ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОМОЛИБДЕН
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ содержания цинка,
свинца и висмута
ГОСТ 13151.8-82
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОМОЛИБДЕН Методы определения содержания цинка, свинца и висмута Ferromolybdenum. Methods for the determination of zinc, lead and bismuth content |
ГОСТ Взамен ГОСТ 13151.8-67 |
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22 декабря 1977 г. № 3005 срок действия установлен
с 01.01. 1979 г.
до 01.01. 1984 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения содержания свинца (при массовой доле свинца от 0,001 до 0,03 %), висмута (при массовой доле висмута от 0,001 до 0,05 %), цинка (при массовой доле цинка св. 0,005 до 0,03 %) и фотометрический метод определения содержания цинка (при массовой доле цинка от 0,001 до 0,005 %) с сульфарсазеном из одной навески.
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13020.0-75 со следующим дополнением.
1.2. Пробы отбирают по ГОСТ 26201-84 или другими методами, обеспечивающими точность отбора, указанную в этом стандарте.
1.3. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613-86.
1.2, 1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Полярограф электронный переменнотоковый, обеспечивающий чувствительность метода 0,0005 %.
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
рН-метр 340. Допускается применение рН-метров других типов.
Ионообменная колонка (см. чертеж), наполненная слабоосновным анионитом типа АН-31 в хлор-форме с размером зерна 0,2 - 0,3 мм. Смолу просевают через сито с сеткой № 02 и 04 по ГОСТ 6613-86. Фракцию, прошедшую через сито с сеткой № 02 и оставшуюся на сите с сеткой № 04, отбрасывают. Фракцию, оставшуюся на сите с сеткой № 02, замачивают на 12 ч в насыщенном растворе хлористого натрия так, чтобы уровень раствора над слоем смолы был 8 - 10 см. Замачивают смолу последовательно в растворе соляной кислоты, разбавленной 1:1, для удаления ионов железа (проба роданидом аммония), затем в воде. После декантации воды смолу обрабатывают 5 %-ным раствором гидроокиси натрия или соды до отрицательной реакции на хлор-ион (проба азотнокислым серебром). Промывают ионит водой до нейтральной реакции и переносят в колонку, в нижнюю часть которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным, пузырьки воздуха должны отсутствовать. После заполнения колонки через нее со скоростью 1 см3/мин пропускают 200 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3, 100 см3 воды и вновь 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3.
Скорость вытекания растворов при сорбции и десорбции регулируется столбом жидкости над слоем анионита.
Баллон с аргоном, азотом или водородом, не содержащими кислорода.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:3 и раствор 1 моль/дм3
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1 и растворы 2 моль/дм3, 1 моль/дм3, 0,65 моль/дм3, 0,02 моль/дм3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80, не содержащая свинца.
Кислота хлорная, 57 %-ный раствор.
Кислота винная (виннокаменная) по ГОСТ 5817-77, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Кислота лимонная моногидрат и безводная, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, раствор 0,2 моль/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм3 и 1 моль/дм3, растворы 0,2 моль/дм3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 1 моль/дм3.
Фон для полярографирования цинка готовят следующим образом: 1 моль/дм3 аммиака и 1 моль/дм3 хлористого аммоний смешивают в соотношении 1:1.
Фон для полярографирования свинца - 1 моль/дм3 фосфорной кислоты.
Фон для полярографирования висмута -1 моль/дм3 соляной кислоты.
Буферный ацетатно-аммонийный раствор (рН 8,9 - 9,0) готовят следующим образом: смешивают 34 см3 раствор уксусной кислоты 0,02 моль/дм3 и 67 см3 раствор аммиака 2 моль/дм3.
Сульфарсазен, раствор с массовой концентрацией 0,2 г/дм3, приготовленный на ацетатно-аммонийном буферном растворе.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Свинец по ГОСТ 3778-77.
Стандартные растворы свинца.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г свинца растворяют в 20 см3 азотной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г свинца.
Висмут по ГОСТ 10928-75.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г висмута растворяют в 20 см3 азотной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г висмута.
Цинк по ГОСТ 3640-79.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г цинка растворяют в 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г цинка.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г цинка.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.1. Сущность метода
Метод основан на способности анионитов сорбировать анионные хлорокомплексы различной устойчивости, образуемые цинком, свинцом и висмутом в солянокислой среде. Цинк, свинец и висмут сорбируются в 2 моль/дм3 солянокислом растворе на слабоосновном анионите типа АН-31. Десорбируют: цинк 0,65 моль/дм3 раствором соляной кислоты, свинец 0,02 моль/дм3 раствором соляной кислоты, висмут 1 моль/дм3 раствором азотной кислоты. Проводят полярографирование: цинка на фоне 1 моль/дм3 раствора аммиака и 1 моль/дм3 раствора хлористого аммония, при потенциале пика минус 1,3 В; свинца на фоне 1 моль/дм3 фосфорной кислоты при потенциале минус 0,51 В; висмута на фоне 1 моль/дм3 1 М соляной кислоты при потенциале минус 0,09 В по отношению ртутного анода. Режим полярографирования - переменно-токовый.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2. Проведение анализа
3.2.1. Навеску ферромолибдена массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, растворяют на холоду в 50 см3 азотной кислоты, разбавленной 2:3, приливают 10 см3 соляной кислоты и раствор выпаривают до получения влажных солей. Соли растворяют в 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают до влажных солей. Обработку солей 10 см3 соляной кислоты и выпаривание повторяют дважды при слабом нагреве плиты. Соли растворяют в 10 см3 соляной кислоты и 50 см3 горячей воды. Раствор охлаждают и заливают его через быстрофильтрующий фильтр в колонку с анионитом, предварительно промытую 2 моль/дм3 раствором соляной кислоты, пропуская через слой сорбента со скоростью 0,5 см3/мин. Вытекающий из колонки раствор отбрасывают. Колонку промывают 200 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты со скоростью 1 см3/мин. Когда последняя порция кислоты достигнет верхнего уровня анионита, последовательно десорбируют со скоростью 1 см3/мин цинк, свинец, висмут: цинк - 175 - 200 см3 0,65 моль/дм3 раствора соляной кислоты, свинец - 200 см3 0,02 моль/дм3 раствора соляной кислоты, висмут - 300 см3 1 моль/дм3 раствора азотной кислоты.
