ГОСТ 15027.6-77

Группа В59


                   М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й                                С Т А Н Д А Р Т


                                            БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ
                                                                                               ГОСТ
                                            Методы определения кремния
                                                                                             15027.6 -7 7
                                                     Non-tin bronze.
                                          Methods Гог the determination o f silicon

                  ОКСТУ 1709



                                                                                           Дата введения 01.01.79


                       Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод в кремнистых бронзах (при мас­
                  совой доле кремния от 0,5% до 4%), экстракционно-фотометрический метод в бронзах с массовой
                  долей железа свыше 1% (при массовой доле кремния от 0,01% до 0.25%) и фотометрический метод
                  в бронзах остальных марок (при массовой доле кремния от 0.01% до 0,3%) в безоловянных бронзах
                  по ГОСТ 18175, ГОСТ 614 и ГОСТ 493.
                       (Измененная редакция, Изм. № 2).

                                                          I. ОБЩ ИЕ ТРЕБОВАНИЯ

                       1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ
                  15027.1.
                       (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

                                   2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
                                                В КРЕМНИСТЫХ БРОНЗАХ

                       2.1. Сущность метода
                       Метод основан на выделении кремниевой кислоты осаждением с добавлением желатина из
                  солянокислого раствора.
                       2.2. Реактивы и растворы
                       Кислота азотная по ГОСТ 4461.
                       Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:4.
                       Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 5:95.
                       Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
                       Смесь кислот для растворения; готовят следующим образом: смешивают одну часть азотной
                  кислоты и три части соляной кислоты.
                       Желатин пищевой по ГОСТ 11293. раствор 10 г/дм'.
                       Калин железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм3.
                       (Измененная редакция, Изм. № 2).
                       2.3. Проведение анализа
                       Навеску бронзы марки БрК.МцЗ—1 массой I г бронзы марки БрК Ш —3 массой 2 г помешают
                  в стакан вместимостью 250 см5, добавляют 20 см5 воды. 20 см3 смеси кислот и растворяют при
                  нагревании. Раствор выпаривают досуха, смачивают остаток 10 см3 концентрированной соляной
                  кислотой и выпаривают досуха, затем еще два раза выпаривают досуха, добавляя перед выпарива­
                  нием по 10 см3 концентрированной соляной кислоты. После этого остаток смачивают 10 см3 кон­
                  центрированной соляной кислоты и через 3—5 мин приливают 70—80 см' горячей воды, 5 см3
                  раствора желатина и нагревают до полного растворения солей. Фильтруют остаток на фильтр сред-

                  li здание официальное                                                   Перепечатка воспрещена

                                                                         52



проектная фирма

ГОСТ 15027.3-77 С. 2

ней плотности, уплотненный фильтробумажной массой, и промывают сначала 8—10 раз горячим
раствором соляной кислоты (5:95) до исчезновения реакции на медь (проба с раствором железисто-
синеродистого калия), а затем горячей водой до исчезновения реакции на ион хлорида. Фильтр с
осадком помешают в платиновый тигель, сушат, озоляют. смачивают 0,5 см3 концентрированной
азотной кислоты, высушивают и прокаливают при 1000—1050 'С до постоянной массы, затем ох­
лаждают в эксикаторе и взвешивают. Содержимое тигля смачивают несколькими каплями воды,
добавляют 3—4 капли серной кислоты. 1—2 см' фтористоводородной кислоты, осторожно выпари­
вают досуха и остаток прокаливают при 1000—1050 *С до постоянной массы, охлаждают в эксикато­
ре и взвешивают.
      Если после удаления кремниевой кислоты в тигле остается черный осадок карбида кремния,
его сплавляют с безводным углекислым натрием и сплав обрабатывают серной кислотой, разбав­
ленной 1:4. раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты, охлаждают, прилива­
ют 5 см' соляной кислоты, 80 см3 горячей воды и кипятят. Дополнительно выделенный осадок
кремниевой кислоты отфильтровывают, промывают и далее анализ ведут, как указано выше.
     Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт и в найденное содержа­
ние кремния вводят соответствующую поправку.
     (Измененная редакция, Изм. № 2).
     2.4 Обработка результатов
     2.4.1. Массовую долю кремния (Л') в процентах вычисляют по формуле
                                    у  (т - т,) ■0,4672 •100
                                    Л —-----------------------.
                                                 т2
где т — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислоты, г;
    /и, — масса тигля с осадком после обработки фтористоводородной кислотой, г;
    /я, — масса сплава, г;
0.4672 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.
      2.4.2.     Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (г/ — показатель сходи­
мости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице.

