной кислотой 1:50, собирая фильтрат и промывную жидкость в
стакан вместимостью 300 — 400 см3. Фильтр с осадком отбрасывают.

Таблица 2

Массовая доля меди, %

Масса навески, г

Аликвотная часть, см3

От 0,1 до 0,2

0,2

20

Св. 0,2  »  0,4

0,1

20

  »   0,4  »  0,8

0,1

10

  »   0,8  »  1,0

0,1

5

К полученному
горячему раствору приливают 40 — 50 см3 30 %-ного раствора серноватистокислого
натрия и кипятят до полной коагуляции осадка сернистой меди и серы и
просветления раствора.

Раствор с
осадком охлаждают, осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 6 — 8 раз горячей водой. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель,
высушивают и озоляют. Осадок прокаливают при 500 — 550 °С и сплавляют с 2 — 3
г пиросернокислого калия. Плав растворяют в стакане вместимостью 100 см3 в 15 — 20 см3 соляной кислоты 1:1, добавляют 10 — 15 см3 воды.
Раствор нагревают до полного растворения плава, переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор
фильтруют через два сухих фильтра «белая лента» в сухие колбы, отбрасывая
первые порции фильтрата. Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 15 см3
раствора лимонной кислоты, 10 см3
раствора желатина или 15 см3
раствора поливинилового спирта и 15 см3 раствора аммиака. Раствор перемешивают,
добавляют 10 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия, доливают водой до метки,
перемешивают.

Оптическую
плотность раствора измеряют на спектрофотоколориметре при λ = 453 нм или на фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим область
пропускания длин волн от 420 до 490 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 30
мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта. Массу
меди находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

3.2; 3.3. (Измененная
редакция, Из
м. № 1).

3.3.1. Построение градуировочного графика

В восемь
стаканов или колб вместимостью 250 — 300 см3 помещают по 0,1 г карбонильного железа. В семь стаканов
или колб приливают последовательно 1, 2, 4, 6, 8, 10 и 12 см3 стандартного раствора Б сернокислой меди, что соответствует
0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 и 1,2 мг меди. Восьмой стакан или колба служит для
проведения контрольного опыта. Во все стаканы или колбы приливают по 20 см3 соляной кислоты, накрывают часовыми стеклами и растворяют
навески при нагревании. Затем, слегка сдвинув часовые стекла, осторожно
приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания растворов и избыток по 2
— 3 см3.
Растворы охлаждают, добавляют по 10 см3 серной кислоты и по 5 см3 ортофосфорной кислоты (последнюю при массовой доле
вольфрама в сталях более 3 %) и выпаривают
растворы до начала выделения паров серной кислоты. Далее анализ продолжают, как
указано в п. 3.3, начиная со слов:
«Содержимое стакана или колбы охлаждают, осторожно при перемешивании приливают
80 — 100 см3 воды, нагревают до растворения солей …».

Из значения
оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической
плотности контрольного опыта. По найденным величинам оптической плотности и
соответствующим им значениям концентраций меди строят градуировочный
график.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

где m — масса навески стали,
соответствующая фотометрируемой аликвотной части раствора, мг;

m1 — масса
меди, найденная по градуировочному графику, мг.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех
параллельных результатов при доверительной вероятности P = 0,95 не должны
превышать значений, указанных в табл. 3.

4.
ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,01 — 2,00 %)

4.1. Сущность метода

Метод основан на
осаждении меди в виде сульфида серноватистокислым натрием и отделении осадка фильтрованием от железа,
хрома, никеля, ванадия и ряда других элементов. Анализ заканчивают
полярографированием аммиачного комплекса меди
при потенциале полуволны (пика), равном — 0,45
В (относительно ртутного анода).

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф
электронный.

Кислота соляная
по ГОСТ
3118-77 или кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77 и
разбавленная 1:1.

Кислота азотная
по ГОСТ
4461-77 или кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84 и
разбавленная 1:1.

Кислота серная
по ГОСТ 4204-77
или кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262-78 и
разбавленная 1:1, 1:4, 1:9 и 1:50.

Аммиак, водный
раствор по ГОСТ
3760-79.

Натрий
серноватистокислый, 30 %-ный раствор.

Калий
пиросернокислый по ГОСТ
7172-76.

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 429-76.

Желатин по ГОСТ 11293-78,
0,5 %-ный
раствор.

Железо
карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79,
ос. ч.

Медь
металлическая по ГОСТ
546-79.

Медь
сернокислая, стандартные растворы А и Б.

