ГОСТ 13047.10-2002

 

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

 

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственными техническими комитетами по стандартизации МТК 501 «Никель» и МТК 502 «Кобальт», АО «Институт Гипроникель»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 21 от 30 мая 2002 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. № 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.10-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.7-81, ГОСТ 741.4-80

 

СОДЕРЖАНИЕ

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения меди

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения меди при массовой доле от 0,0002 % до 2,0 % в первичном никеле по ГОСТ 849, никелевом порошке по ГОСТ 9722, кобальте по ГОСТ 123 и кобальтовом порошке по ГОСТ 9721.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические условия

ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 859-2001 Медь. Марки

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 5845-79 Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия

ГОСТ 9721-79 Порошок кобальтовый. Технические условия

ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 13047.1-2002 Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия

ГОСТ 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. Технические условия

3 Общие требования и требования безопасности

Общие требования к методам анализа и требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.

4 Спектрофотометрический метод

4.1 Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 435 нм раствора комплексного соединения меди с диэтилдитиокарбаматом, экстрагируемого хлороформом при рН 3 - 4.

4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 420 - 450 нм.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1 : 1, 1 : 9, 1 : 19.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 или при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1 : 1, 1 : 9.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 0,1 г/см³.

Калий-натрий виннокислый 4-водный по ГОСТ 5845, раствор массовой концентрации 0,1 г/см³.

Свинца диэтилдитиокарбамат по [1], раствор массовой концентрации 0,0001 г/см³ в хлороформе.

Бумага индикаторная универсальная по [2].

Хлороформ по ГОСТ 20015 или фармакопейный по [3].

Медь по ГОСТ 859.

Растворы меди известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации меди 0,001 г/см³: в стакан или колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску меди массой 1,0000 г, приливают 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации меди 0,0001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора А и доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1 : 19.

Раствор В массовой концентрации меди 0,00001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора Б и доливают до метки водой.

Раствор Г массовой концентрации меди 0,000005 г/см³: в мерную колбу вместимостью 200 см³ отбирают 10 см³ раствора Б и доливают до метки водой.

4.3 Подготовка к анализу

4.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей меди не более 0,03 % в делительную воронку вместимостью 100 см³ последовательно отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 см³ раствора Г, приливают 50 - 60 см³ воды и далее поступают, как указано в 4.4.2 и 4.4.4.

Масса меди в растворах для градуировки 1 составляет 0,0000025; 0,0000050; 0,0000100; 0,0000200; 0,0000300; 0,0000400 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам меди строят градуировочный график 1 с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора меди.

4.3.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей меди свыше 0,03 % в делительную воронку вместимостью 100 см³ последовательно отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0 см³ раствора В, приливают 50 - 60 см³ воды, добавляют по каплям азотную кислоту, разбавленную 1 : 9, или аммиак, разбавленный 1 : 1, до получения рН раствора в пределах 3 - 4 по универсальной индикаторной бумаге и далее поступают, как указано в 4.4.2 и 4.4.4.

Масса меди в растворах для градуировки 2 составляет 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00005; 0,00007; 0,00010 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам меди строят градуировочный график 2 с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора меди.

4.4 Проведение анализа

4.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Условия подготовки раствора пробы

К навеске пробы приливают 20 - 40 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 5 - 10 см³, приливают 20 см³ воды.

При массовой доле меди не более 0,008 % раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100 см³.

При массовой доле меди свыше 0,008 % до 0,15 % раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и отбирают аликвотную часть объемом в соответствии с таблицей 1 в делительную воронку вместимостью 100 см³.

Допускается проводить другие разбавления растворов при условии, что масса меди в растворе, помещенном в делительную воронку, будет находиться в пределах масс меди в растворах градуировочных графиков, указанных в 4.3.

4.4.2 Раствор в делительной воронке доливают водой до 50 см³, добавляют по каплям аммиак, разбавленный 1 : 1, или азотную кислоту, разбавленную 1 : 9, до получения рН раствора в пределах от 3 до 4 по универсальной индикаторной бумаге, приливают 10 см³ раствора диэтилдитиокарбамата свинца и встряхивают воронку 2 мин.

Органическую фазу сливают через воронку с ватой, промытой хлороформом, в мерную колбу вместимостью 25 см³. К водной фазе приливают 5 см³ раствора диэтилдитиокарбамата свинца и встряхивают воронку 1 мин.

Органическую фазу присоединяют к раствору в мерной колбе, из водной фазы повторяют экстракцию 5 см³ диэтилдитиокарбамата свинца в течение 30 с. Экстракцию повторяют до получения бесцветной органической фазы, сливая органические фазы в ту же мерную колбу, и измеряют светопоглощение раствора, как указано в 4.4.4.

4.4.3 При анализе кобальта с массовой долей меди не более 0,001 % органические фазы после экстракции меди диэтилдитиокарбаматом свинца собирают в фарфоровую чашку или стакан вместимостью 100 см³ и выпаривают досуха на водяной бане.

