ГОСТ 15027.3-77

ГОСТ 15027.3−77 무주석 청동. 철의 정량법 (개정 N 1, 2 포함)

ГОСТ 15027.3−77

그룹 В59

국가간 표준

무주석 청동

철의 정량법

Non-tin bronze.
Methods for the determination of iron

ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

정보 사항

1. 제정 및 제출: 소비에트 연방(СССР) 비철금속공업부

2. 승인 및 시행: 소비에트 각료회의 국가표준위원회 결정 1977−06−20* N 1614
______________
* 원본 표기상의 오류로 보임. '28.06.77'로 읽어야 함. — 데이터베이스 작성자 주.

3. 대체: ГОСТ 15027.3−69

4. 본 표준은 완전히 СТ СЭВ 1534−79에 부합함

5. 참조 규범·기술 문서

참조된 규범·기술 문서(표기)	해당 절, 항, 소항 번호
ГОСТ 61–75	4.2
ГОСТ 199–78	4.2
ГОСТ 493–79	서문
ГОСТ 614–97	서문
ГОСТ 859–2001	7.2
ГОСТ 3118–77	2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2
ГОСТ 3760–79	2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 7.2
ГОСТ 3773–72	2.2
ГОСТ 4204–77	2.2, 4.2, 5.2, 6.2
ГОСТ 4220–75	2.2
ГОСТ 4238–77	4.2, 5.2
ГОСТ 4461–77	2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2
ГОСТ 4478–78	3.2, 5.2, 7.2
ГОСТ 5456–79	4.2, 5.2
ГОСТ 5817–77	7.2
ГОСТ 6552–80	2.2
ГОСТ 10484–78	2.2, 6.2
ГОСТ 10652–73	3.2
ГОСТ 10929–76	6.2
ГОСТ 18175–78	서문
ГОСТ 18300–87	2.2, 4.2
ГОСТ 22867–77	4.2
ГОСТ 25086–87	1.1, 2.4.4
ТУ 6−09−5384−88	2.2
ТУ 6−09−5446−89	2.2

6. 유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증 위원회 회의록 N 3−93에 따라 해제됨 (ИУС 5−6-93)

7. 개정 N 1, 2가 포함된 판. 해당 개정은 1983년 2월, 1988년 3월에 승인됨 (ИУС 6−83, 6−88)


본 표준은 ГОСТ 18175, ГОСТ 614 및 ГОСТ 493에 따른 무주석 청동에서의 철을 다음과 같이 규정한다: 적정법에 의한 철의 정량법(철 질량분율 0,4%~7% 범위), 분광광도법(철 질량분율 0,01%~1% 범위) 및 원자흡광법(철 질량분율 0,01%~7% 범위).

(수정문, 개정 N 1, 2).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 25086에 따르며, 추가사항은 본 표준의 1장 ГОСТ 15027.1에 따른다.

(수정문, 개정 N 2).

2. 적정법에 의한 철의 정량

2.1. 방법의 원리

본 방법은 3가 철을 2가 철로 환원시킨 뒤, 2가 철을 중크롬산칼륨(이중크롬산칼륨) 용액으로 적정하는 데 기초한다. 적정의 종말점은 전위차(포텐시오미터)를 이용해 결정하거나 디페닐아민 지시약 또는 디페닐아미노설폰산의 나트륨염 지시약을 사용해 육안으로 판정할 수 있다.

2.2. 기기, 시약 및 용액

포텐시오미터(포화 칼로멜 전극 및 백금 지시 전극).

염산 — ГОСТ 3118, 1:1로 희석.

질산 — ГОСТ 4461, 1:1로 희석.

황산 — ГОСТ 4204, 1:1로 희석.

오르토인산(인산) — ГОСТ 6552.

산혼합액: 다음과 같이 조제한다 — 1:1로 희석한 황산 300 см³와 오르토인산 300 см³를 물로 희석하여 총 부피를 1 дм³로 한다.

암모니아수 — ГОСТ 3760, 및 1:1로 희석한 용액.

세척용액: 암모니아 용액 5 см³를 물로 희석하여 1 дм³로 한다.

염화주석(II) — ТУ 6−09−5384*, 100 g/дм³ 용액은 다음과 같이 조제: 제제 10 g을 농염산 50 см³에 용해시키고 투명해질 때까지 가열한 후 냉각하여 물로 100 см³가 되게 채운다.
________________
* 본문에 언급된 ТУ는 여기 및 이 후 본문에 전부 기재되어 있지 않음. 추가 정보는 해당 참조를 확인할 것. — 데이터베이스 작성자 주.


