ГОСТ Р 50279.4-92 (ИСО 3856/2-84)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ «РАСТВОРЕННОЙ» СУРЬМЫ. МЕТОД ПЛАМЕННОЙ АТОМНОАБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ И СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РОДАМИНА Б

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ

Методы определения содержания металлов. Определение содержания «растворенной» сурьмы. Метод пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии и спектрофотометрический метод с использованием родамина Б

Paints and varnishes Test methods of metal contend Determination of „soluble" antiminy content Flame atomic absorption spectrometric method and Rhodamine В apectrophotometric method ОКСТУ 2310

Дата введения 01.07.93

I. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает два метода определения содержания сурьмы в испытуемых растворах, полученных в соответствии с ГОСТ 50279 1 или другими, пригодными для этой цели, стандартами.

Указанные методы предназначены для лакокрасочных материалов с содержанием «растворенной» сурьмы от 0,05 до 5 % (по массе).

В качестве арбитражного метода в случае разногласий необходимо использовать метод пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) (разд. 3) По согласованию между заинтересованными сторонами можно использовать и другие методы. Если согласован спектрофотометрический метод, то следует пользоваться спектрофотометрическим методом с применением родамина Б (разд. 4).

2. ССЫЛКИ

ГОСТ 1770 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки Технические условия

ГОСТ 6709 Вода дистиллированная Технические условия ГОСТ 20292 Приборы мерные лабораторные стеклянные Бюретки, пипетки Технические условия

Издание официальное

(g, Издательство стандартов, 1993

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России

ГОСТ Р 50279.4-92 С. 2

ГОСТ 23932 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия.

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Тины, основные параметры и размеры.

ГОСТ Р 50279.1 Материалы лакокрасочные. Методы определения содержания металлов. Приготовления кислых экстрактов из лакокрасочных материалов в жидкой и порошковой формах.

3. МЕТОД ПЛАМЕННОЙ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ

3.1.    Сущность метода

Испытуемый раствор всасывают в пламя воздушно-ацетиленовой горелки. Измеряют поглощение выбранной спектральной линии, испускаемой лампой с сурьмяным полым катодом или сурьмяной разрядной лампой при длине волны 217,6 нм (см. п. 3.5).

3.2.    Реактивы и материалы

Во время испытания используют реактивы только известной аналитической квалификации и воду по ГОСТ 6709.

3.2.1.    Кислота соляная, 37%-ный раствор (по массе), (q« «1,18 г/мл).

Кислота соляная, с (НС1) = 1 моль/л.

3.2.2.    Ацетилен в стальном баллоне, технический.

3.2.3.    Воздух сжатый.

3.2.4.    Сурьма, стандартный основной раствор, содержащий 1 г Sb в 1 л

Взвешивают 119,7 мг высушенного триоксида сурьмы с погрешностью не более 0,1 мг, помещают в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 мл, растворяют в 40 мл соляной кислоты, добавляют до метки воду и тщательно перемешивают.

1 мл стандартного основного раствора содержит 1 мг Sb.

3.2.5.    Сурьма, стандартный раствор, содержащий 100 мг Sb в 1 л.

Раствор готовят в день испытания.

10 мл стандартного основного раствора сурьмы переносят пипеткой в мерную колбу с одной меткой вместимостью 100 мл, разбавляют до метки соляной кислотой и тщательно перемешивают.

1 мл стандартного раствора содержит 100 мкг сурьмы.

3.3. Аппаратура

Обычное лабораторное оборудование, а также

3.3.1.    Спектрометр пламенный атомно-абсорбционный, работающий при длине волны 217,6 нм, снабженный горелкой с воздушно-ацетиленовым пламенем.

3.3.2.    Лампа с сурьмяным полым катодом или сурьмяная разрядная лампа.

2—1769

С. 3 ГОСТ Р 50279.4-92

3.3.3.    Бюретка вместимостью 50 мл по ГОСТ 20292.

3.3.4.    Колбы мерные с одной меткой вместимостью 100 мл по ГОСТ 1770.

3.4.    Проведение испытания

3.4. !. Построение калибровочного графика

3.4.1.1. Приготовление стандартных калибровочных растворов

Растворы готовят в день применения.

