ГОСТ 19251.7-93

 

ЦИНК

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

 

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Восточным научно-исследовательским горно-металлургическим институтом цветных металлов (ВНИИцветмет)

ВНЕСЕН Госстандартом Республики Казахстан

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15 марта 1994 г. (Отчет № 1 МГС)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19 июня 1996 г. № 387 межгосударственный стандарт ГОСТ 19251.7-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ 19251.7-93

ЦИНК

Методы определения алюминия

Дата введения 1997-01-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на цинк марок ЦВ, ЦВ0 Ц0, Ц0, Ц1, Ц2 по ГОСТ 3640 и устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения содержания алюминия в интервале массовых долей от 0,002 до 0,03 %.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 3118-77 (СТ СЭВ 4276-83) Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 3760-79 (СТ СЭВ 3858-82) Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4217-77 (СТ СЭВ 1697-79) Калий азотнокислый. Технические условия

ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4461-77 (СТ СЭВ 3855-82) Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 9849-86 Порошок железный. Технические условия

ГОСТ 10929-76 (СТ СЭВ 5768-86) Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 19251.0-79 Цинк. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 19908-90 Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия

ГОСТ 23957.1-80 Цинк. Метод атомно-абсорбционного определения свинца, кадмия и сурьмы

ГОСТ 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 25336-82 (СТ СЭВ 2945-81, СТ СЭВ 4023-83, СТ СЭВ 4975-85, СТ СЭВ 4976-85) Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 27068-86 (СТ СЭВ 223-85) Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 19251.0 и ГОСТ 23957.1.

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Требования безопасности - по ГОСТ 23957.1 и ГОСТ 19251.0.

5 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на измерении поглощения аналитической линии алюминия 309,3 нм при введении растворов проб и растворов сравнения в пламя ацетилен - закись азота.

Пробы цинка переводят в раствор кислотным разложением.

При определении алюминия в интервале массовых долей от 0,01 до 0,03 % фотометрируют растворы, полученные непосредственно после растворения пробы в кислоте; при определении в интервале массовых долей от 0,002 до 0,01 % алюминий предварительно концентрируют осаждением на гидроксиде железа.

5.1 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный любой марки с источником излучения на алюминий.

Воздух, сжатый под давлением 2 · 10⁵ - 6 · 10⁵ Па (2 - 6 атм) в зависимости от используемого прибора.

Колбы плоскодонные или конические вместимостью 200 - 250 см³ и стаканы из термостойкого или химически стойкого стекла вместимостью 250 - 400 см³ - по ГОСТ 25336.

Ацетилен в баллонах.

Закись азота в баллонах.

Фильтры обеззоленные синяя лента - по [1].

Кислота азотная - по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:3, 1:1.

Кислота соляная - по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.

Аммиак водный - по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1,5.

Водорода пероксид - по ГОСТ 10929.

Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 - по ГОСТ 9849.

Раствор железа: 0,5 г железа растворяют в 50 см³ соляной кислоты с добавлением нескольких капель азотной кислоты (1:3), переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора содержит 10 мг железа.

Алюминий металлический гранулированный - по [2].

Калий хлористый - по ГОСТ 4234, раствор 191 г/дм³.

Калий азотнокислый - по ГОСТ 4217, раствор 260 г/дм³.

Стандартные растворы и растворы сравнениям

Стандартный раствор А: 1,000 г металлического алюминия растворяют в 50 см³ соляной кислоты при нагревании, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 1000 мкг алюминия.

Стандартный раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора Б содержит 100 мкг алюминия.

Стандартный раствор В: 10 см³ раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора В содержит 10 мкг алюминия.

Растворы сравнения: в мерные колбы вместимостью 100 см³ отмеривают пипетками стандартные растворы Б и В согласно таблице 1.