염화수은(HgCl2), 40 g/дм³ 용액.

중크롬산칼륨(칼륨 이중크롬산염) — ГОСТ 4220, 0.17 또는 0.008 mol/дм³ 용액; 조제법: 건조(160±5) °C에서 2시간 건조된 시약을 사용하여 각각 4.9037 g 또는 2.4519 g을 달아 물에 녹이고, 1 дм³ 용량 플라스크에 옮겨 물로 눈금까지 채운다.

1 см³의 0.17 mol/дм³ 용액은 0.005584 g의 철에 해당하며, 1 см³의 0.008 mol/дм³ 용액은 0.002792 g의 철에 해당한다.

디페닐아민 — ТУ 6−09−54−40, 농황산 중에 10 g/дм³ 용액.

디페닐아미노설폰산의 나트륨염, 2 g/дм³ 용액.

불산(플루오르화수소산) — ГОСТ 10484.

염화암모늄 — ГОСТ 3773.

2.3. 분석 절차

시료 1 g을 400 cm³ 용량의 비커에 넣고 1:1로 희석한 질산 20 cm³에 가열하여 용해시킨다. 용액을 물로 약 200 cm³까지 희석한 다음 암모니아 용액을 가하여 용해성의 청색 구리 착이온을 형성시킨다. 용액을 (60±5) °C에서 유지하여 철(III) 수산화물의 응집을 유도한다.

생긴 침전물을 중간밀도의 여과지로 여과하고 비커와 침전물을 세척용액으로 씻는다. 침전물을 1:1로 희석한 뜨거운 염산 20 cm³에 용해시키고, 여과지를 5~6회 뜨거운 물로 씻은 후 구리 이온이 완전히 제거될 때까지 수산화철의 침전을 반복한다. 세척 후의 침전물은 1:1로 희석한 뜨거운 염산 10 cm³에 용해시키고 여과지를 뜨거운 물로 씻는다. 용액을 끓인 다음 몇 방울의 염화주석(II) 용액을 넣어 삼가(3가) 철을 환원하여 용액이 탈색되게 하고, 환원표시가 약간 남도록 2~3방울 더 가한다. 그런 다음 용액을 냉각시키고 염화수은 용액 5 cm³, 산혼합액 15 cm³를 가하고 물로 약 200 cm³까지 희석하여 중크롬산칼륨 용액으로 적정한다. 적정의 종말은 포화 칼로멜 전극과 백금 지시 전극을 사용한 전위차(포텐시오미터) 방식으로 결정하거나, 디페닐아민 용액 2방울 또는 디페닐아미노설폰산 나트륨염 용액 1 cm³를 넣고 용액이 보라색을 띨 때까지 육안 적정한다.

2.1−2.3. (수정문, 개정 N 1).