Элюат, содержащий свинец, выпаривают до сиропообразного состояния, приливают 1 см3 азотной кислоты, 2 см3 хлорной кислоты, выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3 1 моль/дм3 раствором фосфорной кислоты, доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.
Элюат, содержащий висмут, выпаривают до малого объема и переводят в стаканчик вместимостью 100 см3. Приливают 2 см3 хлорной кислоты и выпаривают до паров хлорной кислоты. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты, доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.
Элюат, содержащий цинк, выпаривают до сиропа при медленном нагревании. Охлаждают остаток и переводят в колбу вместимостью 50 см3 буферным раствором, состоящим из 1 моль/дм3 раствора хлористого аммония и 1 моль/дм3 раствором аммиака в соотношении 1:1, доливают до метки тем же буферным раствором и перемешивают.
Для удаления кислорода воздуха из исследуемых растворов, содержащих свинец и висмут, продувают аргон, водород или азот в течение 5 мин; из раствора, содержащего цинк, кислород удаляют, добавляя около 0,5 г сернистокислого натрия и перемешивая в течение 2 мин. Полярографируют висмут, свинец и цинк соответственно при потенциалах пиков минус 0,09 В, минус 0,51 В, минус 1,3 В относительно ртутного анода. Режим полярографирования переменно-токовый.
Массу висмута, свинца и цинка в испытуемом растворе определяют по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2.2. Построение градуировочного графика
Отобранные объемы стандартных растворов висмута, свинца и цинка (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты, окисляют 1 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до влажных солей. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.2.1.
Таблица 1
Наименование стандартного раствора |
Объем стандартного раствора, см3 |
||||
висмута |
свинца |
цинка |
|||
От 0,001 до 0,005 |
раствор Б |
2,0 |
2,0 |
- |
|
5,0 |
5,0 |
- |
|||
10,0 |
10,0 |
- |
|||
Св. 0,005 » 0,01 |
» |
10,0 |
10,0 |
10,0 |
|
15,0 |
15,0 |
15,0 |
|||
20,0 |
20,0 |
20,0 |
|||
» 0,01 » 0,03 |
раствор А |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|||
3,0 |
3,0 |
3,0 |
|||
» 0,03 » 0,05 |
» |
3,0 |
- |
- |
|
4,0 |
- |
- |
|||
5,0 |
- |
- |
|||
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3.1. Массовую долю цинка, (свинца дли висмута) (X) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса цинка (свинца или висмута), найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески пробы, г.
3.3.2. Абсолютные расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
От 0,0010 до 0,0020 включ. |
0,0010 |
Св. 0,0020 » 0,0050 » |
0,0015 |
» 0,005 » 0,010 » |
0,003 |
» 0,010 » 0,020 » |
0,005 |
» 0,020 » 0,050 » |
0,008 |
3.3 - 3.3.2. (Введены дополнительно, Изм. № 1).
4.1. Сущность метода
Цинк при рН 8,8 - 9,2 образует с сульфарсазеном комплексное соединение желто-оранжевого цвета, оптическая плотность которого замеряется на спектрофотометре при λопт 508 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 450 - 530 нм.
4.2. Проведение анализа
4.2.1. Растворение навески ферромолибдена, подготовка раствора и хроматографическое разделение проводят как указано в п. 3.2.1.
Ко всему объему элюата или его части, содержащей от 10 до 25 мкг цинка, приливают 1 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор досуха. Соли растворяют в 2 см3 воды, приливают 2 см3 винной кислоты, 1 см3 лимонной кислоты, 2,5 см3 раствора аммиака и 10 см3 ацетатно-аммонийного буферного раствора. На рН-метре устанавливают рН раствора 8,9 - 9,0, приливают 3 см3 раствора сульфарсазена. Переливают раствор в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки буферным раствором и перемешивают. Измеряют оптическую плотность на спектрофотометре λопт - 508 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 450 - 530 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий все реактивы, включая сульфарсазен. Массу цинка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.2.2. Построение градуировочного графика
В пять стаканов вместимостью по 50 см3 приливают 1; 2; 3; 4; 5 см3 стандартного раствора Б, 10 см3 соляной кислоты, 1 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор досуха. Далее проводят анализ, как указано в п. 4.2.1.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.3. Обработка результатов
Обработку результатов проводят, как указано в п. 3.3.
4.3. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
Раздел 5. (Исключен, Изм. № 1).
СОДЕРЖАНИЕ
2. Аппаратура, реактивы и растворы.. 1 4. Фотометрический метод определения массовой доли цинка (от 0,001 до 0,005 %) 5 |