МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
КАДМИЙ Методы определения цинка Cadmium. Methods of zinc determination |
ГОСТ |
Дата введения 01.12.80
Настоящий стандарт устанавливает полярографический и атомно-абсорбционный методы определения цинка (при массовой доле цинка от 0,0005 % до 0,3 %). Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 915-78.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 12072.0.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на экстрагировании цинка эфиром в виде роданистого комплекса и полярогра-фировании цинка на аммонийно-аммиачном фоне при потенциале полуволны минус 1,45 В, на фоне раствора ортофосфорной кислоты при потенциале полуволны минус 1,3 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
2.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Полярограф осциллографический или полярограф переменного тока со всеми принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, раствор 0,03 моль/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:9 и раствор 0,5 моль/дм3.
Водорода перекись (пероксид) по ГОСТ 10929.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор 600 г/дм3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Натрий сернистокислый по ТУ 6-09-5313.
Аммиачный фоновый электролит: в склянку вместимостью 1 дм3 помещают 50 г хлористого аммония, 20 г сернистокислого натрия, приливают 500 см3 воды, перемешивают, приливают 50 см3 аммиака, 10 см3 раствора желатина, доливают до объема 1 дм3 водой и перемешивают.
Срок годности фонового электролита - 7 дней.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 5 г/дм3, свежеприготовленный.
Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336, насыщенный раствор.
Промывной раствор: к 100 см3 раствора серной кислоты 0,5 моль/дм3 прибавляют 25 см3 раствора роданистого аммония и перемешивают.
Эфир этиловый (медицинский) или эфир изопропиловый по ТУ 6-09-3704.
Азот газообразный по ГОСТ 9293. Азот очищают от кислорода следующим образом: струю азота пропускают через три склянки, содержащие на дне амальгаму цинка и наполненные насыщенным раствором ванадиевокислого аммония в растворе серной кислоты, разбавленной 1:9, и предварительно восстановленного амальгамой цинка (фиолетовая окраска).
Цинка амальгама: 200 г цинка обрабатывают в толстостенном сосуде в смеси, содержащей 10 см3 ртути и 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9.
Цинк по ГОСТ 3640.
Ртуть по ГОСТ 4658.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А: навеску цинка массой 0,250 г растворяют в мерной колбе вместимостью 500 см3 в 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,5 мг цинка.
Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 500 см3 отмеривают пипеткой 20 см3 раствора А, приливают 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,02 мг цинка.
Градуировочные растворы цинка (способ добавки стандартного раствора): к двум навескам кадмия отмеривают микропипеткой стандартный раствор цинка Б согласно табл. 1, приливают по 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения анализируемой пробы и выпаривают досуха. Далее поступают, как указано в п. 2.3.
Таблица 1
|
Масса навески, г |
Стандартный раствор |
Количество добавленного |
Объем мерной колбы, см3 |
Массовая концентрация |
||
|
см3 |
мг |
|||||
|
Кд0А |
1,000 |
Б |
0,25 |
0,005 |
25 |
0,2 |
|
Кд0А |
1,000 |
Б |
0,5 |
0,01 |
25 |
0,4 |
|
Кд0 |
1,000 |
Б |
1,0 |
0,02 |
25 |
0,8 |
|
Кд0 |
1,000 |
Б |
2,0 |
0,04 |
25 |
1,6 |
|
Кд1 |
1,000 |
Б |
2,5 |
0,05 |
25 |
2,0 |
|
Кд1 |
1,000 |
Б |
3,5 |
0,07 |
25 |
2,8 |
|
Кд0С |
1,000 |
Б |
4,0 |
0,08 |
25 |
3,2 |
|
Кд1С |
1,000 |
Б |
5,0 |
0,1 |
25 |
4,0 |
|
Кд2С |
0,200 |
А |
0,4 |
0,2 |
50 |
4,0 |
|
Кд2С |
0,200 |
А |
0,8 |
0,4 |
50 |
8,0 |
|
Кд2С |
0,200 |
А |
1,2 |
0,6 |
50 |
12,0 |
В коническую колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску кадмия массой 1,000 г, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают досуха. Приливают 5 см3 соляной кислоты и выпаривают досуха.
К остатку приливают 20 см3 раствора серной кислоты 0,5 моль/дм3 раствор, нагревают до растворения солей, охлаждают, переливают в делительную воронку вместимостью 150 см3, приливают 5 см3 раствора роданистого аммония, доливают до объема 50 см3 водой, предварительно ополоснув колбу, в которой находилась проба, добавляют 50 см3 изопропилового или этилового эфира и встряхивают в течение 2 мин. Нижнюю водную фазу отбрасывают, а эфирный экстракт промывают 25 см3 промывного раствора в течение 10 с. Промывание экстракта повторяют. Эфирный экстракт переводят в коническую колбу вместимостью 100-250 см3 и отгоняют эфир на водяной бане.
К остатку прибавляют 2 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 5-6 капель азотной кислоты и раствор выпаривают досуха, периодически добавляя по 2 капли пероксида водорода.
При определении цинка на осциллографическом полярографе остаток обрабатывают 2-3 каплями аммиака, приливают 10 см3 фонового электролита, перемешивают и согласно табл. 1 количественно переводят в соответствующую мерную колбу, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают. Часть раствора заливают в полярографическую ячейку и проводят поляро-графирование цинка при оптимальном диапазоне тока и потенциале полуволны минус 1,45 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярографирование градуировочных растворов цинка и растворов контрольных опытов.