          М ассовая доля                               М ассовая доля
            крем ния.   %    d. *    D. %               крем ния.   %   d.   *          D.   %




   От 0.01 до 0.02          0.002    0.005           Св. 0,20 до0.30    0.02             0,05
   Св. 0.02 . 0,05          0.005    0,01            . 0.30 » 0.40      0.03             0.07
    » 0,05 . 0,10           0.008    0,02            * 0,50 * 1.0       0.05             0.1
    * 0.10 » 0.20           0.012    0.03            - 2.5 * 4.0        0.10             0.2

     (Измененная редакция, Изм. № 2).
     2.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лаборато­
риях. или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях
(D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в таблице.
     2.4.4. Контроль точности результатов анаш за
     Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам
безоловяниых бронз, аттестованным в установленном порядке, в соответствии с ГОСТ 25086.
     2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. Ns 2).

            3. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

     3.1. Сущность метода
     Метод основан на образовании кремнемолибденовой кислоты, экстракции ее бутиловым спир­
том, восстановлении ее в экстракте до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности
образовавшейся окраски.
     3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     Фото эле ктро кап ори метр или спектрофотометр.
     Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2.
     Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.
4- 2 -   ? 7«                                   53

С. 3 ГОСТ 15027.6-77

      Кислота соляная по ГОСТ 31IX, разбавленная 1:1.
      Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
      Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 500 г/дм3.
      Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор: готовят следующим образом: около 60 г
борной кислоты растворяют в 1 дм3 горячей воды.
     Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.
     Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765. перекрнсталлизованный раствор 100 г/дм5.
     Для перекристаллизации молибденовокислого аммония 70 г препарата растворяют в 400 дм3
воды при слабом нагревании (70—80 *С). Раствор фильтруют два раза через один и тот же плотный
фильтр, фильтрат охлаждают и прибавляют 250 см5 этилового спирта. После отстаивания в течение
1 ч выделившиеся кристаллы отсасывают. Полученный молибденовокислый аммоний растворяют в
воде и повторяют перекристаллизацию.
      После второго отсасывания кристаллы промывают несколько раз смесыо спирта с водой (5:8)
и высушивают на воздухе.
     Олово двухлористое по ТУ 6—09—5384, раствор 20 г/дм3 готовят следующим образом: 2 г соли
растворяют в 100 см3 нагретой до 80—90 *С соляной кислоты, разбавленной 1:1.
      Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332.
      Промывные растворы.
      Раствор А; готовят следующим образом: к 50 см3 воды прибавляют 12 см3 концентрированной
азотной кислоты и 5 см3 раствора .молибденовокислого аммония.
      Раствор Б: готовят следующим образом: к 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9. прибавля­
ют 5 см5 раствора молибденовокнслого аммония и 5 см5 лимонной кислоты.
      Кристаллический фиолетовый, водный раствор I г/дм3.
      Фенолфталеин, спиртовой раствор 1 г/дм3.
      Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006.
     Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300 и разбавленный 5:8.
      Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм3.
      Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
      Кремния двуокись по ГОСТ 9428.
      Стандартные растворы кремния.
      Раствор А: готовят следующим образом: 0.2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в
платиновом тигле с 2 г натрия-калия углекислого. Сплав выщелачивают водой и переносят в мер­
ную колбу вместимостью 500 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Раствор немедленно
переносят в полиэтиленовый сосуд.
      1 см5 раствора А содержит 0.0002 г кремния.
      Раствор Б; готовят следующим образом: 2,5 см3 раствора А помещают в делительную воронку
вместимостью 200 см3, добавляют 50 см5 воды. 2—3 капли раствора фенолфталеина и по каплям
азотную кислоту, разбавленную 1:2, до исчезновения розовой окраски и затем 1 см3 в избыток,
приливают 5 см5 раствора молибденовокнслого аммония, разбавляют водой до 100 см3, перемеши­
вают и оставляют на 10 мин. После этого прибавляют 5 см3 н-бутилового спирта. 10 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:2. перемешивают, переворачивая 2—3 раза, прибавляют 25 см5 бутилового
спирта и осторожно перемешивают, переворачивая воронку 30 раз. При этом кремиемолибденовая
кислота изазекается в бутиловый спирт, окрашивая его в желтый цвет со слабым зеленоватым
оттенком. После разделения фаз водный слой сливают в другую делительную воронку. Затем повто­
ряют экстракцию до получения бесцветного экстракта, применяя каждый раз по 10 см3 н-бутнлово-
го спирта.
      Экстракты объединяют и промывают 50 см5 промывного раствора А. переворачивая воронку
осторожно 20—25 раз. Водный слой сливают, а оставшийся промытый органический слой переводят
в мерную колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см3, доливают до метки бутиловым спир­
том и перемешивают.
      1 см' раствора Б содержит 0,000005 г кремния.
      3.3. Проведение анализа
      3.3.1.      Навеску бронзы массой 0,2 г помешают в платиновый или фторопластовый тигель, при-
баатяют 1 см3 фтористоводородной кислоты, 5 см5 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и накрыва­
ют платиновой или фторопластовой крышкой. Растворение образца проводят при нагревании на

