СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА

 

 

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Донецким государственным институтом цветных металлов (ДонИЦМ); Межгосударственным техническим комитетом МТК 107

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 7 МГС от 26 апреля 1995 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 января 1997 г. № 204 межгосударственный стандарт ГОСТ 25284.4-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 25284.4-82

ГОСТ 25284.4-95

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 1998-01-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает фотометрический (при массовой доле свинца от 0,002 до 0,05 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле свинца от 0,0025 до 0,05 %) методы определения свинца в пробах этих сплавов.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3778-77 Свинец. Технические условия

ГОСТ 4165-78 Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5817-77 Кислота винная. Технические условия

ГОСТ 8864-71 Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия

ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия

ГОСТ 25284.0-95 Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - согласно ГОСТ 25284.0.

4 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1 Сущность метода

Метод основан на экстрагировании хлороформом диэтилдитиокарбамата свинца из раствора пробы, замещении катиона свинца катионом меди и измерении оптической плотности хлороформного раствора диэтилдитиокарбамата меди при длине волны 430 нм.

4.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 500 г/дм³.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:99.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Смесь кислот: азотную и соляную кислоты смешать в отношении 1:1.

Тиоацетамид по нормативной документации, раствор 20 г/дм³.

Железо металлическое восстановленное по нормативной документации.

Раствор нитрата железа: 1 г металлического железа растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и разбавляют водой до метки.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:14.

Диэтилдитиокарбамат натрия по ГОСТ 8864, раствор 10 г/дм³.

Меди сульфат безводный по ГОСТ 4165, раствор 50 г/дм³.

Хлороформ по ГОСТ 20015.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор 500 г/дм³.

Свинец металлический - по ГОСТ 3778.

Стандартные растворы свинца

Раствор А: 0,1 г свинца растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты, удаляют оксиды азота при кипячении, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г свинца.

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

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г свинца.

Фенолфталеин по нормативной документации, раствор в этаноле, 10 г/дм³.

4.3 Проведение анализа

4.3.1 Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 25 - 30 см³ соляной кислоты. По прекращении реакции растворения добавляют несколько капель азотной кислоты для полного растворения навески. Раствор выпаривают досуха, добавляют 50 см³ воды, 30 см³ раствора винной кислоты и по каплям аммиак до рН 2 (контроль рН проводят по универсальной индикаторной бумаге). К раствору приливают 1,5 - 2 см³ соляной кислоты и воды до объема 150 - 200 см³. Раствор нагревают до 90 °С и добавляют 10 см³ раствора тиоацетамида. Раствор с осадком выдерживают в теплом месте на плите в течение 10 - 15 мин. Затем добавляют еще 10 см³ раствора тиоацетамида и оставляют на 12 ч в теплом месте для полной коагуляции осадка.

Осадок сульфидов меди и свинца отфильтровывают, промывают 7 - 8 раз раствором соляной кислоты, осадок с фильтром помещают в фарфоровый тигель, озоляют и прокаливают в муфельной печи при температуре 600 °С. Прокаленный осадок охлаждают, растворяют в тигле в 5 - 6 см³ смеси кислот, переводят раствор в стакан вместимостью 400 см³. Доливают водой до 70 см³, добавляют 30 см³ раствора нитрата железа, прибавляют воды до 150 - 200 см³, нагревают до 80 - 90 °С и прибавляют аммиак до образования медно-аммиачного комплекса, помещают в теплое место на 15 - 20 мин. до полной коагуляции осадка. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности («белая лента») и промывают сначала горячим раствором аммиака, затем 2 - 3 раза - горячей водой.

Воронку с осадком гидроксидов помещают в стакан, в котором проводили осаждение, и растворяют осадок на фильтре в 20 см³ горячего раствора азотной кислоты, промывают фильтр 2 - 3 раза горячей водой. К раствору прибавляют воду до 150 - 200 см³, нагревают до 80 - 90 °С и проводят процедуру переосаждения до полного удаления меди из раствора (проверка раствором диэтилдитиокарбамата натрия в хлороформе на полноту удаления меди в фильтрате). После удаления меди из раствора осадок растворяют в 10 см³ горячего раствора азотной кислоты в стакане, в котором проводили осаждение. Раствор кипятят до удаления оксидов азота и охлаждают.