2.3.1. 규소(Si) 질량분율이 0.05%까지인 청동의 경우

합금 시료 2 g(철의 질량분율 0.4% ~ 3%일 때) 및 1 g(철의 질량분율 3% 초과 ~ 7%일 때)을 용량 400 см³ 비커에 넣고 20 또는 10 см³의 1:1로 희석한 질산을 가하여 가열하며 용해시킨다. 그 다음 염화암모늄 5 g을 넣고 물로 200 см³로 정량한다. 2.3.2. 규소의 질량분율이 0.05%를 초과하는 청동의 경우 합금 시료 2 g(철의 질량분율 0.4% ~ 3%일 때) 및 1 g(철의 질량분율 3% 초과 ~ 7%일 때)을 백금 컵에 넣고 20 또는 10 см³의 1:1로 희석한 질산과 불산(플루오르화수소산) 10–5 방울을 첨가하여 가열하여 용해시킨다. 그 다음 1:1로 희석한 10 см³의 황산을 가하고 황산의 흰 연기(백연)가 날 때까지 농축시킨다. 잔류물을 냉각시켜 물에 용해시키고 용액을 용량 400 см³ 비커로 옮기며, 필요하면 여과한다. 여과액에 1:1로 희석한 질산 5 см³, 물을 200 см³가 되도록, 염화암모늄 5 g을 넣고 구리의 청색 착물이 형성되도록 암모니아 용액으로 조정한다. 2.3.1, 2.3.2. (추가 조항, 변경 N 1) 2.4. 결과 처리 2.4.1. 철의 질량분율(х, %)은 다음 식으로 백분율로 계산한다: (식 이미지) 여기서 V — 적정에 소비된 중크롬산칼륨 용액(0.17 또는 0.008 mol/dm³)의 부피, см³; m — 0.17 또는 0.008 mol/dm³ 중크롬산칼륨 용액 1 см³에 해당하는 철의 질량, g; m0 — 시료의 질량, g. 2.4.2. 병렬 측정 결과의 절대차(сходимости 지표)는 표 1에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다. 표 1 철의 질량분율, % — 일치성 지표(허용 절대차), % — 재현성 지표(허용 절대차), % - 0.01 ~ 0.03: 0.003 — 0.007 - >0.03 ~ 0.05: 0.005 — 0.01 - >0.05 ~ 0.10: 0.008 — 0.02 - >0.10 ~ 0.20: 0.015 — 0.04 - >0.20 ~ 0.40: 0.02 — 0.05 - >0.40 ~ 1.00: 0.03 — 0.07 - >1.00 ~ 3.00: 0.05 — 0.1 - >3.00 ~ 5.00: 0.10 — 0.2 - >5.00 ~ 7.00: 0.15 — 0.4 (변경된 판, 변경 N 2) 2.4.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과의 절대차 또는 동일 실험실에서 다른 조건으로 얻은 두 분석 결과의 절대차(воспроизводимости 지표, 재현성 지표)는 표 1에 제시된 값을 초과해서는 안 된다. 2.4.4. 분석 결과의 정확도 관리 분석 결과의 정확도 관리는 정해진 절차에 따라 인증된 무연 청동의 국가표준시료 또는 ГОСТ 25086에 따라 적정법과 원자흡수법으로 얻은 분석 결과의 비교에 의해 수행한다. 2.4.3, 2.4.4. (추가 조항, 변경 N 2) 3. 적정(복합지시약)법에 의한 철의 정량 3.1. 방법의 요지 본 방법은 트릴론 B(EDTA 계열 화합물) 용액으로 삼가(Fe(III))를 적정하고, 지시약으로 술포살리실산을 사용하는 데 기초한다. 3.2. 시약 및 용액 - 질산: ГОСТ 4461에 따른 것, 1:1로 희석한 것. - 염산: ГОСТ 3118에 따른 것, 1:1 및 1:4로 희석한 것. - 암모니아 수용액: ГОСТ 3760에 따른 것, 1:1 및 1:50로 희석한 것. - 술포살리실산: ГОСТ 4478에 따른 것, 100 g/dm³ 용액. - 트릴론 B(에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산 이나트륨 2수화물): ГОСТ 10652; 0.025 mol/dm³ 용액을 다음과 같이 조제한다: 트릴론 B 9.305 g을 가열하면서 500 см³ 물에 녹이고 1 dm³ 용량 플라스크로 옮겨 눈금까지 물로 희석한다. - 철 표준시료(SO) N 126 (저탄소강). - 표준 철 용액 조제: SO N 126 1.005 g을 20 см³의 1:1 질산에 가열하여 용해한다. 질소산화물을 제거하기 위해 끓인 후 냉각하여 1 dm³ 용량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채운 뒤 혼합한다. 1 см³의 표준 용액은 0.001 g의 철을 포함한다. 트릴론 B 용액의 적정 값 설정 표준 철 용액 10 см³을 250 см³ 원뿔 플라스크에 넣고 물 20 см³를 더한 다음 1:1로 희석한 암모니아 용액으로 중화하여 콩고지시약 종이가 청색에서 보라색으로 변할 때까지 조정한다. 그 다음 1:4로 희석한 염산 5 см³를 가하고 물로 100 см³까지 희석한 다음 3.3항에서 지시한 대로 분석을 진행한다. 3.3. 