Раствор А. 1 г
металлической меди растворяют при нагревании в 20 — 25 см3 азотной кислоты 1:1,
добавляют 30 см3 серной кислоты 1:1, выпаривают до выделения ее паров и охлаждают. Осторожно
при постоянном перемешивании добавляют 100 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 1 мг меди.

Раствор Б. 10 см3 стандартного
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг меди.

4.3. Проведение анализа

Навеску стали

0,5 г при массовой доле меди от 0,01 до 0,2 %,

0,2 г    »        »            »       »     св. 0,2  »  1 %,

или   0,1 г    »        »            »       »     »    1     »  2 %

помещают в стакан или колбу вместимостью
200 — 300 см3,
приливают 50 см3 серной кислоты
1:4, накрывают часовым стеклом, осторожно приливают 3 — 5 см3 азотной
кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. Если сталь не
растворяется в серной кислоте, навеску
растворяют в 30 см3 соляной и 10 см3
азотной кислот, а затем осторожно приливают 10 см3
серной кислоты и выпаривают раствор до появления ее
паров.

Содержимое
стакана или колбы охлаждают, осторожно при перемешивании приливают 80 — 100
см3 воды, нагревают до растворения
солей и отфильтровывают осадок кремневой, вольфрамовой, ниобиевой кислот на
фильтр «белая лента». Осадок промывают 7 — 8
раз горячей серной кислотой 1:50, собирая фильтрат и промывную жидкость в
стакан вместимостью 300 — 400 см3. Фильтр с осадком отбрасывают.

К полученному
раствору приливают 40 — 50 см3 горячего 30 %-ного
раствора серноватистокислого натрия и кипятят
до полной коагуляции осадка сернистой меди и серы и просветления раствора.

Раствор с
осадком охлаждают, осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 6 — 8 раз горячей водой. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель,
высушивают и озоляют; осадок прокаливают при 500 — 550 °С и сплавляют с 2
— 3 г пиросернокислого калия.

Плав
выщелачивают в 20
— 25 см3
серной кислоты 1:9 в стакане вместимостью 250 — 300 см3 и выпаривают раствор
до объема приблизительно 5 см3.
Содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 5 см3
воды, осторожно при перемешивании приливают 25 см3 раствора аммиака, 1 см3 0,5 %-ного раствора
желатина и перемешивают. Добавляют 0,5 г сернистокислого натрия, доливают до метки водой, перемешивают и
оставляют стоять в течение 5 — 10 мин.

Часть раствора
отфильтровывают в электролизер и полярографируют при напряжении на электродах
от -0,3 до -0,6 В.

Массу меди
находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

4.2; 4.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.1. Построение градуированного графика при массовой доле меди в стали
от 0,01 до 0,20 %

В двенадцать
стаканов или колб вместимостью 200 — 300 см3 помещают
по 0,5 г карбонильного железа. В одиннадцать стаканов или колб приливают
последовательно 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 и 10 см3 стандартного раствора Б сернокислой меди, что
соответствует 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9
и 1 мг меди. Двенадцатый стакан или колба служит для проведения контрольного
опыта.

Во все стаканы
или колбы приливают по 50 см3 серной кислоты 1:4, накрывают часовыми
стеклами, осторожно приливают по 3 — 5 см3 азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной
кислоты.

Далее поступают,
как указано в п. 4.3.

Из значения
высоты полярографической волны (пика полярограммы) анализируемых растворов вычитают
значение высоты полярографической волны (пика полярограммы) контрольного
опыта.

По найденным
величинам высоты полярографической волны (пика полярограммы) и соответствующим
им значениям концентраций меди строят градуировочный график.

4.3.2. Построение градуированного графика при массовой доле меди в стали
от 0,2 до 2,00 %

В десять
стаканов или колб вместимостью 200 — 300 см3 помещают по 0,2 г карбонильного железа. В девять стаканов
или колб приливают последовательно 4, 6, 8,
10, 12, 14, 16, 18 и 20 см3
стандартного раствора Б сернокислой меди, что соответствует 0,4; 0,6; 0,8; 1,0;
1,2; 1,4; 1,6; 1,8 и 2,0 мг меди.

Десятый стакан
или колба служит для проведения контрольного анализа. Во все стаканы или колбы
приливают по 50 см3 серной кислоты 1:4, накрывают часовыми стеклами, осторожно
приливают по 3 — 5 см3 азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной
кислоты.

Далее поступают,
как указано в п. 4.3.

