МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КАДМИЙ Методы определения сурьмы Cadmium. Methods of antimony determination |
ГОСТ |
Дата введения 01.12.80
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и полярографический методы определения сурьмы (при массовой доле сурьмы от 0,0005 % до 0,005 %). Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 921-78.
1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности по ГОСТ 12072.0.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1. Сущность метода
Метод основан на осаждении сурьмы с гидроксидом циркония в аммиачной среде и фотометрическом ее определении с кристаллическим фиолетовым после экстракции трихлорэтиленом при длине волны 595 нм.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 2.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 9 моль/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 3, и раствор 2,5 моль/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1 : 49.
Цирконий хлористый 8-водный по ТУ 6-09-3677, раствор 3 г/дм3: навеску 0,3 г хлорокиси циркония растворяют в 10 см3 раствора соляной кислоты 9 моль/дм3, доливают до объема 100 см3 водой и перемешивают.
Водорода перекись (пероксид) по ГОСТ 10929.
Церий сернокислый окисный по ТУ 6-09-1646, раствор 4 г/дм3: навеску соли массой 0,4 г помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 воды, 1,5 см3 серной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456, раствор 10 г/дм3.
Кристаллический фиолетовый по ТУ 6-09-4119, раствор 2 г/дм3.
Трихлорэтилен.
Сурьма по ГОСТ 1089.
Стандартные растворы сурьмы.
Раствор А: навеску тонко измельченной сурьмы массой 0,100 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 серной кислоты, нагревают до полного растворения навески, охлаждают, осторожно приливают 60 см3 воды, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1 : 3, и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг сурьмы.
Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают пипеткой 10 см3 раствора А, приливают 75 см3 соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг сурьмы.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.3. Проведение анализа
Охлаждают, приливают 7,5 см3 соляной кислоты и перемешивают. Через 5 мин раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см3, промывают колбу 2,5 см3 воды и промывную жидкость присоединяют к раствору в делительной воронке. Добавляют 0,5 см3 раствора сернокислого церия, перемешивают и выдерживают 1 мин. Добавляют 1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина, перемешивают, выдерживают 1 мин, приливают 19 см3 воды, перемешивают, приливают из бюретки 25 см3 трихлорэтилена, 1 см3 раствора кристаллического фиолетового и встряхивают воронку в течение 2 мин. После разделения фаз органический слой переводят в сухую колбу вместимостью 25 см3. Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют в соответствующей кювете при длине волны 595 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта. Содержание сурьмы устанавливают по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести делительных воронок вместимостью 100 см3 отмеривают соответственно микробюреткой 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора Б сурьмы (что соответствует 5; 10; 15; 20 и 25 мкг сурьмы), приливают в каждую из воронок до объема 10 см3 раствора соляной кислоты 9 моль/дм3, добавляют по 0,5 см3 раствора сернокислого церия и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям сурьмы строят градуировочный график.
3.1. Сущность метода
Метод основан на экстракции ионов сурьмы (V) диизопропиловым эфиром из раствора соляной кислоты, отмывании мешающих ионов таллия (III) раствором сернистокислого натрия, образовании окрашенного комплекса родамина Б с гексахлорантимонатом (V) и измерении его светопоглощения при длине волны 550 нм.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1 моль/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы, разбавленные 1 : 3 и 2,5 моль/дм3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Натрий сернистокислый по ТУ 6-09-5313, раствор 0,5 г/дм3.
Эфир диизопропиловый по ТУ 6-09-3704.
Родамин Б, раствор 1 г/дм3: 0,500 г 3,6-бис-диэтиламинофлуорона (родамина Б) помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, растворяют в растворе соляной кислоты 1 моль/дм3, доводят до метки этим же раствором и перемешивают.
Церий (IV) сернокислый по ТУ 6-09-1646, раствор 0,5 моль/дм3: к 8,3 г сернокислого церия (IV) приливают 8 см3 серной кислоты и нагревают до выделения паров серной кислоты. Охлаждают, осторожно разбавляют водой до 100 см3 и снова охлаждают. Сернокислый раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Сурьма по ГОСТ 1089.
