МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
КАДМИЙ Методы определения железа Cadmium. |
ГОСТ |
Дата введения 01.12.80
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения железа (при массовой доле железа от 0,0002 % до 0,1 %). Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 917-78.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа и требования безопасности по ГОСТ 12072.0.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании желтого сульфосалицилового комплекса железа в аммиачной среде и фотометрировании его в области длин волн 413-420 нм.
2.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, дополнительно очищенная перегонкой в кварцевом приборе или методом насыщения деионизированной воды. Из очищенной кислоты готовят растворы соляной кислоты 6 и 2 моль/дм3.
Все растворы соляной кислоты хранят в полиэтиленовой или кварцевой посуде.
Кислота соляная по ГОСТ 14261.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 200 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Водорода перекись (пероксид) по ГОСТ 10929.
Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849 или оксид железа (III) по ТУ 6-09-5346.
Стандартные растворы железа.
Раствор А: навеску массой 0,500 г железного порошка или 0,7149 г оксида железа (III) растворяют в 20 см3 соляной кислоты с добавлением 7-8 капель раствора пероксида водорода в конической колбе вместимостью 250 см3. Избыток пероксида водорода разрушают осторожным кипячением, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 1 мг железа.
Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают пипеткой 10 см3 раствора А, приливают 10 см3, раствора соляной кислоты 2 моль/дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг железа.
Раствор В: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают 10 см3 раствора Б, приливают 10 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 0,01 мг железа.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.3. Проведение анализа
При массовой доле железа св. 0,003 % раствор анализируемой пробы охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают и в соответствии с табл. 1 отбирают аликвотную часть раствора, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3. При массовой доле железа от 0,0002 % до 0,003 % раствор анализируемой пробы охлаждают, переводят его в мерную колбу вместимостью 50 см3 малым количеством воды.
Таблица 1
|
Масса навески кадмия, г |
Объем мерной колбы для |
Аликвотная часть раствора для определения железа, см3 |
|
|
От 0,0002 до 0,003 |
2,500 |
- |
Весь раствор |
|
Св. 0,003 » 0,01 |
2,500 |
100 |
20 |
|
» 0,01 » 0,05 |
1,000 |
100 |
10 |
|
» 0,05 » 0,1 |
1,000 |
100 |
5 |
В мерные колбы с взятой аликвотной частью или ко всему раствору анализируемой пробы приливают 10 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, аммиак до желтой окраски раствора, дают избыток последнего 5 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм в области длин волн 413-420 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.
Содержание железа устанавливают по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.3.2. Для построения градуировочного графика в девять из десяти мерных колб вместимостью 50 см3 отмеривают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 8,0 см3 раствора В (что соответствует 5; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70 и 80 мкг железа). Приливают в каждую колбу по 10 см3 раствора сульфосалициловой кислоты и затем поступают, как указано в п. 2.3.1.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям железа строят градуировочный график.
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения аналитической линии железа при длине волны 248,3 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 железа. 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. Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849 или оксид железа (III) по ТУ 6-09-5346.
Стандартные растворы железа.
Раствор А: навеску массой 0,100 г железного порошка или 0,143 г оксида железа (III) помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг железа.
Раствор Б: 25 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг железа.
Кадмий по ГОСТ 1467 или ГОСТ 22860, содержащий железа не более 4·10-4 %, раствор 100 г/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, 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 20-25 см3 воды, перемешивают, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор пробы и градуировочные растворы вводят в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют поглощение аналитической линии железа 248,3 нм по ГОСТ 12072.0.
При необходимости в растворе анализируемой пробы могут быть определены также содержания таллия, свинца, цинка, меди и никеля.
3.3.2. Для построения градуировочных графиков готовят две серии градуировочных растворов.
I серия: в девять из десяти мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б и 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора А (что соответствует 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 мг/дм3 железа), 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 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б (что соответствует 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мг/дм3 железа), 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 анализируемых проб из навески массой 1,0-2,5; II серия градуировочных растворов служит для анализа растворов анализируемых проб из навески массой 5 г.
При определении из одного раствора таллия, свинца, цинка, меди и никеля в каждую из указанных выше колб одной из серий градуировочных растворов добавляют такие количества стандартных растворов элементов, которые соответствовали бы концентрациям их в градуировочных растворах.