В каждую из пяти мерных колб вместимостью 100 мл бюреткой вводят стандартный раствор сурьмы в объемах, указанных в табл. 1, разбавляют каждый до метки раствором соляной кислоты и тщательно перемешивают.

Таблица 1

Номер стандартного калибровочного раствора Объем стандартного раствора сурьми, мл Концентрация сурьмы в стандартном калибровочном растворе, мкг/мл 0* 0 0 1 5 5 2 10 10 3 20 20 4 40 40

* Контрольный раствор.

3.4.1.2.    Спектрометрические измерения

Устанавливают лампу с сурьмяным спектральным источником

в спектрометре и оптимизируют условия для определения сурьмы. Настраивают прибор в соответствии с инструкцией изготовителя, и настраивают монохроматор в области длины волны 217,6 нм для получения максимума поглощения.

Устанавливают поток ацетилена и воздуха в соответствии с характеристиками всасывающей горелки и зажигают пламя. Устанавливают развертку шкалы, если таковая имеется, так, чтобы стандартный калибровочный раствор № 4 (см. табл. 1) дал почти полное отклонение на шкале.

Всасывают в пламя каждый из стандартных калибровочных растворов в порядке увеличения степени концентрации и повторяют со стандартным раствором № 3 для подтверждения стабильной работы прибора. После каждого измерения через горелку всасывают воду; следят за тем, чтобы скорость всасывания оставалась постоянной.

3.4.1.3.    Построение калибровочного графика

Строят график, откладывая на оси абсцисс массу сурьмы

(мкг), содержащуюся в 1 мл стандартных калибровочных раство-

ГОСТ Р 50279 4—92 С. 4

ров, а на оси ординат — разность соответствующей величины поглощения и величины поглощения при контрольном опыте 3 4 2 Испытуемые растворы 3 4 2 1 Пигментная часть жидкой краски

Тщательно перемешивают девять объемных частей каждого раствора, полученного по п 8 23 ГОСТ Р 50279 1, и одну объемную часть раствора соляной кислоты 3 4 2 2 Жидкая часть краски

Тщательно перемешивают 9 объемных частей каждого раствора, полученного по п 9 3 по ГОСТ Р 50279 1, и одну объемную часть соляной кислоты

3 4 2 3 Другие испытуемые растворы

Используют растворы, полеченные другим установленным или согласованным методом

Поддерживают кислотность растворов около 1 моль/л 3 4 3 Проведение испытания

Измеряют поглощение соляной кислоты в спектрометре после настройки в соответствии с п 3 4 12 Затем измеряют поглощение каждого испытуемого раствора три раза, и снова поглощение соляной кислоты Наконец снова определяют поглощение калибровочного раствора № 3 для того, чтобы убедиться, что настройка прибора не изменилась Если поглощение испытуемого раствора выше, чем стандартного калибровочного раствора с самым высоким содержанием сурьмы, разбавляют испытуемый раствор (коэффициент разбавления F) известным объемом соляной кислоты

35    Помехи

При наличии свинца, кальция или меди на спектральную резонансную линию при длине волны 217,6 нм могут накладываться спектральные линии этих элементов При наличии свинца используют спектральную резонансную линию сурьмы с длиной волны 206,8 нм или 231,1 нм При наличии кальция измеряют поглощение при длине волны 217,0 нм и вычитают результат из поглощения при 217,6 нм При наличии меди используют резонансную линию сурьмы с длиной волны 321,1 нм

Для внесения поправки на фон используют дейтериевый корректор фона

Выборочно можно осуществлять повторное всасывание растворов, используя соседнюю непоглощенную линию для корректировки фона (см примечание)

Примечание Некоторые сурьмяные лампы с попым катодом имеют непоглощенную линию при длине волны 216,9 нм

36    Обработка результатов 3 6 1 Расчеты

3611. Пигментная часть жидкой краски

Массу «растворенной» сурьмы в экстракте соляной кислоты т₀, г, полученном по п. 8.2.3, вычисляют по формуле

где в) — концентрация сурьмы в испытуемом растворе, полученная по калибровочному графику, мкг/мл; а₀—концентрация сурьмы в контрольном испытуемом растворе, полученном по п. 8.4 ГОСТ Р 50279.1, мкг/мл;

Pi — объем соляной кислоты и этанола, используемый для экстрагирования по п. 8.2.3 ГОСТ Р 50279.1 (предположительно до 77 мл), мл;

F| — коэффициент разбавления (п. 3.4.3).