Из значения
высоты полярографической волны (пика полярограммы) анализируемых растворов
вычитают значение высоты полярографической волны (пика полярограммы)
контрольного опыта.

По найденным
величинам высоты полярографической волны (пика полярограммы) и соответствующим
им значениям концентраций меди строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

где m1 — масса
меди, найденная по градуировочному графику, мг;

m — масса
навески стали, мг.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех параллельных результатов при
доверительной вероятности P = 0,95
не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Массовая доля меди, %

Абсолютные допускаемые расхождения,
%

От 0,01     до  0,02

0,007

Св. 0,02    »     0,04

0,010

  »   0,04    »     0,08

0,015

  »   0,08    »     0,20

0,02

  »   0,20    »     0,50

0,04

  »   0,50    »     1,00

0,05

  »   1,00    »     2,00

0,08

5.
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (1,00 — 4,00 %)

5.1. Сущность метода

Медь отделяют от
железа, хрома и других элементов осаждением серноватистокислым натрием в виде сульфида меди (I), затем отделяют от ванадия и молибдена осаждением
гидроокисью натрия. Медь (II)
восстанавливают до меди (I) йодидом калия
и титруют выделившийся при этом йод раствором серноватистокислого натрия.

5.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная
по ГОСТ
3118-77.

Кислота азотная
по ГОСТ
4461-77 и разбавленная 1:3.

Кислота серная
по ГОСТ 4204-77
и разбавленная 1:1, 1:9, 1:50.

Натрий
серноватистокислый, 30 %-ный раствор.

Калий
пиросернокислый по ГОСТ
7172-76.

Натрия
гидроокись по ГОСТ
4328-77, 10
%-ный и 0,5 %-ный растворы.

Аммиак, водный
раствор по ГОСТ
3760-79.

Кислота уксусная
по ГОСТ 61-75,
80 — 90 %-ный раствор.

Натрий фтористый
по ГОСТ
4463-76.

Калий йодистый
по ГОСТ 4232-74.

Индикатор
универсальный, бумага.

Крахмал
растворимый по ГОСТ 10163-76,
0,2 %-ный раствор. 0,4 г крахмала размешивают в 50 см3 воды, прибавляют 150 см3 горячей воды, нагревают и кипятят 1 мин.

Медь
металлическая по ГОСТ
546-79.

Медь
сернокислая, стандартный раствор. 1 г металлической меди растворяют в 10 — 12 см3 азотной кислоты 1:1 при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, осторожно
приливают 10 см3 серной кислоты и
выпаривают до появления ее паров. Снова охлаждают раствор, часовое стекло и
стенки стакана обмывают водой, вновь выпаривают раствор до появления паров
серной кислоты и охлаждают. Приливают 200 — 300
см3 воды, переносят в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают
до метки водой и перемешивают.

1 см3 этого раствора содержит 0,001 г меди.

Натрий
серноватистокислый no CT СЭВ 223-75,
титрованный раствор. 12,4 г серноватистокислого натрия растворяют в 1 дм3,
свежепрокипяченной и охлажденной воды и устанавливают массовую концентрацию через 2 — 3 сут. Раствор хранят в склянке из темного стекла.

Массовая
концентрация раствора серноватистокислого натрия устанавливают по стандартному
раствору сернокислой меди. 15 — 20 см3 раствора сернокислой меди помещают в стакан вместимостью
250 — 300 см3 и приливают 40 — 50 см3 воды. К раствору прибавляют по каплям раствор аммиака до
появления синей окраски, нагревают до
исчезновения запаха аммиака, приливают уксусную кислоту до растворения осадка и
еще 5 — 6 см3. Раствор
охлаждают, прибавляют 1,5 — 2 г йодистого
калия и перемешивают.

Выделившийся йод
титруют раствором серноватистокислого натрия до перехода коричневой окраски в
светло-желтую. Затем приливают 3 — 5 см3 раствора крахмала и продолжают титрование, прибавляя по
каплям раствор серноватистокислого натрия до исчезновения синей окраски.

Массовую
концентрацию раствора серноватистокислого натрия (T), выраженную в
граммах меди, вычисляют по формуле

где Cст — содержание
меди в 1 см3 стандартного раствора,
г;

V — объем стандартного раствора сернокислой
меди, взятый для титрования, см3;

V1 — объем раствора серноватистокислого натрия,
израсходованный на титрование, см3.