Сухой остаток обрабатывают 5 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, и снова выпаривают досуха. Соли растворяют в 3 - 5 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 9, раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см³, доливают водой до 50 см³ и далее проводят повторную экстракцию, как указано в 4.4.2.

4.4.4 Раствор в мерной колбе доливают до метки хлороформом. Через 10 мин измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 435 нм или на фотоэлсктроколориметре в диапазоне длин волн 420 - 450 нм, используя в качестве раствора сравнения хлороформ.

Массу меди в растворе пробы находят по соответствующему градуировочному графику.

4.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю меди в пробе X, %, вычисляют по формуле

                                                       (1)

где М_х - масса меди в растворе пробы, г;

М_к - масса меди в растворе контрольного опыта, г;

М - масса навески пробы, г;

K - коэффициент разбавления раствора пробы.

4.6 Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа

В процентах

5 Атомно-абсорбционный метод

5.1 Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 324,7 нм резонансного излучения атомами меди, образующимися в результате атомизации при введении раствора пробы в пламя ацетилен-воздух.

5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр, обеспечивающий проведение измерений в пламени ацетилен-воздух.

Лампа с полым катодом для возбуждения спектральной линии меди.

Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457.

Фильтры обеззоленные по [4] или другие средней плотности.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1 : 1, 1 : 9, 1 : 19.

Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей меди не более 0,0002 %.

Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец состава кобальта с установленной массовой долей меди не более 0,0002 %.

Медь по ГОСТ 859.

Растворы меди известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации меди 0,001 г/см³ готовят, как указано в 4.2.

Раствор Б массовой концентрации меди 0,0001 г/см³ готовят, как указано в 4.2.

Раствор В массовой концентрации меди 0,00001 г/см³ готовят, как указано в 4.2.

5.3 Подготовка к анализу

5.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей меди не более 0,0020 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 5,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартных образцов состава никеля и кобальта с установленной массовой долей меди. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт. Навески проб растворяют при нагревании в 50 - 60 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, кипятят 2 - 3 мин. При использовании никелевого порошка растворы фильтруют через фильтры (красная или белая лента), предварительно промытые 2 - 3 раза азотной кислотой, разбавленной 1 : 9; фильтры промывают 2 - 3 раза водой. Растворы выпаривают до объема 15 - 20 см³, приливают 50 - 60 см³ воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см³, отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ раствора В, в колбу с раствором контрольного опыта раствор меди не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки составляет 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010 г.

5.3.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей меди от 0,002 % до 0,010 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 3,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартных образцов состава никеля и кобальта с установленной массовой долей меди. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески проб растворяют, как указано в 5.3.1, переводят растворы в мерные колбы вместимостью 100 см³ и вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1 : 19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050 г.

5.3.3 Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей меди от 0,01 % до 0,05 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 1,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартных образцов состава никеля и кобальта с установленной массовой долей меди. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески проб растворяют в 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, как указано в 5.3.1, переводят растворы в мерные колбы вместимостью 100 см³ и вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1 : 19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки указана в 5.3.2.

5.3.4 Для градуировочного графика 4 при определении массовых долей меди от 0,05 % до 0,50 % в мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают по 10 см³ раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.3, и вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1 : 19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки указана в 5.3.2.

5.3.5 Для градуировочного графика 5 при определении массовых долей меди свыше 0,50 % в мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1 : 19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки указана в 5.3.2.

5.4 Проведение анализа

В стакан или колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3 - Условия подготовки раствора пробы

Навеску пробы массой 3,000 - 5,000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см³, а массой 1,000 - в 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, выпаривают раствор соответственно до объема 15 - 20 см³ или 5 - 7 см³, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают, доливают до метки водой.

При массовой доле меди свыше 0,050 % в соответствии с таблицей 3 проводят разбавление раствора пробы азотной кислотой, разбавленной 1 : 19 в мерной колбе вместимостью 100 см³.

Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 324,7 нм и ширине щели не более 0,4 нм не менее двух раз, последовательно вводя их в пламя, периодически промывают систему водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки нулевой точки используют раствор соответствующего контрольного опыта, подготовленный, как указано в 5.3.

По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам меди строят градуировочные графики.

По значениям абсорбции раствора пробы находят массу меди по соответствующему градуировочному графику.

5.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю меди в пробе X, %, вычисляют по формуле

                                                                (2)

где М_х - масса меди в растворе пробы, г;

М - масса навески пробы, г;

K - коэффициент разбавления раствора пробы.

5.6 Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Библиография

[1] ТУ 6-09-3901-75 Свинца (II) диэтилдитиокарбамат

[2] ТУ 6-09-1181-89 Бумага индикаторная универсальная для определения рH 1 - 10 и 7 - 14

[3] ГФ X, статья 160 Хлороформ фармакопейный

[4] ТУ 6-09-1678-95^* Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты)

^* Действует на территории Российской Федерации.