분석 수행 시료 0.5 g(철 질량분율이 3%까지인 경우) 및 0.25 g(철 질량분율이 3% 초과인 경우)을 20 см³의 1:1 질산에서 가열하여 300 см³ 용량의 비커에서 용해시킨다. 물로 약 200 см³로 희석하고 암모니아 용액을 첨가하여 용해성의 청색 암모늄 구리 착물이 형성되게 한다. 용액을 (60±5) °C에서 유지하여 철의 수산화물 응집을 촉진한다. 침전물을 중간 밀도 여과지로 여과하고 1:50으로 희석한 암모니아 용액으로 세척한다. 침전물을 침전이 이루어진 비이커로 뜨거운 물로 씻어 넣고 1:1로 희석한 염산 10 cm³의 뜨거운 용액에 용해시킨다. 여과지를 뜨거운 물로 세척한 다음 알루미늄 수산화물과 함께 철을 재침전시키기 위해 암모니아 용액을 가하여 침전·여과·세척을 반복한다. 여과지의 철(III) 수산화물 침전물을 뜨거운 물로 씻어 250 dm³ 정원뿔형 플라스크로 모으고 1:1로 희석한 염산 10 cm³에 용해시키고 여과지를 뜨거운 물로 세척한다. 플라스크의 용액을 침전물이 완전히 용해될 때까지 가열한 뒤 1:1로 희석한 암모니아 용액으로 중화하여 콩고 지시지의 청색이 보라색으로 변할 때까지 맞추고, 1:4로 희석한 염산 5 cm³를 더한 다음 전체 용액을 100 cm³로 채우고 70 °C까지 가열한다. 황산설폰살리실산(sulfosalicylate) 용액 5 cm³를 가하고, 뜨거운 용액을 트릴론 B 용액으로 적정하여 색이 갈적(갈색-적색)에서 레몬색-황색으로 전환될 때까지 적정한다. 3.4. 결과 처리 3.4.1. 철의 질량분율(х) — 백분율로는 다음 식으로 계산한다. [식 생략] 여기서 V — 적정에 사용된 트릴론 B 용액의 부피, cm³; m — 0.025 mol/dm³ 트릴론 B 용액 1 cm³에 해당하는 철의 질량, g; m0 — 시료 취급량의 질량, g. 3.4.2. 병렬 분석 결과의 절대 편차(수렴성 지표)는 표 1에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다. (수정된 문장, 변경 N 2). 3.4.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과 또는 동일 실험실에서 다른 조건으로 얻은 두 분석 결과의 절대 편차(재현성 지표)는 표 1에 제시된 값을 초과해서는 안 된다. 3.4.4. 분석 결과의 정확성 관리는 항목 2.4.4에 따른다. (추가 도입됨, 변경 N 2). 4. 광도법(1,10-페난트롤린법)에 의한 철의 정량 4.1. 방법의 본질 이 방법은 pH 5에서 아세트산나트륨의 존재하에, 염산 하이드록실아민 처리 후 알루미늄 수산화물과의 동시침전에 의해 분리한 철을 1,10-페난트롤린 또는 디피리딜과 착화시켜 착색 복합체를 형성하는 데 기초한다. 4.2. 기기, 시약 및 용액 - 광전색도계 또는 분광광도계. - 황산(ГОСТ 4204) 및 이를 1:1로 희석한 용액. - 염산(ГОСТ 3118), 1:1로 희석한 용액. - 질산(ГОСТ 4461), 1:1로 희석한 용액. - 암모니아(ГОСТ 3760), 1:50 및 1:1로 희석한 용액. - 아세트산(ГОСТ 61). - 아세트산나트륨(ГОСТ 199). - 페놀프탈레인, 에탄올 용액, 1 g/dm³. - 정제 에틸 알코올(ГОСТ 18300). - 알루미늄 암모늄 황산염(알룸, ГОСТ 4238) 용액: 10 g의 알룸을 1 dm³의 물에 녹이고 농축 황산 10 cm³를 첨가하여 준비한다. - 질산암모늄(ГОСТ 22867), 100 g/dm³ 용액. - 염산 하이드록실아민(ГОСТ 5456), 신선하게 조제한 10 g/dm³ 용액. - 1,10-페난트롤린 용액: 2.5 g의 1,10-페난트롤린을 소량의 물에 소량의 염산 몇 방울을 넣고 가열하여 녹인 뒤 물로 1 dm³로 희석한다. 암적색 용기에서 보관한다. - 디피리딜 용액: 1.5 g의 디피리딜을 소량의 물에 소량의 염산 몇 방울을 넣고 가열하여 녹인 뒤 물로 1 dm³로 희석한다. 암적색 용기에서 보관한다. - 완충용액: 아세트산나트륨 272 g을 500 cm³의 물에 녹이고 아세트산 240 cm³를 첨가한 다음 여과하고 물로 1 dm³까지 정용한다. - 반응혼합액(신선 조제): 염산 하이드록실아민 용액 1부, 1,10-페난트롤린 또는 디피리딜 용액 1부, 완충용액 2부를 혼합하여 준비한다. - 표준 철 용액: - 용액 A: 표준 저탄소강 시료 N 126 0.5025 g을 취하여 20 cm³의 1:1 질산에 녹인다. 생성된 용액을 질소 산화물을 제거하기 위해 끓이고 냉각한 다음 1 dm³ 정용플라스크로 옮겨 물로 정용하고 혼합한다. 용액 A 1 cm³에는 0.0005 g의 철이 포함되어 있다. - 용액 B: 사용 당일 다음과 같이 조제한다. 용액 A 5 cm³를 취해 100 cm³ 정용플라스크에 넣고 물로 정용하여 혼합한다. 용액 B 1 cm³에는 0.000025 g의 철이 포함되어 있다. (수정된 문장, 변경 N 1, 2). 4.3. 분석 수행 4.3.1. 규소를 함유하지 않는 청동의 경우: 청동 시료 0.5 g을 취하여 용량 250 cm³ 비커에 넣고 시계유리로 덮은 다음 질산 15 cm³(1:1로 희석)에 가열하여 조심히 용해시킨다. 