Содержание «растворенной» сурьмы в пигментной части краски Сsb,, % (по массе), вычисляют по формуле

где mi — масса испытуемой пробы, взятой для получения растворов по п. 8.2.3 ГОСТ Р 50279.1, г;

Р— содержание пигмента в жидкой краске, полученное по ГОСТ Р 50279.1, разд. 6, % (по массе).

3.6.1.2. Жидкая часть краски

Массу сурьмы в растворе (экстракте), т₂, г, полученном по п. 9.3 ГОСТ Р 50279.1, вычисляют по формуле

Ь] ——6()    I/    10    ,,    , .    ,.    ,,    10 ■>

ftii — "■■ -■ -■    • V2*    ¹ ■    *F2~~ (^i    ft»)-    *Fо*    >

10ъ    * g i \ \ "I i i 9

где Ь\ — концентрация сурьмы в контрольном испытуемом растворе, полученном по п. 6.5 ГОСТ Р 50279.1, мкг/мл;

6₀—концентрация сурьмы в испытуемом растворе, полученная по калибровочному графику, мкг/мл;

Г₂ — объем раствора, полученного по п. 9.3 ГОСТ Р 50279.1, ( = 100 мл);

У₂—коэффициент разбавления (п. 3.4.3).

Содержание сурьмы в жидкой части краски Csb,, % (по массе), вычисляют по формуле

где т₃—общая масса краски, в г, составляющая «комплект» как определено в п. 6.4 ГОСТ Р 50279.1.

3.6.1.3.    Жидкая краска

Содержание общей «растворенной» сурьмы в жидкой краске вычисляют как сумму результатов Csb*, % по массе, полученных по пп. 3.6.1.1 и 3.6 1.2.

Csb-Csb.+Csb.

3.6.1.4.    П о р о ш ко в а я краска

Содержание общей «растворенной» сурьмы в порошковой краске рассчитывают при соответствующей модификации расчетов по п. 3.6.1.1.

3.6.2. Точность расчета

Данные отсутствуют.

4. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИИ МЕТОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РОДАМИНА Б

4.1.    Сущность метода

После окисления сурьму экстрагируют из концентрированного раствора соляной кислоты диизопропиловым эфиром. При добавлении раствора родамина Б образуется красное комплексное соединение. Затем определяют цвет спектрофотометрическим методом при длине волны около 553 нм.

4.2.    Реактивы

Во время проведения испытаний следует пользоваться только реактивами известной аналитической квалификации и водой по ГОСТ 6709.

4.2.1.    Кислота соляная, приблизительно 37%-ный раствор (g^l.ie г/мл).

4.2.2.    Кислота азотная, приблизительно 65%-ный раствор (q« 1,40 г/мл).

4.2.3.    Кислота серная, приблизительно 98 %-ный раствор (g»l,84 г/мл).

4.2.4.    Эфир диизопропиловый.

4.2.5.    Родамина Б раствор

150 г родамина Б (тетраэтилродамин) растворяют в 1000 мл соляной кислоты с концентрацией 0,8 моль/л и тщательно пере мешивают.

4.2.6.    Церия сульфат (IV).

4.2.7.    Сурьма, стандартный основной раствор, с концентрацией 200 мг/л

239,4 мг высушенного триоксида сурьмы взвешивают с погрешностью не более 0,1 мг, растворяют в 100 мл соляной кислоты в-мерной колбе с одной меткой вместимостью 1000 мл, доводят до метки водой и тщательно перемешивают.

1 мл стандартного основного раствора содержит 200 мкг сурьмы.

428 Сурьма, стандартный раствор, с концентрацией сурьмы 4 м г/л

Раствор готовят в день использования.

20 мл стандартного основного раствора сурьмы отбирают пипеткой в мерную колбу с одной меткой вместимостью 1000 мл, добавляют 50 мл раствора соляной кислоты, доводят до метки водой и тщательно перемешивают.