5.3. Проведение анализа

Навеску стали
массой

1 г при массовой доле меди от 1 до 2 % и

0,5 г   »          »           »       »   св. 2  »  4 %

помещают в стакан вместимостью 300 — 400 см3, приливают 50 см3
серной кислоты 1:4, стакан накрывают часовым стеклом
и нагревают до растворения навески. Осторожно
приливают 3 — 5 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до появления паров
серной кислоты.

Если навеска не
растворяется в серной кислоте, растворение проводят в смеси 30 см3 соляной и 10 см3 азотной кислот.
Затем осторожно приливают 10 см3 серной кислоты и выпаривают раствор до
появления ее паров.

Содержимое
стакана охлаждают, приливают 80 — 100 см3 воды, нагревают до растворения солей и отфильтровывают осадок
кремневой (вольфрамовой, ниобиевой) кислоты на фильтр «белая лента». Осадок
промывают 7 — 8 раз горячей серной кислотой
1:50, собирая фильтрат и промывную жидкость в стакан вместимостью 300 —
400 см3.
Фильтр с осадком отбрасывают.

К полученному
раствору приливают 30 — 35 см3 горячего 30 %-ного
раствора серноватистокислого натрия и кипятят до полной коагуляции осадка сернистой меди и серы. Затем раствор с осадком охлаждают,
осадок отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 6 — 8 раз горячей водой. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый
тигель, высушивают, озоляют, прокаливают при 500 — 550 °С, сплавляют с 1
— 2 г пиросернокислого калия и растворяют плав в 20
— 25 см3
серной кислоты 1:9 в стакане вместимостью 250 — 300 см3.

Раствор
разбавляют водой до 100 см3 и добавляют 10 %-ный раствор гидроокиси натрия до pH 7 — 8 по универсальной индикаторной бумаге.
Прибавляют еще 0,3 — 0,5 см3 10 %-ного раствора гидроокиси натрия, кипятят 3 мин и оставляют
на 30 мин в теплом месте.

Осадок
отфильтровывают на фильтр «белая лента» и промывают 5 — 6 раз 0,5 %-ным раствором гидроокиси натрия. Фильтрат и промывную жидкость
отбрасывают.

Осадок
растворяют в 15
— 25 см3
горячей азотной кислоты 1:3 и промывают фильтр горячей водой, собирая раствор и
промывную жидкость в стакан, в котором производилось осаждение.

К раствору
приливают 5 см3 серной кислоты 1:1 и выпаривают до появления ее паров.
Охлаждают, стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают раствор до
появления паров серной кислоты. Содержимое
стакана охлаждают, приливают 50 — 60 см3 воды и нагревают до растворения солей.

К сернокислому
раствору прибавляют по каплям раствор аммиака до появления синей окраски,
нагревают до исчезновения запаха аммиака, приливают уксусную кислоту до
растворения осадка и еще 5 — 6 см3. Раствор охлаждают, прибавляют 0,3 г фтористого натрия и 1,5
— 2 г йодистого калия, перемешивая раствор после
прибавления каждого реактива. Стакан накрывают часовым стеклом и оставляют в
темном месте на 3 — 5 мин.

Выделившийся йод
титруют раствором серноватистокислого натрия до перехода
коричневой окраски раствора в светло-желтую.
Затем приливают 3 — 5 см3 раствора крахмала и продолжают титрование, прибавляя по каплям раствор серноватистокислого натрия до
исчезновения синей окраски.

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

где V — объем раствора
серноватистокислого натрия, израсходованный на титрование, см3;

T — массовая концентрация
раствора серноватистокислого натрия, выраженная в граммах меди;

m — масса
навески, г.

5.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех
параллельных определений при доверительной вероятности P = 0,95 не
должны превышать значений, указанных в табл. 4.

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

6.
ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,30 — 4,00 %)

6.1. Сущность метода

Метод основан на
электролитическом выделении меди из слабокислого раствора. Медь предварительно
отделяют от железа, хрома и других элементов осаждением серноватистокислым натрием. В присутствии молибдена медь дополнительно
отделяют щелочью.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Электроды
сетчатые платиновые.

Реостат 1400 Ом,
0,25 А.

Вольтметр.

Амперметр.

Электромешалка
200 — 300 об/мин.

Кислота соляная
по ГОСТ
3118-77.

Кислота азотная
по ГОСТ
4461-77 и разбавленная 1:1, 1:3.

Кислота серная
по ГОСТ 4204-77
и разбавленная 1:1, 1:9, 1:50.

Натрий серноватистокислый, 30 %-ный раствор.

Калий
пиросернокислый по ГОСТ
7172-76.

Натрия
гидроокись по ГОСТ
4328-77, 10
%-ный и 0,5 %-ный растворы.