비커의 용액을 식힌 후 벽과 시계유리를 소량의 물로 씻어 150 cm³가 되도록 물로 희석한다. 알루미늄을 함유하지 않은 청동의 경우 알루미늄암모늄명반 용액 5 cm³, 아질산암모늄(아마도 의도는 질산암모늄?) 용액 10 cm³ 및 1:1로 희석한 암모니아를 첨가하여 용해성 청색 구리 복합체가 형성되도록 한다. 용액을 60°C에서 유지하여 철·알루미늄 수산화물 침전물의 응집을 유도한다. 생성된 침전물을 중간 밀도의 여과지로 여과하고 1:50로 희석한 암모니아 용액으로 세척한다. 침전물을 10 cm³의 뜨거운 1:1로 희석한 염산에 용해시키고, 여과지는 뜨거운 물로 잘 씻어 여과액을 처음 침전시킨 비커에 모은 다음 암모니아로 다시 철·알루미늄 수산화물을 침전시킨다. 침전물을 여과하고 1:50로 희석한 암모니아 용액으로 세척한 후 다시 10 cm³의 뜨거운 1:1 희석 염산에 용해시키고 여과지를 뜨거운 물로 씻어 여과액을 처음 침전시킨 비커에 모은다. 용액을 용량 플라스크로 옮겨 정용량으로 희석한 다음, 청동 중 철 함량에 따라 표 3에 따라 분취액을 취한다. 표 3 - 철의 질량분율, % - 용액 부피, cm³ - 분취액 부피, cm³ - 분취액에 해당하는 시료 질량, g 행: - ≤ 0.05: 용액 50, 분취액 25, 시료질량 0.25 - 0.05 초과 ~ 0.2: 용액 100, 분취액 10, 시료질량 0.05 - 0.2 초과 ~ 0.5: 용액 100, 분취액 5, 시료질량 0.025 - 0.5 초과 ~ 1.0: 용액 200, 분취액 5, 시료질량 0.0125 분취액을 50 cm³ 용량 플라스크에 넣고 물로 25 cm³까지 채운 뒤, 페놀프탈레인 지시약을 사용하여 1:1로 희석한 암모니아로 중화시킨다. 염산 1 cm³와 반응 혼합액 12 cm³를 가하고 눈금까지 물로 채워 혼합한다. 30분 후 1 cm 길이 큐벳을 사용한 분광광도계에서 파장 510 nm에서 흡광도를 측정하거나 녹색 필터가 장착된 광전색도계로 측정한다. 비교용액은 대조 실험용 용액이다. (수정된 판, 개정 N 1) 4.3.2 규소함유(규석) 청동의 경우 청동 시료 0.5 g을 백금 도가니에 넣고 질산 10 cm³(1:1 희석) 및 불산 2–3 cm³를 가열하여 용해시킨다. 용해 후 용액을 식히고 황산 10 cm³(1:1 희석)을 가한 다음 백색의 황산 흰연(white fumes)이 발생할 때까지 증발시킨다. 도가니를 식히고 벽을 물로 조심스럽게 씻어 가열하여 염을 물에 용해시킨다. 용액을 250 cm³ 비커로 옮기고 물로 150 cm³가 되게 희석한 뒤 알루미늄암모늄명반 용액 5 cm³를 넣고 이후의 분석은 4.3.1항과 동일하게 수행한다. 4.3.3 납함유 청동의 경우 청동 시료 0.5 g을 250 cm³ 비커에서 질산 15 cm³(1:1 희석)에 가열하여 용해시킨다. 용해 후 산화질소를 끓여서 제거하고 용액을 용량 플라스크로 옮겨 정용량으로 희석한 다음 표 3에 따라 분취액을 취한다. 분취액을 250 cm³ 비커에 넣고, 끓여 분해한 질산 10 cm³(1:1 희석)을 더한 뒤 물로 약 100 cm³까지 희석하고 백금 원통형 전극에서 30분간 전기분해하여 구리와 납을 침전시킨다. 전기분해가 끝난 후 전극을 소량의 물로 같은 비커에서 씻어내고 알루미늄암모늄명반 용액 5 cm³를 넣은 다음 분석은 4.3.1항과 동일하게 수행한다. 4.3.4 주석, 안티모니, 납의 질량분율이 0.05%를 초과하는 청동의 경우 청동 시료 0.5 g을 250 cm³ 비커에 넣고 가열하면서 용해용 혼합액 15 cm³로 용해한다. 완전용해가 되지 않을 경우 소량씩 브롬을 조심히 추가한다. 용해 후 염소산 10 cm³를 가하고 용액을 중등도 가열로 증발시켜 염소산의 진한 백연이 발생하고 용액이 밝아질 때까지 처리한다. 침전물을 식히고 비커 벽을 물로 씻어 30 cm³ 부피가 되게 물을 더한 후 가열하여 염을 용해시킨다. 1:1 희석한 황산 5 cm³와 물 50 cm³를 더한 뒤 끓인다. 식힌 후 용액을 조밀한 여과지로 여과하고 여과지를 3–5회 뜨거운 물로 세척하여 여과지는 폐기한다. 여과액에 알루미늄암모늄명반 용액 5 cm³를 넣고 이후 분석은 4.3.1항과 동일하게 수행한다. (추가 조항, 개정 N 1) 4.4 표준 곡선 작성 각 50 cm³ 용량 플라스크에 마이크로뷰렛으로 용액 B를 순차적으로 0; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 3.5; 5.0 cm³씩 가하고 물로 25 cm³까지 채운다. 페놀프탈레인 2–3방울을 떨어뜨리고 1:1로 희석한 암모니아로 중화한다. 이후의 분석은 4.3.1항과 동일하게 수행한다. 비교용액은 철을 포함하지 않는 용액을 사용한다. По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям железа строят градуировочный график.