Таблица 1 - Приготовление растворов сравнения

Растворы сравнения готовят в двух сериях:

I серия - в каждую из мерных колб прибавляют по 3 см³ раствора азотнокислого калия, по 6 см³ азотной кислоты (1:1), разбавляют водой до метки и перемешивают;

II серия - в каждую из мерных колб прибавляют по 3 см³ раствора хлористого калия, по 2 см³ раствора железа и по 30 см³ раствора соляной кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.

5.2 Проведение анализа

5.2.1 Определение алюминия в интервале массовых долей от 0,01 до 0,03 %

Навеску цинка массой 1,000 г помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 200 - 250 см³, приливают 15 см³ раствора азотной кислоты (1:3) и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, добавляют 1,5 см³ раствора азотнокислого калия, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

Анализируемые растворы и растворы сравнения I серии распыляют в пламя закись азота - ацетилен и измеряют поглощение аналитической линии алюминия 309,3 нм.

Условия измерения подбирают в соответствии с используемым прибором. На спектрофотометрах, имеющих режимы работы «концентрация» и «поглощение», работают или в режиме «концентрация» и тогда результат получают на табло в мкг/см³, или в режиме «поглощение» методом «ограничивающих растворов» или по градуировочному графику. На спектрофотометрах, имеющих режим работы «поглощение», работают в этом режиме методом «ограничивающих растворов» или по градуировочному графику.

5.2.2 Определение алюминия в интервале массовых долей от 0,002 до 0,01 %

Навеску цинка массой 5,000 г помещают в стакан вместимостью 400 см³ и растворяют в 50 см³ азотной кислоты (1:1) без нагревания, добавляют 1 см³ пероксида водорода, разбавляют водой до объема примерно 120 см³, прибавляют 1 см³ раствора железа и приливают 90 см³ раствора аммиака, перемешивая пробу стеклянной палочкой. Подогревают раствор на плите до коагуляции осадка. Через 15 - 20 мин пробу фильтруют через плотный фильтр (синяя лента). Стакан, в котором проводили осаждение гидроксидов, и осадок на фильтре промывают один раз водой. Осадок на фильтре растворяют в 15 см³ раствора соляной кислоты (1:1), нагретого до 70 - 90 °С, предварительно промыв этим раствором стакан, в котором проводили осаждение гидроксидов. Собирают раствор в мерную колбу вместимостью 50 см³, в которую предварительно помещают 1,5 см³ раствора хлористого калия, доводят до метки водой и перемешивают.

Анализируемые растворы и растворы сравнения II серии распыляют в пламя закись азота - ацетилен и измеряют поглощение аналитической линии алюминия. Условия измерения - по 5.2.1.

5.3 Обработка результатов

5.3.1 Массовую долю алюминия X, %, вычисляют по формуле

                                                           (1)

где т₁ - массовая концентрация алюминия в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику или методом «ограничивающих растворов», мкг/см³;

V - объем анализируемого раствора, см³;

т - масса навески цинка, г.

5.3.2 Абсолютные допускаемые расхождения (%) результатов двух параллельных определений (d - показатель повторяемости) и результатов двух анализов (D - показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице 2 (определение алюминия по 5.2.2) и таблице 3 (определение алюминия по 5.2.1).

Таблица 2 - Абсолютные допускаемые расхождения

В процентах

Таблица 3 - Абсолютные допускаемые расхождения

В процентах

Абсолютные допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей алюминия рассчитывают методом линейной интерполяции.

6 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения алюминия с хромазуролом C (S) при рН = 5,7 - 5,8 и измерении его оптической плотности при длине волны 590 нм. Мешающее влияние железа устраняют восстановлением аскорбиновой кислотой; медь маскируют тиосульфатом натрия.

6.1 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.

Колбы кварцевые - по ГОСТ 19908 вместимостью 250 см³.

Кислота азотная - по ГОСТ 4461.

Кислота соляная - по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1, 1:3 и раствор 0,1 моль/дм³.

Кислота аскорбиновая, раствор 10 г/дм³, свежеприготовленный.