Спирт этиловый
по ГОСТ 5962-67.

Индикатор
универсальный, бумага.

6.3. Проведение анализа

Навеску стали

2 г при массовой доле меди от  0,3   до    1 %,

1 г   »        »            »       »     св.  1       »    2 %,

0,5 г  »       »            »       »      »   2       »    4 %

помещают в стакан вместимостью
200 — 300 см3, приливают 50 см3 серной кислоты 1:4, стакан накрывают
часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Затем, слегка сдвинув
часовое стекло, осторожно приливают 3 — 5 см3 азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной
кислоты.

Если сталь не
растворяется в серной кислоте 1:4, то навеску растворяют в 30 см3 соляной кислоты
и 10 см3 азотной
кислоты, осторожно приливают 10 см3 серной кислоты и выпаривают раствор до
появления паров серной кислоты.

Содержимое
стакана охлаждают, приливают 80 — 100
см3 воды, нагревают до растворения
солей и отфильтровывают осадок кремневой (вольфрамовой, ниобиевой) кислоты на фильтр «белая лента». Осадок промывают 7 —
8 раз горячей серной кислотой 1:50, собирая фильтрат
и промывную жидкость в стакан вместимостью 300 — 400 см3.

Фильтр с осадком
отбрасывают, а к полученному раствору приливают 30 — 35 см3 горячего 30 %-ного
раствора серноватистокислого натрия и кипятят
до полной коагуляции осадка сернистой меди и серы. Затем раствор с осадком
оставляют на 5
— 10 мин, осадок отфильтровывают на фильтр «белая
лента» и промывают 6 — 8 раз горячей водой.
Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель, высушивают, озоляют, прокаливают
при 500 — 550 °С,
сплавляют с 1 — 2 г пиросернокислого калия и
растворяют плав в 20 — 25 см3
серной кислоты 1:9 в стакане вместимостью 250
— 300 см3.

Раствор
разбавляют водой до 100 см3, нейтрализуют по универсальному индикатору 10 %-ным раствором гидроокиси
натрия pH 7 — 8, прибавляют
его избыток (0,3 — 0,5 см3), кипятят 2 — 3 мин и
оставляют на 30 мин в теплом месте. Затем осадок отфильтровывают на фильтр
«белая лента», промывают 5 — 6 раз 0,5 %-ным раствором гидроокиси натрия, фильтрат и промывную
жидкость отбрасывают.

Осадок
растворяют в 12 —
15 см3
горячей азотной кислоты 1:3 и промывают фильтр 7 — 8 раз горячей водой, собирая раствор и промывную жидкость в
стакан, в котором производилось осаждение. К раствору приливают 4 — 5 см3 серной
кислоты 1:1 и разбавляют водой до 150 — 170 см3.

Электроды
промывают азотной кислотой 1:1, водой, затем катод промывают спиртом,
высушивают при 95 —
100 °С, охлаждают и взвешивают. Подготовленные электроды
опускают в стакан с раствором и раствор подвергают электролизу при силе тока в
1 А и напряжении 2 — 2,5 В в течение 30 мин
при постоянном перемешивании раствора.

Полноту
выделения меди проверяют, погружая чистую поверхность катода на 3 — 4
мм в электролит или приливая в стакан с испытуемым раствором 15 — 20 см3 воды.
Если на вновь погруженной поверхности катода по истечении 5 мин не появится
налет меди, электролиз считают законченным. Не
прерывая тока, промывают катод водой, затем выключают ток, отсоединяют катод от
клеммы, промывают его этиловым спиртом, высушивают при 95 — 100 °С в течение 1 —
2 мин, охлаждают и взвешивают.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6.4. Обработка результатов

6.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах
вычисляют по формуле

где m — масса навески, г;

m1 — масса электрода с осадком меди, г;

m2 — масса электрода без осадка меди, г;

m3 — масса электрода с осадком, полученная в контрольном опыте, г;

m4 — масса электрода без осадка в контрольном опыте, г.

6.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними из трех
параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать
значений, указанных в табл. 4.

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

7.
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (0,10 — 4,00 %)

7.1. Сущность метода

Метод основан на
измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами меди,
образующимися в результате распыления анализируемого раствора
в пламени воздух — ацетилен.

Навеску образца
растворяют в смеси соляной и азотной кислот, выпаривают раствор досуха, сухой
остаток растворяют в соляной кислоте. После соответствующего разбавления часть
раствора используют для определения меди атомно-абсорбционным методом.