4.5. Обработка результатов

4.5.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где — масса железа, найденная по градуировочному графику, г;

— масса навески сплава, соответствующая аликвотной части раствора, г.

4.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

4.5.4. Контроль точности результатов анализа

Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных фотометрическим и атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086.

4.5.3, 4.5.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

5. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СУЛЬФОСАЛИЦИЛАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

5.1. Сущность метода

Метод основан на образовании железом (III) окрашенного в желтый цвет комплекса с сульфосалициловой кислотой в аммиачном растворе при рН 8−10 после выделения железа соосаждением с гидроокисью алюминия.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1, 1:50.

Квасцы алюмоаммонийные по ГОСТ 4238, раствор; готовят следующим образом: 10 г квасцов растворяют в 1 dm³ воды с добавлением 10 cm³ концентрированной серной кислоты.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, свежеприготовленный раствор 100 г/dm³.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 200 г/dm³.

Стандартные растворы железа.

Раствор А; готовят следующим образом: 1,005 г стандартного образца N 126 (сталь низкоуглеродистая) растворяют в 20 cm³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор кипятят для удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 dm³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 cm³ раствора А содержит 0,001 г железа.

Раствор Б; готовят в день применения. Для этого 10 cm³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 cm³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 cm³ раствора Б содержит 0,0001 г железа.

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Для сплавов, не содержащих кремний

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 cm³, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании в 15 cm³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения пробы ополаскивают стекло и стенки стакана небольшим количеством воды, добавляют 5 cm³ раствора алюмоаммонийных квасцов (для бронз, не содержащих алюминия), раствор разбавляют водой до 100 cm³, нагревают до 60−70 °C и добавляют аммиак, разбавленный 1:1, до образования растворимого синего комплекса меди. Раствор выдерживают при 50−60 °C для коагуляции осадка гидроокисей железа и алюминия. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, стакан и раствор промывают горячим раствором аммиака, разбавленным 1:50. Осадок растворяют в 10 cm³ горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр тщательно промывают горячей водой в стакан, где проводилось осаждение, и снова проводят осаждение и растворение гидроокисей.

Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 cm³, доливают до метки водой и перемешивают.

В зависимости от содержания железа в пробе отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с табл.5.

