ГОСТ 23859.2-79

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 ЖАРОПРОЧНЫЕ

                                         Методы определения кремния                                        ГОСТ
                                                                                                        23859.2-79
                                             Bronze fire-resistance.
                                     Methods for the determination o f silicon

                    ОКСТУ 1709

                    Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 октября 1979 г. № 3937 срок введения
                    установлен
                                                                                                                 с 01.01.81
                    ()|раничсние срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственной) Совета по стандарти1 аики,
                    метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)


                         Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический, фотометрический методы определения
                    кремния (при массовой доле кремния от 0.1 до 0,9 %) и экстракционно-фотометрический метод
                    определения кремния (при массовой доле кремния от 0.005 до 0,1 %) в жаропрочных медных сплавах.
                         (Измененная редакция, Изч. Ле 2).
                                                               1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
                         1.1. Общие требования — по ГОСТ 25086—87 с дополнением по ГОСТ 23859.1—79. раза. 1.
                         (Измененная редакция, Изч. № 2).
                                     2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
                         2.1. Сущность метода
                         Метод основан на выделении кремния в виде кремниевой кислоты, прокаливании осадка до
                    двуокиси кремния и последующем удалении кремния в виде тетрафторида. Содержание кремния
                    рассчитывают по разности массы осадка до и после обработки фтористоводородной кислотой.
                         2.2. Реактивы и растворы
                         Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
                         Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбаатеппая 1:1 и 1:4.
                         Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбаатеппая 1:100.
                         Кислота фтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484—78.
                         Смесь кислот для растворения: смешивают одну часть концентрированной азотной кислоты с
                    двумя частями концентрированной соляной кислоты.
                         Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207—75. раствор 30 г/дм3.
                         Калий-натрий углекислый безводный по ГОСТ 4332—76.
                         2.3. Проведение анализа
                         Навеску бронзы массой 2 г при массовой доле кремния от 0.1 до 0,5 % и 1 г при массовой доле
                    от 0.4 до 0.9 % помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают 30 см3 смеси кислот,
                    накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Посте растворения ополаскивают стекло
                    и стенки стакана водой, добавляют 20 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1. и упаривают до начала
                    выделения белого дыма серной кислоты.
                         После охлаждения ополаскивают стенки стакана водой и повторяют упаривание до начала
                    выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 3—5 см3 концентрирован­
                    ной соляной кислоты, 150—200 см3 воды и нагревают до полного растворения солей. Отфильтро-

                    Издание официальное                                                                Перепечатка воспрещена

                                      Издание с Изменениями № 1,2, утвержденными в июне 1985 г..марте 1990 г.
                                                               (ИУС 9 -8 5 ,7 -9 0 ).

                                                                                 6




сертификация труб

ГОСТ 23859.2-79 С. 2

выкают выделившийся осадок на фильтр средней плотности и промывают горячей соляной кисло­
той. разбавленной 1:100. до отрицательной реакции промывных вод на медь (проба с растпором
железистосинеродистого калия). После этого осадок промывают 3—4 раза горячей водой. Фильтрат
упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты.
     После охлаждения стенки стакана ополаскивают и повторяют упаривание до начала выделения
белого дыма серной кислоты. После охлаждения добавляют 150—200 см3 воды, нагревают до полного
растворения солей и фильтруют. Осадок на фильтре промывают, как указано выше. Оба осадка
вместе с фильтрами помещают в платиновый тигель, высушивают, постепенно обугливают во избежание
образования карбида кремния, озоляют и прокаливают при 1000—1100 "С до постоянной массы. К
прокаленному осадку прибавляют 1—2 капли воды, 1 см3 фтористоводородной кислоты. 2—3 капли
концентрированной серной кислоты, осторожно выпаривают досуха и остаток прокаливают при
1000—1100 С в течение 15—25 мин. После охлаждения в эксикаторе тигель снова взвешивают.
     Если после удаления двуокиси кремния в тигле остается черный осадок, его сплавляют с
безводным углекислым калием-натрием при 1000—1100 'С. Тигель помешают в стакан вместимостью
300 см3, доба&тяют 25—30 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и растворяют ш ав при нагревании.
Тигель вынимают, ополаскивают его водой, а раствор упаривают до выделения густого белого дыма
серной кислоты. После охлаждения приливают 150—200 см3 горячей воды и нагревают до полного
растворения солей. Отфильтровывают выделившийся осадок па фильтр средней плотности и далее
поступают, как указано выше.
     Одновременно через весь ход анализа проводят контрольный опыт и в найденное содержание
кремния вводят соответствующую поправку.
     2.2, 2.3. (Измененная редакция. Изм. № 1, 2).
     2.4. Обработка результатов
     2.4.1. Массовую долю кремния (.V) в процентах вычисляют по формуле
                                   v _ (т —/и,) - 0.4672 - 100
                                   X                           ,
                                                т,
где т — масса тигля с осадком двуокиси кремния до обработки фтористоводородной кислотой, г;
    /я,— масса тигля с осадком после обработки фтористоводородной кислотой, г;
    т2 — масса сплава, г;
0,4672 — коэффициент пересчета двуокиси кремния на кремний.
     2.4.2. Расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать значе­
ний допускаемых расхождений d (d — показатель сходимости), вычисленных по формуле
                                       d = 0.01 + 0,05А-,
где X — массовая доля кремния. %.
     (Измененная редакция, Изм. № 2).
     2.4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях или двух
результатов анатиза, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель
воспроизводимости) не должны превышать значений, вычисленных по формуле
                                       D = 0,014 + 0.07АГ,
где X — массовая доля кремния. %.
     2.4.4. Контроль точности результатов анатиза проводится по Государственным стандартным
образцам жаропрочных (хромистых) бронз в соответствии с ГОСТ 25086—87.
     2.4.3, 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
     2.5. Метод применяется при разногласиях в оценке качества жаропрочных бронз.
     (Введен дополнительно, Изм. № 2).