3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
3а. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
(при массовой доле железа от 0,0002 % до 0,006 %)
3а.1. Сущность метода
Метод основан на соосаждении гидроксида железа с гидроксидом лантана, растворении гидроксидов соляной кислотой и измерении поглощения аналитической линии железа 248,3 нм при введении растворов в воздушно-ацетиленовое пламя.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
3а.2. Аппаратура, реактивы и материалы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки.
Воздух, сжатый под давлением (5-6 атм) на 2·105 - 6·105 Па (2-6 атм).
Ацетилен в баллонах.
Кислота соляная по ГОСТ 14261 и раствор 1:1.
Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849 или оксид железа (III) по ТУ 6-09-5346.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и раствор 1:19.
Перекись (пероксид) водорода по ГОСТ 10929.
Кислота азотная по ГОСТ 11125 и раствор 1:20.
Лантан азотнокислый Lа(NO3)3·6Н2O, по ТУ 6-09-4676, раствор 1 г/дм3 лантана: 0,3115 г соли растворяют в 20 см3 воды с добавлением нескольких капель азотной кислоты.
Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Стандартные растворы железа готовят по п. 3.1.2.
Навеску массой 5,000 г помещают в термостойкий стакан вместимостью 250-300 см3, приливают 15 см3 азотной кислоты и разлагают под часовым стеклом при нагревании. Полученный раствор упаривают до сиропообразного состояния (на поверхности появляются пузырьки), снимают с плиты, добавляют 70 см3 воды и 5 см3 раствора лантана, перемешивают, вращая стакан. Затем нагревают до температуры 70 °С и приливают постепенно 20-25 см3 аммиака до полного исчезновения обильного хлопьевидного осадка гидроксида кадмия.
Раствор оставляют стоять в течение 30 мин на бортике плиты. За это время на дне стакана появится небольшой белый, а при достаточном содержании железа красноватый осадок. Осадок отфильтровывают, промывают 2-3 раза горячим раствором аммиака (1:19) и смывают с фильтра водой в стакан, в котором велось осаждение. Фильтр промывают 25-30 см3 горячего раствора соляной кислоты (1:1) с добавлением 3-5 капель пероксида водорода и затем горячей водой. Кипятят полученный раствор для удаления избытка пероксида водорода и получения объема около 1 см3. Доливают 1,5 см3 соляной кислоты и переводят на объем 20 см3 при помощи мерного цилиндра.
Измеряют величину поглощения линии железа 248,3 нм по ГОСТ 12072.0.
Если чувствительность прибора не позволяет измерить железо при переводе навески массой 5,000 г на объем 20 см3, то можно использовать навеску массой 10,00 г при переводе на объем 10 см3. При этом количество азотной кислоты для разложения пробы и количество аммиака удваивается, а количество соляной кислоты, расходуемое при переводе на объем, уменьшается вдвое или заменяется таким же количеством раствора соляной кислоты (1:1).
Для построения градуировочного графика в восемь из девяти мерных колб вместимостью по 100 см3 отмеривают 5,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б и 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 см3 стандартного раствора А, в каждую колбу добавляют по 15 см3 раствора соляной кислоты (1:1), доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают. Полученные концентрации железа в градуировочных образцах соответствуют: 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мг/дм3.
3а.2, 3а.3. (Измененная редакция, Изм. № 1, 3).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю железа (X), %, при фотометрическом определении вычисляют по формуле
где т - масса навески, соответствующая отобранной аликвотной части раствора, г;
m1 - количество железа, найденное в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику, мкг.
4.2. Массовую долю железа (X), %, при атомно-абсорбционном определении вычисляют по формуле
где С1 - массовая концентрация железа в анализируемом растворе, мг/дм3;
С2 - массовая концентрация железа в растворе контрольного опыта, мг/дм3;
V - объем мерной колбы, см3;
т - масса навески, г.
(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 0,0002 до 0,0003 включ. |
0,0001 |
0,0001 |
|
Св. 0,0003 » 0,0010 » |
0,0002 |
0,0003 |
|
» 0,0010 » 0,0030 » |
0,0003 |
0,0004 |
|
» 0,0030 » 0,0100 » |
0,0010 |
0,0013 |
|
» 0,010 » 0,040 » |
0,002 |
0,003 |
|
» 0,040 » 0,100 » |
0,005 |
0,006 |
(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 917-78
4. ВЗАМЕН ГОСТ 12072.2-71
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
|
ТУ 6-09-4676-78 |
|||
|
ТУ 6-09-5346-87 |
|||
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)