Стандартные растворы сурьмы.
Раствор А: навеску тонко измельченной сурьмы массой 0,100 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 серной кислоты, нагревают до полного растворения навески, охлаждают, осторожно приливают 60 см3 воды, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1 : 3, и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг сурьмы.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки раствором серной кислоты 2,5 моль/дм3 и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг сурьмы.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.3. Проведение анализа
Отбирают аликвотную часть раствора 20 см3 (при массовой доле сурьмы от 0,0005 % до 0,001 %), 10 см3 (при массовой доле сурьмы от 0,001 % до 0,003 %) или 5 см3 (при массовой доле сурьмы св. 0,003 %) в делительную воронку вместимостью 150 см3, и при необходимости добавляют до 20 см3 соляную кислоту.
Приливают 2 см3 раствора сернокислого церия (IV), 10 см3 диизопропилового эфира и встряхивают 30 с. После экстракции приливают 20 см3 воды и снова встряхивают. После отстаивания водную фазу сливают и отбрасывают. Органическую фазу промывают смесью, состоящей из 5 см3 раствора соляной кислоты 1 моль/дм3 и 2 см3 раствора сернистокислого натрия. Полученную водную фазу сливают и отбрасывают. Органический слой еще раз промывают 5 см3 раствора соляной кислоты 1 моль/дм3 и 1 см3 раствора сульфата церия (IV). Промывной раствор отбрасывают. К органической фазе приливают 2 см3 раствора родамина Б и проводят экстракцию в течение 15 с. Водный слой отбрасывают. Органический слой переводят в сухую колбу вместимостью 25 см3 и в соответствующей кювете измеряют оптическую плотность окрашенного комплекса при длине волны 550 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
Содержание сурьмы устанавливают по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.3.2. Для построения градуировочного графика в шесть из семи конических колб вместимостью 100 см3 отмеривают микробюреткой 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 и 3,5 см3 стандартного раствора Б сурьмы (что соответствует 10, 15, 20, 25, 30 и 35 мкг сурьмы). Раствор выпаривают до появления паров серной кислоты и охлаждают. Во все семь колб приливают по 20 см3 соляной кислоты и переносят растворы в мерные колбы вместимостью 50 см3. Объем доводят до метки соляной кислотой и перемешивают. Отбирают по 20 см3 из каждого раствора и далее поступают, как указано в п. 3.3.1.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям элементов строят градуировочный график.
4.1. Сущность метода
Метод основан на осаждении сурьмы на диоксиде марганца из раствора азотной кислоты 1 моль/дм3 и ее полярографировании на кислом натриевохлоридном фоновом электролите при потенциале пика минус 0,18 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
4.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Полягрограф осциллографический или переменного тока с принадлежностями.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 1, и раствор 1 моль/дм3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:4.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 6 г/дм3.
Гидразин солянокислый по ГОСТ 22159.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Сурьма по ГОСТ 1089.
Стандартный раствор сурьмы А: навеску тонко измельченной сурьмы массой 0,100 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 серной кислоты, нагревают до полного растворения навески, охлаждают, количественно переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки раствором серной кислоты, разбавленной 1 : 4, и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг/дм3 сурьмы.
Стандартный раствор сурьмы Б: отмеривают пипеткой 20 см3 стандартного раствора сурьмы А в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1 : 4, и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,02 мг сурьмы.
Градуировочные растворы сурьмы (способ сравнения): в семь конических колб вместимостью 100 см3 отмеривают соответственно 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 и 1,4 см3 стандартного раствора сурьмы А, приливают в каждую из колб по 50 см3 фонового электролита, кипятят 1 мин, охлаждают, количественно переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают. Растворы соответственно содержат 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 и 1,4 мг сурьмы.
Градуировочные растворы сурьмы (способ добавки стандартного раствора): к двум навескам кадмия отмеривают микропипеткой стандартный раствор сурьмы Б согласно табл. 1, приливают по 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом, нагревают до растворения навески и удаления оксидов азота. Далее поступают, как указано в п. 4.3.
Массовая концентрация сурьмы в анализируемом растворе, соответствующая введенной добавке стандартного раствора сурьмы, указана в табл. 1.