1 мл стандартного раствора содержит 4 мкг сурьмы.

43    Аппаратура

Обычное лабораторное оборудование, а также 4 3 1 Спектрофотометр, обеспечивающий измерение при длине волны около 553 нм, с кюветами рабочей длины 10 или 20 мм.

4 3 2 Воронки делительные вместимостью 100 мл по ГОСТ 23932 и ГОСТ 25336

4 3 3 Пипетки вместимостью 20 мл по ГОСТ 20292 4 34 Бюретки вместимостью 25 мл по ГОСТ 20292 4 3 5 Колбы мерные с одной меткой вместимостью 50 мл по ГОСТ 1770

44    Проведение испытания

4 4 1 Построение калибровочного графика 44 11 Приготовление стандартных колориметрических растворов

Данные растворы готовят в день применения В пять химических стаканов вместимостью 100 мл вносят из бюретки соответствующие объемы стандартных растворов сурьмы, приведенные в табл 2

Таблица 2

Номер стандартно!о ко тори метрического раствора Обюм стандартного раствора сурьмы мл Концентрация сурьмы в стандартном колориметрическом растворе мкг/мл 0* 0 0 1 5 04 2 10 0В 3 15 1 2 4 20 1 6

* Компенсационный раствор

Обрабатывают содержимое каждого стакана следующим образом добавляют несколько миллилитров азотной кислоты, 2 мл серной кислоты и испаряют почти досуха Добавляют в смесь 20 мл соляной кислоты и для окисления сурьмы примерно 2 мг сульфата церия (IV) Ввиду избытка сульфата церия (IV) раствор должен приобрести желтоватый оттенок Во время окисления

ГОСТ Р 50279.4-92 С. Н

температура не должна превышать 30^СС. Смесь выдерживают в течение нескольких минут, добавляют 20 мл диизопропилового эфира и тщательно перемешивают. Смесь и 30 мл смывных вод переливают в делительную воронку А вместимостью 100 мл и энергично встряхивают. Выдерживают 5 мин, сливают нижний водный слой во вторую делительную воронку Б вместимостью 100 мл, добавляют 7 мл диизопропилового эфира, энергично встряхивают и удаляют водный слой.

В делительную воронку А, содержащую 20 мл диизопропилового эфира, добавляют 20 мл раствора родамина Б и полученную смесь тщательно встряхивают. После разделения фаз удаляют раствор родамина Б.

Сливают экстракты диизопропилового эфира и промывочные воды в мерную колбу вместимостью 50 мл с одной меткой, разбавляют до метки диизопропиловым эфиром и тщательно перемешивают.

4.4.1.2.    Спектрофотометрические измерения

С помощью спектрофотометра измеряют поглощение стандартных колориметрических растворов при длине волны максимального поглощения (около 553 нм) по отношению к диизопро-пиловому эфиру в кювете сравнения.

Перед каждым измерением промывают кюветы стандартным колориметрическим раствором. Вычитают поглощение компенсирующего раствора из поглощения других стандартных колориметрических растворов.

4.4.1.3.    Построение калибровочного графика

Строят график, откладывая на оси абсцисс массу сурьмы

(мкг), содержащуюся в 1 мл стандартного колориметрического раствора, а на оси ординат — соответствующие величины поглощений. Если измерение выполнено правильно, калибровочный график должен иметь форму прямой линии.

Примечание Необходимо, чтобы окисление проводили в концентрированном растворе соляной кислоты. Любое разбавление соляной кислоты перед добавлением диизопропилового эфира приводит к получению заниженных результатов В процессе экстрагирования концентрация соляной кислоты в водном растворе должна быть около 5 моль;л

Растворы комплекса диизопропилового эфира сохраняют стабильность в течение ограниченного промежутка времени и величины их поглощения должны быть измерены в течение 3 ч после приготовления.

4.4.2. Испытуемые растворы

4.4.2.1.    Пигментная часть жидкой краски

Используют растворы, полученные по п. 8.2.3 ГОСТ Р 50279.1.

4.4.2.2.    Жидкая часть краски

Используют растворы, полученные по п. 9.3 ГОСТ Р 50279.1.

4.4.2.3.    Другие испытуемые растворы