Аммиак водный - по ГОСТ 24147, разбавленный 1:10.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) - по ГОСТ 27068, раствор 50 г/дм³, свежеприготовленный.

Натрий уксуснокислый - по ГОСТ 199, раствор 2 моль/дм³.

Хромазурол С (S) - по [3], раствор 1 г/дм³.

Бумага индикаторная универсальная - по [4].

Цинк - по ГОСТ 3640, марки ЦВ00.

Раствор цинка: 5,000 г цинка растворяют при нагревании в 70 см³ соляной кислоты (1:1) с добавлением 6-7 капель азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доводят до метки и перемешивают. 1 см³ раствора содержит 10 мг цинка.

Алюминий металлический гранулированный - по [2].

Стандартные растворы алюминия:

Раствор А: 0,100 г алюминия растворяют при нагревании в 50 см³ соляной кислоты (1:3), охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 0,1 мг алюминия.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг алюминия.

Раствор В: 10 см³ раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора В содержит 0,001 мг алюминия.

Растворы Б и В готовят в день применения.

6.2 Проведение анализа

6.2.1 Навеску цинка массой 0,500 г помещают в коническую кварцевую колбу вместимостью 250 см³ и растворяют при нагревании в 10 см³ соляной кислоты (1:1) с добавлением 6 - 7 капель азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 10 см³ (при массовой доле алюминия до 0,01 %) или 2 см³ (при массовой доле алюминия свыше 0,01 %) помещают в стакан вместимостью 50 см³, прибавляют 2 см³ раствора аскорбиновой кислоты и осторожно нейтрализуют аммиаком (1:10) до рН = 5 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до объема примерно 25 см³, прибавляют 1,5 см³ раствора тиосульфата натрия, обмывают стенки колбы водой, приливают 2,5 см³ раствора соляной кислоты 0,1 моль/дм³, 1,0 см³ раствора хромазурола C (S), 2,5 см³ раствора уксуснокислого натрия, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Разбавляют водой до метки и перемешивают.

Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 590 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. Раствором сравнения служит раствор, содержащий те же количества аскорбиновой кислоты, тиосульфата натрия, соляной кислоты, хромазурола C (S) и уксуснокислого натрия. Одновременно с проведением анализа проводят контрольный опыт со всеми применяемыми в ходе анализа реактивами и в тех же условиях. Содержание алюминия устанавливают по градуировочным графикам.

6.2.2 Для построения градуировочных графиков в стаканы вместимостью 50 см³ помещают 0, 1, 2, 3, 4 и 5 см³ раствора В, что соответствует 0, 1, 2, 3, 4 и 5 мкг алюминия, прибавляют 5 см³ раствора цинка (при массовой доле алюминия до 0,01 %) или 1 см³ раствора цинка (при массовой доле алюминия свыше 0,01 %), прибавляют 2 см³ раствора аскорбиновой кислоты и далее поступают так, как описано в 6.2.1.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им содержаниям алюминия строят градуировочные графики.

6.3 Обработка результатов

6.3.1 Массовую долю алюминия X, %, вычисляют по формуле

                                                     (2)

где m₁ - масса алюминия, найденная по градуировочному графику, мкг;

V - объем исходного раствора, см³; т - масса навески цинка, г;

V₁ - объем аликвотной части раствора, см³.

6.3.2 Абсолютные допускаемые расхождения (%) результатов двух параллельных определений (d - показатель повторяемости) и результатов двух анализов (D - показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4 - Абсолютные допускаемые расхождения

В процентах

Абсолютные допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей алюминия рассчитывают методом линейной интерполяции.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

БИБЛИОГРАФИЯ

1      ТУ 6-09-1678-86 Фильтры обеззоленные синяя лента

2      ТУ 6-09-3742-87 Алюминий гранулированный ч.д.а., ч.

3      ТУ 6-09-05-1175-82 Хромазурол C (S)

4      ТУ 6-09-1181-89 Бумага универсальная индикаторная