Фоновый электролит: в склянку вместимостью 2 дм3 помещают 200 г хлористого натрия, 40 г солянокислого гидразина, 400 см3 соляной кислоты, приливают воду до объема 2 дм3 и перемешивают.
Таблица 1
Масса |
Количество добавленного стандартного раствора сурьмы Б |
Объем мерной колбы, |
Массовая |
||
см3 |
мг |
||||
До 0,001 |
2,000 |
0,5 |
0,01 |
50 |
0,2 |
Св. 0,001 » 0,003 |
2,000 |
1,0 |
0,02 |
50 |
0,4 |
» 0,001 » 0,003 |
2,000 |
2,0 |
0,04 |
50 |
0,8 |
» 0,003 » 0,006 |
1,000 |
2,5 |
0,05 |
50 |
1,0 |
» 0,003 » 0,006 |
1,000 |
3,5 |
0,07 |
50 |
1,4 |
Марганец азотнокислый по ТУ 6-09-4011, раствор 10 г/дм3.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Навеску кадмия массой 2,000 г (при массовой доле сурьмы до 0,003 %) или 1,000 г (при массовой доле сурьмы св. 0,003 %) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Часовое стекло ополаскивают 4-5 см3 воды, приливают 125 см3 воды и нейтрализуют аммиаком до рН 3-3,5 по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 3 см3 раствора азотнокислого марганца, нагревают до кипения, приливают по каплям 5 см3 раствора марганцовокислого калия, кипятят 5 мин и оставляют в теплом месте на 50-60 мин. При этом должен выпадать крупнозернистый осадок диоксида марганца. Осадок отфильтровывают на бумажный фильтр средней плотности. Осадок на фильтре и колбу промывают 5-6 раз горячим раствором азотной кислоты 1 моль/дм3 и 2 раза горячей водой. Осадок смывают с развернутого фильтра (с помощью промывалки) 30-35 см3 горячего фонового электролита в колбу, в которой проводилось осаждение, накрывают колбу часовым стеклом, кипятят 1 мин, охлаждают, количество переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают. Часть раствора помещают в электролизер и проводят полярографирование сурьмы при потенциале пика минус 0,18В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярографирование градуировочных растворов сурьмы и соответствующих растворов контрольных опытов.
При расчете содержания сурьмы способом сравнения с градуировочными растворами из высоты волны анализируемой пробы вычитают высоту волны контрольного опыта.
При расчете содержания сурьмы способом добавки стандартного раствора из высоты волны анализируемой пробы с добавкой вычитают высоты волн анализируемой пробы и контрольного опыта.
4.2, 4.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
5.1. Массовую долю сурьмы (X), %, при фотометрическом методе определения вычисляют по формуле
где т - масса навески, соответствующая отобранной аликвотной части, г,
т1 - количество сурьмы, найденное в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику, мкг.
5.2. Массовую долю сурьмы (Х) в процентах при полярографическом методе определения вычисляют по формуле
где Н - высота волны сурьмы анализируемого раствора пробы, мм;
V - объем мерной колбы, см3;
С - массовая концентрация сурьмы в градуировочном растворе, мг/дм3;
h - высота волны сурьмы градуировочного раствора, мм;
т - масса навески, г.
5.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Допускаемое расхождение |
Допускаемое расхождение |
|
От 0,0005 до 0,0010 включ. |
0,0002 |
0,0003 |
Св. 0,0010 » 0,0020 » |
0,0004 |
0,0005 |
» 0,0020 » 0,0050 » |
0,0006 |
0,0008 |
5.1 - 5.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.08.79 № 3230
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 921-78
4. ВЗАМЕН ГОСТ 12072.6-71
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
ТУ 6-09-1646-77 |
|||
ТУ 6-09-3677-74 |
|||
ТУ 6-09-3704-74 |
|||
ТУ 6-09-4011-75 |
|||
ТУ 6-09-4119-75 |
|||
ТУ 6-09-5313-87 |
|||
6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями № 1, 2, утвержденными в августе 1984 г., июле 1990 г. (ИУС 12-84, 11-90)