               3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
     3.1. Сущность метода
     Метод основан на образовании кремнием желтой мол ибдо крем не ной кислоты и измерении
оптической плотности окрашенного раствора.
     3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
     рН-метр.
     Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбааденная 1:2 и 2:1.
                                                 7

С. 3 ГОСТ 23859.2-79

       Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
       Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:3 и 1:99.
      Смесь кислот соляной и азотной в соотношении 2:3.
       Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
       Кислота борная по ГОСТ 18704—78, насыщенный раствор: около 60 г борной кислоты раство­
ряют в I дм3 горячей волы и охлаждают до комнатной температуры.
      Аммиак водный по ГОСТ 3760—79. разбаатенный 1:1.
      Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, перекристаллизованный, раствор 50 г/дм3.
Проводят перекристаллизацию модибдсновокислого аммония: 250 г молнбдеповокислого аммония
растворяют в 400 см3 воды при нагревании до 70—80 “С. добаатяют раствор аммиака до явного запаха
и горячий раствор фильтруют два раза через один и тот же плотный фильтр в стакан, содержащий
300 см3 этилового спирта. Раствор охлаждают до 10 ‘С и дают отстояться в течение 1 ч. Выпавшие
кристаллы отфильтровывают на воронку Бюхнера под вакуумом, создаваемым водоструйным насосом.
Кристаллы промывают 2—3 раза этиловым спиртом порциями по 20—30 см5 и высушивают на воздухе.
      Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87.
       Калий-натрий углекислый по ГОСТ 4332—76.
       Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.
      Стандартный раствор кремния: 0.2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платино­
вом тигле с 2 г натрия-калия углекислого. Плав выщелачивают водой, переносят в мерную колбу
вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят
в полиэтиленовый сосуд.
       1 см3 раствора содержит 0.0002 г кремния.
      3.3. Проведение анализа
      3.3.1. Навеску бронзы массой 1 г (при массовой доле кремния от 0,1 до 0,5 %) и 0,5 г (при
массовой доле кремния свыше 0.5 %) помещают в полиэтиленовый или тефлоновый, или фторо­
пластовый стакан вместимостью 100 см3, добавляют 30 капель фтористоводородной кислоты. 10—
15 см3 смеси кислот, накрывают полиэтиленовой или фторопластовой крышкой и растворяют на
холоде (можно оставить на ночь), а затем на водяной бане при нагревании до 60 ‘С и выдерживают
при этой температуре 20—30 мин, затем открывают крышку и держат еше 15 мин. После растворения
раствор охлаждают, добаатяют 30 см3 борной кислоты, через 20 мин смесь переносят через поли­
этиленовую воронку в мерную колбу вместимостью 100 см3, содержащую 30 см3 борной кислоты,
доливают до метки водой и перемешивают. Раствор немедленно переносят в стакан, в котором
проводили растворение. Аликвотную часть раствора 10 см3 помешают в стакан вместимостью 50 см3,
добаатяют 10 см3 серной кислоты (1:99). 5 см3 раствора аммония молибденовокислого и устанавли-
вают рН = 1.0—1.2 на pH-метре, применяя раствор аммиака или прокипяченную азотную кислоту
(1:2). В раствор с рН=1,0—1,2 добаатяют 10 см3 серной кислоты (1:3). переносят раствор в мерную
колбу вместимостью 50 см3, до метки доливают водой и перемешивают. Через 15 мин измеряют
оптическую плотность на фотоэлектроколоримстре с фиолетовым светофильтром или на спектро­
фотометре при 400 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см. В качестве раствора сравнения
используют раствор той же пробы без добавления молибденовокислого аммония.
       Из полученного значения оптической плотности вычитают значения оптической плотности
раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа и измеренного относительно
воды.
     3 .3 . 2 . Пост роение градуировочного гра<1шка
      В шесть полиэтиленовых или тефлоновых, или фторопластовых стаканов вместимостью по
50 см3 помешают 0; 0,5; 1.0: 1.5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора кремния, растворы разбаатяют
водой до К) см3, добаатяют по 10 см3 серной кислоты (1:99) и далее анализ ведут, как указано в
п. 3.3.1. В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий кремния.
      3.4. Обработка результатов
      3.4.1. Массовую долю кремния (Л) в процентах вычисляют по формуле