7.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный
пламенный спектрофотометр.

Лампа с полым
катодом для определения меди.

Баллон с
ацетиленом.

Компрессор,
обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом.

Кислота соляная
по ГОСТ
3118-77.

Кислота азотная
по ГОСТ
4461-77.

Медь
металлическая по ГОСТ
546-79.

Медь
азотнокислая, стандартные растворы А и Б.

Раствор А. 1 г
металлической меди растворяют при нагревании в 20 см3 азотной кислоты
1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью
1 дм3, доливают до метки водой и
перемешивают.

1 см3 раствора содержит 1 мг меди.

Раствор Б. 10 см3 раствора А
помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой
и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг меди.

Подготовка
прибора

Подготовку
прибора производят в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией. Настраивают
спектрофотометр на резонансную линию 324,7 нм. После включения подачи газа и
зажигания горелки распыляют воду и устанавливают нуль прибора.

7.3. Проведение анализа

Навеску стали
0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 8 см3 соляной и 2 см3
азотной кислот и нагревают до растворения навески. Раствор выпаривают досуха и
сухой остаток растворяют в 4 см3
соляной кислоты. Приливают 20 — 30 см3 воды, переносят раствор в
мерную колбу вместимостью 100 см3,
доливают до метки водой и перемешивают.

Полученный
раствор фильтруют через сухой фильтр «белая лента» в коническую сухую колбу, сполоснув
ее первыми порциями фильтрата. При содержании меди свыше 1 % раствор разбавляют
так, чтобы содержание ее составляло не более 0,01 мг/мл, а содержание соляной
кислоты — 4 см3 в 100 см3.

Проводят контрольный
опыт. Распыляют раствор контрольного опыта и раствор пробы до получения
стабильных результатов для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора
распыляют воду до получения нулевого показателя прибора.

Построение
градуировочного графика

В мерные колбы
вместимостью 100 см3 помещают 1, 3, 5, 7, 9 и 11 см3
стандартного раствора Б азотнокислой меди, что соответствует 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 и 1,1
мг меди. Прибавляют по 4 см3
соляной кислоты, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Для приготовления
нулевого раствора в мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 4 см3 соляной
кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

Растворы
распыляют в порядке увеличения абсорбции, начиная с нулевого раствора. Перед
распылением каждого раствора распыляют воду.

Из среднего
значения оптической плотности каждого раствора вычитают среднее значение
оптической плотности нулевого раствора.

По найденным
значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям меди строят
градуировочный график.

7.4. Обработка результатов

Подсчитывают
среднее значение оптической плотности раствора контрольного опыта и вычитают
это значение из среднего значения оптической плотности испытуемых растворов. По
градуировочному графику находят массу меди в миллиграммах в
испытуемом растворе.

7.3; 7.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).

7.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

где m — масса навески, соответствующая
фотометрируемой аликвотной части раствора, мг;

m1 — масса
меди, найденная по градуировочному графику, мг.

7.4.2. Абсолютные
допускаемые расхождения между крайними результатами трех параллельных
определений при доверительной вероятности P = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

Таблица 4

Массовая доля меди, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,10     до  0,20

0,02

Св. 0,20    »     0,50

0,04

  »   0,50    »     1,00

0,05

  »   1,00    »     2,00

0,08

  »   2,00    »     4,00

0,10

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие требования. 1

2. Экстракционно-фотометрический метод определения меди
(0,01 — 0,10 %) 1

3. Фотометрический метод определения меди (0,10 — 1,00
%) 4

4. Полярографический метод определения меди (0,01 —
2,00 %) 6

5. Титриметрический метод определения меди (1,00 — 4,00
%) 8

6. Гравиметрический метод определения меди (0,30 — 4,00
%) 10

7. Атомно-абсорбционный метод
определения меди (0,10 — 4,00 %) 12

 

 

Как разрабатываются ГОСТы:

Стандарты разрабатываются специализированными организациями и экспертными группами, которые включают представителей производственных компаний, научно-исследовательских институтов, государственных учреждений и других заинтересованных сторон. После разработки проект стандарта проходит несколько этапов обсуждения и утверждения перед тем, как стать официально действующим ГОСТом.

Значение ГОСТ сегодня:

Хотя существует множество других систем стандартов, таких как ISO или ASTM, ГОСТы по-прежнему остаются важным элементом регулирования качества и безопасности продукции в России и странах СНГ. Они обеспечивают унифицированные требования к продукции, что способствует стабильности и предсказуемости в производстве и потреблении товаров.