                                             54

ГОСТ 15027.6-77 С. 4

поляной бане до 60 *С. После растворения п тигель прибавляют 10 см3 раствора борной кислоты и
смесь переносят в стакан вместимостью 100 см3. в который уже добавлено 20 см3 раствора борной
кислоты. Раствор разбадтяют юлой до 50 см3 и прибаатяют аммиак, разбавленный 1:1, при посто­
янном перемешивании до pH 1,5. Устанавливают pH капельной пробой с раствором кристалличес­
кого фиолетового на белой фарфоровой или фторопластовой пластинке. При pH меньше 1,5 капля
испытуемого раствора, смешанная с каплей индикатора, окрашивается в зеленый цвет при pH 1.5
смесь окрашивается в фиолетовый цвет.
      Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 200—250 см3 тщательно обмывают
стакан водой в раствор в делительной воронке разбавляют до 100 см3. Затем добавляют 5 см5 раствора
мочевины. 5 см3 раствора молибденовокнслого аммония и перемешивают. Через 10 мин вводят 5 см3
раствора лимонной кислоты и перемешивают. Приливают 5 см3 н-бутилового спирта для насыщения
раствора, 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2. и перемешивают. К смеси добавляют 15 см3
н-бутилового спирта и осторожно, во избежание образования эмульсии, перемешивают, перевора­
чивая воронку 30 раз. Жидкостям дают расслоиться (водный слой должен стать прозрачным). После
расслоения фаз водный слой переносят во вторую делительную воронку вместимостью 200—
250 с м \ наливают 10 см3 н-бутилового спирта и воронку осторожно переворачивают 30 раз. После
расслоения жидкостей водный слой переносят в третью воронку, а органический слой присоединя­
ют к первой порции бутанольного экстракта. Экстракцию повторяют еше раз с К) см5 н-бутилового
спирта. Объединенные экстракты промывают 50 см3 промывного раствора Б, переворачивая осто­
рожно воронку 20—25 раз. После расслоения водный слой огбрасывают. а органический слой слива­
ют в мерную колбу вместимостью 50 см3, в которую уже добавлено 0,2 г сернокислого натрия, и
доливают до метки н-бутиловым спиртом. Аликвотную часть объемом 20 см3 (при массовой доле
кремния от 0.01% до 0,04%), 5 см3 (при массовой доле кремния от 0.04% до 0,1%) и 2 см3 (при
массовой доле кремния от 0.1% до 0,25%) помешают в мерную колбу вместимостью 50 см3, добав­
ляют н-бутиловый спирт до 45 с м \ 2—3 капли раствора двухлористого олова, доливают до метки
бутиловым спиртом и перемешивают. Через 20—25 мин измеряют оптическую плотность на фото­
электроколориметре в кювете длиной 2 см с красным светофильтром (а = 610 нм) или на спектро­
фотометре при длине волны S10 нм. В качестве раствора сравнения применяют н-бутиловый спирт.
      Через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
      3.3.2. Построение градуировочного графика
      В восемь мерных колб вместимостью по 50 см3 вводят 0,5; 1.0: 2,0: 3,0; 4.0; 5.0; 6,0 и 7,0 см3
стандартного раствора Б, прибавляют н-бутиловый спирт до 45 см3 и далее анализ ведут, как указа­
но в п. 3.3.1.
      3.4. Обработка результатов
      3.4.1. Массовую долю никеля (Л-,) в процентах вычисляют по формуле
                                            у _ да ■I 00
                                             1        « I   ’

где т — масса кремния, найденная по градуировочному графику, г;
    ///, — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
      3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d — показатель сходи­
мости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в таблице.
      (Измененная редакция, Изм. № 2).
      3.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лаборато­
риях. или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях
(D — показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в таблице.
      3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по п. 2.4.4.
      3.4.3, 3.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

                4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

    4.1. Сущность метода
     Метод основан на образовании кремнием желтой кремнемолибденопой кислоты и измерении
оптической плотности окрашенного раствора.
    4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
• J-2 *                                          55