                                                 ( о т , — т г)
                                           Х =                    100 .
                                                       т

где т , — масса кремния в растворе анатизируемой пробы,найденная по градуировочному графику, г;
    тг — масса кремния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, х
     т — масса навески,соответствующая аликвотной части раствора, г.
                                                        8

ГОСТ 23859.2-79 С. 4

     3.4.2. Расхождения результатов трехпараллелышхопределений не должны превышатьзначений
допускаемых расхождений d (d — показатель сходимости).вычисленных по формуле
                                       d = 0.01 + 0,05л-,
где X — массовая доля кремния в сплаве, %.
     3.4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух
результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D — показатель
воспроизводимости) не должны превышать значений,вычисленных по формуле
                                      D = 0,014 + 0,07л-,
где X — массовая доля кремния в сплаве, %.
     3.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным
образцам жаропрочных (хромистых) бронз в соответствии с ГОСТ 25086—87.
      Разд. 3.(Измененная редакция, Изм. № 2).

                   4.   ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
                               ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
     4.1. Сущность метола
     Метод основан на образовании кремнемолибденовой кислоты, экстракции ее бутиловым
спиртом.восстановлении ее в экстракте до кремнемолибденовой сини и измерении интенсивности
образовавшейся окраски.
     4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
     pH-метр.
     Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:2 (прокипяченная).
     Кислота серная по ГОСТ 4207—75,разбавленная 1:9.
     Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
     Смесь кислот соляной и азотной концентрированных в соотношении 2:3.
     Кислота фтористоводородная,ос. ч.
     Кислота лимонная по ГОСТ 3852—93,раствор 500 г/дм5.
     Кислота борная по ГОСТ 9656—75.насыщенный раствор,приготовленный как указано в п. 3.2.
     Аммиак водный ос. ч. по ГОСТ 3760—79,разбавленный 1:1 и 1:1000.
     Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78. перекрнсталлизоваиный, раствор 100 г/дм3.
Перекристаллизацию проводят см. п. 3.2.
     Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87.
     Олово двухлористое по ТУ 6—09—5384—88, раствор 100 г/дм3, готовят: 10 г двухлористого
олова растворяют в 100 см3 соляной кислоты (1:1) при нагревании до 80—90 “С.
     Промывной раствор: к 50 см3 серной кислоты добавляют 1,5 см3 раствора молнбденовокислого
аммония.
     Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 0.1 моль/дм3.
     Натрий углекислый по ГОСТ 83—79. раствор 50 г/дм3.
     Натрий кремнекислый мета по ТУ 6—09—5337—87.
     Спирт бутиловый нормальный по ГОСТ 6006—78.
     Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.
     Стандартные растворы кремния
     Приготовление из кремнекислого натрия: 0,5 г кремнекислого натрия растворяют в 20 см3
раствора углекислого натрия в платиновой чашке, охлаждают, помешают в полиэтиленовый сосуд,
разбавляют водой до 500 см3 и перемешивают.
     1 см3 раствора А содержит 0.001 г кремния.
     Точное содержание кремния устанавливают гравиметрическим методом.
     Приготовление из двуокиси кремния
     Раствор А: 0.2143 г прокаленной двуокиси кремния сплавляют в платиновох< тигле с 2 г
натрия-калия углекислого. Плав выщелачивают водой, переносят в мерную колбу вместимостью
500 см3, доливают до метки водой, перемешивают и немедленно переносят в полиэтиленовый сосуд.
                                               9