4.3.2 При массовой доле свинца от 0,002 до 0,01 % раствор переводят в делительную воронку вместимостью 500 см³.

4.3.3 При массовой доле свинца свыше 0,01 % раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

10 см³ раствора помещают в делительную воронку вместимостью 500 см³.

4.3.4 В делительную воронку с раствором, полученным по 4.3.2 или 4.3.3, добавляют 100 см³ воды, 20 см³ раствора винной кислоты, 2 - 3 капли фенолфталеина и нейтрализуют раствором гидроксида натрия до появления розовой окраски и добавляют еще 5 см³ раствора гидроксида натрия. Добавляют 5 см³ раствора диэтилдитиокарбамата натрия, 15 см³ хлороформа и встряхивают 5 мин.

После разделения фаз нижний хлороформный слой сливают в другую делительную воронку вместимостью 150 см³ так, чтобы в воронку не попал водный раствор.

К оставшейся водной фазе прибавляют еще 5 см³ хлороформа, встряхивают 3 мин. и после разделения фаз хлороформный слой присоединяют к первому экстракту. К объединенным экстрактам добавляют 20 см³ раствора нитрата меди и встряхивают 5 мин. После разделения фаз окрашенный хлороформный слой отделяют и фильтруют через фильтр средней плотности («белая лента») в мерную колбу вместимостью 25 см³, фильтр промывают хлороформом, доводят до метки хлороформом и перемешивают.

4.3.5 Для построения градуировочного графика в пять из шести делительных воронок вместимостью 250 см³ каждая помещают 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см³ стандартного раствора Б. В каждую воронку добавляют воды до 100 см³, 15 см³ раствора винной кислоты и далее поступают, как указано в 4.3.4.

4.3.6 Измеряют оптическую плотность раствора пробы и растворов для построения градуировочного графика при длине волны 430 нм. Раствором сравнения служит раствор, приготовленный по 4.3.5 и не содержащий свинца.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им значениям массы свинца строят градуировочный график в координатах: значение оптической плотности - масса свинца, г.

4.4 Обработка результатов

4.4.1 Массовую долю свинца X, %, вычисляют по формуле

                                                                                            (1)

где m₁ - масса свинца, найденная по градуировочному графику, г;

т - масса навески пробы или масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.

4.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1

В процентах

5 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

5.1 Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты и измерении атомной абсорбции свинца в пламени ацетилен-воздух при длине волны 283,3 или 217,0 нм.

5.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, и раствор 2 моль/дм³.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Свинец металлический по ГОСТ 3778.

Стандартные растворы свинца

Раствор А: 0,5 г свинца растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0005 г свинца.

Раствор Б: 20 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 10 см³ раствора (2 моль/дм³) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,0001 г свинца.

5.3 Проведение анализа

5.3.1 Навеску пробы массой 2 г помещают в стакан вместимостью 300 см³, добавляют 20 см³ раствора соляной кислоты (1:1). После окончания реакции растворения добавляют 2 см³ пероксида водорода и кипятят 5 мин. Раствор охлаждают.

5.3.2 При массовой доле свинца до 0,02 % раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

5.3.3 При массовой доле свинца свыше 0,02 % 25 см³ раствора, приготовленного в соответствии с 5.3.2, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

5.3.4 Для построения градуировочного графика в шесть из семи мерных колб вместимостью 50 см³ каждая помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Б. В каждую колбу добавляют по 10 см³ раствора (2 моль/дм³) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор, в который не введен свинец, служит раствором контрольного опыта.

5.3.5 Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию свинца при длине волны 283,3 нм или 217,0 нм.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им концентрациям свинца строят градуировочный график в координатах: значение атомной абсорбции - массовая концентрация свинца, г/см³.

Массовую концентрацию свинца в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю свинца X, %, вычисляют по формуле

                                                                                        (2)

где с₁ - массовая концентрация свинца в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см³;

с₂ - массовая концентрация свинца в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V = 50 - объем раствора пробы, см³;

m - масса навески пробы или масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.

5.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