При определении цинка переменнотоковым полярографическим методом к охлажденному остатку приливают 10 см3 раствора фосфорной кислоты, нагревают раствор до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см3, доливают раствором фосфорной кислоты до метки и перемешивают. Часть раствора заливают в полярографическую ячейку, продувают в течение 5 мин азотом (азот предварительно пропускают через склянки с ванадатом аммония) и проводят полярографирование при соответствующем диапазоне тока и потенциале пика минус 1,25-1,30 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярографирование градуировочных растворов цинка и растворов контрольных опытов.
При расчете содержания цинка из значения высоты волны анализируемой пробы вычитают высоту волны контрольного опыта, а из значения высоты волны анализируемой пробы с добавкой - высоту волны анализируемой пробы и контрольного опыта.
2.1 - 2.3. (Измененная редакция, Изм. № 3).
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения аналитической линии цинка при длине волны 213,8 нм с введением растворов анализируемых проб и градуировочных растворов в воздушно-ацетиленовое пламя. Навеску кадмия предварительно переводят в раствор кислотным разложением.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки с источником излучения для цинка.
Воздух, сжатый под давлением 2·105-6·105 Па (2-6 атм).
Ацетилен в баллоне.
Кислота азотная по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и раствор 2 моль/дм3.
Стандартные растворы цинка.
Цинк по ГОСТ 3640 не ниже марки Ц2.
Раствор А: навеску цинка массой 0,100 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до удаления оксидов азота, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,1 мг цинка.
Раствор Б: 25 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,01 мг цинка.
Кадмий по ГОСТ 1467 или ГОСТ 22860, содержащий цинка не более 1·10-4 %, раствор 100 мг/дм3; 100 г кадмия в виде кусочков или стружки растворяют в 200-250 см3 азотной кислоты. Кислоту приливают медленно небольшими порциями (примерно по 10 см3). Если при добавлении очередной порции кислоты реакция идет замедленно, сливают образовавшийся раствор азотнокислого кадмия в другую колбу и продолжают разложение. Затем объединяют весь раствор, кипятят до удаления оксидов азота, разбавляют водой, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и перемешивают.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску кадмия массой 1,000-5,000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 15-25 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения металла и удаления оксидов азота. Приливают 25 см3 воды, перемешивают, охлаждают, раствор количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и перемешивают. Раствор анализируемой пробы и градуировочные растворы вводят в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют поглощение аналитической линии цинка 213,8 нм по ГОСТ 12072.0.
При необходимости в растворе анализируемой пробы могут быть определены также содержания таллия, свинца, железа, меди и никеля.
3.3.2. Для построения градуировочного графика готовят две серии градуировочных растворов.
I серия: в двенадцать из тринадцати мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают 2,0; 5,0; 10,0 и 20,0 см3 раствора Б и 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 см3 раствора А (что соответствует 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0 мг/дм3 цинка), в каждую из колб приливают 10 см3 раствора азотной кислоты 2 моль/дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит вода.
II серия: в четыре из пяти мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают 2,0; 5,0; 10,0 и 20,0 см3 раствора Б (что соответствует 0,2; 0,5; 1,0 и 2,0 мг/дм3 цинка); в каждую из колб приливают 10 см3 раствора азотной кислоты 2 моль/дм3, 50 см3 раствора кадмия 100 г/дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит раствор кадмия. По градуировочным растворам I серии измеряют растворы проб из навески массой 1,0-2,5 г, II серия градуировочных растворов служит для анализа растворов проб из навески массой 5 г.
При определении из одного раствора железа, свинца, таллия, меди и никеля в каждую из указанных выше колб одной из серий градуировочных растворов добавляют такие количества стандартных растворов элементов, которые бы соответствовали концентрациям их в градуировочных растворах.
3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю цинка (X), %, при полярографическом определении вычисляют по формуле
где Н - высота волны цинка анализируемого раствора пробы, мм;
V - объем мерной колбы, см3;
h - высота волны цинка градуировочного раствора, мм;
С - массовая концентрация цинка в градуировочном растворе, мг/дм3;
т - масса навески, г.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
4.2. Массовую долю цинка (X), %, при атомно-абсорбционном определении вычисляют по формуле
где С1 - массовая концентрация цинка в анализируемом растворе, мг/дм3;
С2 - массовая концентрация цинка в растворе контрольного опыта, мг/дм3;
т - масса навески, г;
V - объем мерной колбы, см3.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
|
Допускаемое расхождение параллельных определений, % |
Допускаемое расхождение результатов анализа, % |
|
|
От 0,0005 до 0,0010 включ. |
0,0003 |
0,0004 |
|
Св. 0,0010 » 0,0040 » |
0,0005 |
0,0006 |
|
» 0,0040 » 0,0100 » |
0,0015 |
0,0020 |
|
» 0,010 » 0,040 » |
0,003 |
0,004 |
|
» 0,040 » 0,100 » |
0,010 |
0,013 |
|
» 0,10 » 0,30 » |
0,02 |
0,03 |
(Измененная редакция, Изм. № 3).
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 915-78
4. ВЗАМЕН ГОСТ 12072.3-71
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
|
ТУ 6-09-3704-74 |
|||
|
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, 3, утвержденными в феврале 1981 г., августе 1984 г., июле 1990 г. (ИУС 5-81, 12-84, 11-90)