Таблица 5

Массовая доля железа, %	Аликвотная часть раствора, cm³	Масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г
До 0,05	-	Весь раствор
Св. 0,05 до 0,1	50	0,5
» 0,1 «0,25	20	0,2
» 0,25 «0,5	10	0,1
» 0,5 «1	5	0,05

Аликвотную часть раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 cm³ и разбавляют водой до 50 cm³ (для марганцовистых бронз добавляют 2 cm³ раствора солянокислого гидроксиламина). Через 2 мин добавляют 15 cm³ раствора сульфосалициловой кислоты, нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, до устойчивого желтого цвета и добавляют 3−4 cm³ аммиака в избыток. Затем раствор доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре в кювете длиной 1 cm при λ = 425 нм или на фотоэлектроколориметре с фиолетовым светофильтром (λ = 400 нм) в кювете длиной 2 cm.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, проведенный через все стадии анализа.

5.3.2. Для кремнистых бронз

Навеску бронзы массой 1 г помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 cm³ азотной кислоты и 2−3 cm³ фтористоводородной кислоты. После растворения навески раствор охлаждают, добавляют 10 cm³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Чашку охлаждают, осторожно обмывают стенки чашки водой и растворяют соли в воде при нагревании.

Раствор переводят в стакан вместимостью 250 cm³, разбавляют водой до 150 cm³, прибавляют 5 cm³ раствора алюмоаммонийных квасцов и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.1.

5.3.3. Для свинцовых бронз

Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 cm³, накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании в 15 cm³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения пробы удаляют окислы азота кипячением и раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 cm³, доливают до метки водой и перемешивают.

В зависимости от содержания железа в пробе отбирают аликвотную часть в соответствии с табл.5 в стакан вместимостью 250 cm³, добавляют 10 cm³ прокипяченной азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают воды до объема около 100 cm³ и выделяют медь и свинец электролизом на платиновые цилиндрические электроды в течение 30 мин. По окончании электролиза обмывают электроды небольшим количеством воды в тот же стакан, приливают 5 cm³ раствора алюмоаммонийных квасцов, раствор нагревают до 60−70 °C и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.1 .

5.4. Построение градуировочного графика

В шесть мерных колб вместимостью по 100 cm³ приливают из микробюретки последовательно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 cm³ стандартного раствора Б, разбавляют водой до 50 cm³ и далее анализ ведут, как указано в п. 5.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа.

По найденным значениям оптических плотностей строят градуировочный график.

5.5. Обработка результатов

5.5.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где — масса железа, найденная по градуировочному графику, г;

— масса навески, соответствующая аликвотной части, г.

5.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, указанных в табл.1.

5.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п. 4.5.4.

5.5.3, 5.5.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

6.1. Сущность метода

Метод основан на измерении абсорбции света атомами железа, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для железа.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 2 и 1 моль/dm³.

Смесь кислот; готовят следующим образом: объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Водорода перекись по ГОСТ 10929.

Железо металлическое с массовой долей железа не менее 99,9%.

Стандартные растворы железа.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г железа растворяют при нагревании в 20 cm³ соляной кислоты с добавлением нескольких капель раствора перекиси водорода. Удаляют кипячением избыток перекиси водорода, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 cm³ и доливают водой до метки.

1 cm³ раствора А содержит 0,0005 г железа.

Раствор Б; готовят следующим образом: 20 cm³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 cm³, добавляют 10 cm³ раствора 2 моль/dm³ соляной кислоты и доливают водой до метки.

1 cm³ раствора Б содержит 0,0001 г железа.

6.3. Проведение анализа

6.3.1. Для бронз с массовой долей олова и кремния до 0,05%

Навеску сплава массой, указанной в табл.7, помещают в стакан вместимостью 250 cm³ и растворяют при нагревании в 10 cm³ азотной кислоты.

Таблица 7

Массовая доля железа, %	Масса навески, г	Объем аликвотной части раствора, cm³	Объем 2 моль/dm³ раствора соляной кислоты, cm³	Объем раствора после разбавления, cm³
От 0,01 до 0,2	1	-	-	100
Св. 0,2 «2	1	10	10	100
» 2 «7	0,5	10	25	250

Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 cm³ и доливают водой до метки. При массовой доле железа свыше 0,2% 10 cm³ раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл.7), добавляют указанный в табл.7 объем 2 моль/dm³ раствора соляной кислоты и доливают водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию железа в пламени ацетилен-воздух при длине волны 248,3 или 372 нм параллельно с градуировочными растворами.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

6.3.2. Для бронз с массовой долей олова свыше 0,05%

Навеску сплава массой, указанной в табл.7, помещают в стакан вместимостью 250 cm³ и растворяют при нагревании в 10 cm³ смеси кислот. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 cm³, стенки стакана ополаскивают раствором 1 моль/dm³ соляной кислоты и доливают до метки той же кислотой. При массовой доле железа свыше 0,2% 10 cm³ раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл.7) и доливают до метки раствором 1 моль/dm³ соляной кислоты.

Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п. 6.3.1.

6.3.3. Для бронз с массовой долей кремния свыше 0,05%.

Навеску сплава массой, указанной в табл.7, помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 cm³ азотной кислоты и 2 cm³ фтористоводородной кислоты. После растворения добавляют 10 cm³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают и растворяют в воде при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 cm³ и доливают водой до метки. При массовой доле железа свыше 0,2% 10 cm³ раствора пробы переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл.7), доливают указанное в табл.7 количество 2 моль/dm³ раствора соляной кислоты и разбавляют водой до метки. Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п. 6.3.1.

6.3.4. Построение градуировочного графика

В двенадцать из тринадцати мерных колб вместимостью по 100 cm³ помещают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 и 8,0 cm³ стандартного раствора Б, 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 и 5,0 cm³ стандартного раствора А. Во все колбы добавляют по 10 cm³ 2 моль/dm³ раствора соляной кислоты и доливают водой до метки.

Измеряют атомную абсорбцию железа, как указано в п. 6.3.1.

По полученным данным строят градуировочный график.

6.4. Обработка результатов

6.4.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где — концентрация железа, найденная по градуировочному графику, г/cm³;

— объем конечного раствора пробы, cm³;

— масса навески, содержащаяся в конечном объеме раствора, г.

6.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

6.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

6.4.4. Контроль точности результатов анализа

Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам безоловянных бронз, аттестованным в установленном порядке, или сопоставлением результатов анализа, полученных атомно-абсорбционным и фотометрическим методами анализа в соответствии с ГОСТ 25086.

6.4.3, 6.4.4. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

7. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ СУЛЬФОСАЛИЦИЛАТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В КИСЛОЙ СРЕДЕ

7.1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красно-фиолетовый цвет комплекса трехвалентного железа с сульфосалициловой кислотой в кислой среде и измерении оптической плотности окрашенного раствора.

7.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.

Смесь кислот для растворения: 5 частей концентрированной азотной кислоты смешивают с 3 частями концентрированной соляной кислоты.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 50 г/dm³.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 100 г/dm³; готовят следующим образом: 10 г препарата растворяют в 60 cm³ воды, нейтрализуют раствором аммиака до рН 2−3 (по универсальной индикаторной бумаге), фильтруют и разбавляют водой до 100 cm³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Стандартные растворы железа — по п. 5.2.

Медь марки МО по ГОСТ 859.

7.3. Проведение анализа

Для бронз, кроме кремнистых и свинцовистых.

Навеску бронзы массой 1 г при массовой доле железа от 0,01% до 0,1%; 0,5 г — от 0,1% до 0,2%; 0,25 г — от 0,2% до 0,4% и 0,1 г — от 0,4% до 1% помещают в стакан вместимостью 150 cm³, добавляют 8 cm³ смеси кислот и растворяют сначала на холоде, а затем при нагревании. После растворения навески удаляют оксиды азота кипячением в течение 1−1,5 мин. Раствор охлаждают, разбавляют водой до 40−50 cm³, добавляют 5 cm³ раствора винной кислоты и нейтрализуют раствором аммиака до начала выпадения основных солей меди и немедленно вновь переводят их в раствор осторожным добавлением при перемешивании соляной кислоты (1:1). После растворения осадка добавляют 18 капель избытка той же кислоты. Раствор охлаждают, добавляют 6 cm³ сульфосалициловой кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 100 cm³, доливают до метки водой и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром в кювете 2 cm или на спектрофотометре при λ = 490 нм в кювете 1 cm. Раствором сравнения является проба того же сплава, проведенная через весь ход анализа, но без добавления сульфосалициловой кислоты.

7.4. Построение градуировочного графика

В зависимости от массовой доли железа в стаканы вместимостью по 150 cm³ помещают навеску меди (от 0,1 до 1 г), добавляют последовательно 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 cm³ стандартного раствора Б железа и по 8 cm³ смеси кислот и далее проводят анализ, как указано в п. 7.3.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железа, в который не добавляют раствор сульфосалициловой кислоты.

По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым долям железа строят градуировочный график.

7.5. Обработка результатов

7.5.1. Массовую долю железа () в процентах вычисляют по формуле

,

где — массовая доля железа, найденная по градуировочному графику, г;

— масса навески сплава, г.

7.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений ( — показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл.1.

7.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.1.

7.5.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п. 4.5.4.