НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения кобальта в никеле
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственными техническими
комитетами по стандартизации МТК 501 «Никель» и МТК 502 «Кобальт», АО «Институт
Гипроникель»
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации,
метрологии и сертификации (протокол № 21 от 30 мая 2002 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование
государства
|
Наименование
национального органа по стандартизации
|
Азербайджанская
Республика
|
Азгосстандарт
|
Республика
Армения
|
Армгосстандарт
|
Республика
Беларусь
|
Госстандарт
Республики Беларусь
|
Грузия
|
Грузстандарт
|
Кыргызская
Республика
|
Кыргызстандарт
|
Республика
Молдова
|
Молдовастандарт
|
Российская
Федерация
|
Госстандарт
России
|
Республика
Таджикистан
|
Таджикстандарт
|
Туркменистан
|
Главгосслужба
«Туркменстандартлары»
|
Республика
Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
Украина
|
Госстандарт
Украины
|
3 Постановлением Государственного комитета Российской
Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. № 334-ст
межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.4-2002 введен в действие непосредственно
в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ
13047.6-81
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ.
Март 2006 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 2
2 Нормативные ссылки. 2
3 Общие требования и требования
безопасности. 2
4 Спектрофотометрический метод. 2
5 Атомно-абсорбционный метод. 5
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Библиография. 6
|
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения кобальта в никеле
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of cobalt in nickel
Дата введения 2003-07-01
1 Область
применения
Настоящий стандарт устанавливает
спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения кобальта при
массовой доле от 0,001 % до 1,0 % в первичном никеле по ГОСТ 849 и никелевом порошке
по ГОСТ 9722.
2
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие
стандарты:
ГОСТ 61-75 Кислота уксусная.
Технические условия
ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические
условия
ГОСТ 199-78 Натрий
уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ 849-97 Никель первичный.
Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота
соляная. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.
Технические условия
ГОСТ
5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические
условия
ГОСТ 9722-97 Порошок
никелевый. Технические условия
ГОСТ 11125-84
Кислота азотная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 13047.1-2002
Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 14261-77
Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические
условия
ГОСТ 27067-86
Аммоний роданистый. Технические условия
3 Общие
требования и требования безопасности
Общие требования к методам анализа и требования
безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.
4
Спектрофотометрический метод
4.1 Метод анализа
Метод основан на измерении светопоглощения при длине
волны 500 нм раствора комплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солыо после
предварительной экстракции его соединений с роданидом аммония и
диантипирилметаном.
4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы, растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр,
обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 490 - 540 нм.
Иономер, обеспечивающий проведение измерений в области
рН 5 - 6.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости
очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 или при
необходимости по ГОСТ 14261,
раствор молярной концентрации 5 моль/дм3.
Кислота аскорбиновая фармакопейная по [1],
раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61, разбавленная 1:1, и
раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм3.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067,
раствор массовой концентрации 0,4 г/см3.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199,
раствор массовой концентрации 0,5 г/см3 и раствор молярной
концентрации 0,2 моль/дм3.
Буферный раствор: смешивают 150 см3
раствора уксусной кислоты молярной концентрации 0,2 моль/дм3 и 850
см3 раствора уксуснокислого натрия молярной концентрации 0,2 моль/дм3,
добавляют уксусную кислоту, разбавленную 1:1, или раствор уксуснокислого натрия
массовой концентрации 0,5 г/см3 до получения рН раствора в пределах
5,2 - 5,4.
Диантипирилметан по [2], раствор массовой
концентрации 0,02 г/см3 в хлороформе.
Хлороформ по ГОСТ 20015 или [3].
Нитрозо-Р-соль по [4], раствор массовой
концентрации 0,001 г/см3.
Кобальт по ГОСТ 123.
Растворы кобальта известной концентрации.
Раствор А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см3:
в стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску кобальта
массой 1,0000 г, приливают 25 - 30 см3 азотной кислоты, разбавленной
1:1, растворяют, выпаривают раствор до объема 7 - 10 см3, раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, охлаждают, приливают
50 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
Раствор Б массовой концентрации кобальта 0,0001 г/см3:
в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3
раствора А, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1,
доливают до метки водой.
Раствор В массовой концентрации кобальта 0,00001 г/см3:
в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3
раствора Б, приливают 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1,
доливают до метки водой.
4.3 Подготовка к анализу
Для построения градуировочного графика в стаканы или колбы
вместимостью 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3
раствора В, приливают 0,5 см3 уксусной кислоты, разбавленной 1:1,
далее поступают, как указано в 4.4.2.
Масса кобальта в растворах для градуировочного графика
составляет 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010 г.
По значениям светопоглощения растворов и
соответствующим им массам кобальта строят градуировочный график с учетом
светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора кобальта.
4.4 Проведение анализа
4.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см3
помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Условия подготовки раствора пробы
Массовая
доля кобальта, %
|
Масса навески
пробы, г
|
Объем аликвотной
части раствора, см3
|
От 0,001 до 0,010
включ.
|
1,000
|
Весь раствор
|
Св. 0,01 » 0,10 »
|
1,000
|
10
|
» 0,1 » 1,0 »
|
0,200
|
5
|
Пробу растворяют при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной
1:1, выпаривают раствор до объема 7 - 10 см3.
При массовой доле кобальта свыше 0,01 % раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки
водой и в стакан вместимостью 100 или 150 см3 отбирают аликвотную часть
объемом в соответствии с таблицей 1.
К раствору или аликвотной части его приливают 10 см3
соляной кислоты, выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой повторяют. К
остатку приливают 5 см3 раствора соляной кислоты молярной
концентрации 5 моль/дм3, 5 см3 воды, нагревают до
растворения солей и охлаждают.
Раствор переводят в делительную воронку вместимостью
100 см3, приливают 10 см3 раствора аскорбиновой кислоты,
выдерживают 1 - 2 мин, приливают 10 см3 раствора роданистого
аммония, доливают водой до 50 см3, приливают 10 см3
раствора диантипирилметана и экстрагируют 1 мин. После расслоения фаз
органическую фазу сливают в другую делительную воронку вместимостью 100 см3,
а к водной фазе приливают 10 см3 раствора диантипирилметана,
повторяют экстракцию 1 мин, органические фазы объединяют, а водную -
отбрасывают.
К органической фазе приливают 15 см3
буферного раствора и встряхивают воронку 1 мин. Органическую фазу сливают в
другую делительную воронку, водную фазу сливают в стакан или колбу вместимостью
100 см3. К органической фазе вновь приливают 15 см3
буферного раствора и встряхивают делительную воронку 1 мин. Органическую фазу
отбрасывают, а водные фазы объединяют.
К объединенному раствору приливают 0,5 см3
уксусной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до объема 10 - 15 см3.
4.4.2 К раствору приливают 5 см3 раствора
уксуснокислого натрия массовой концентрации 0,5 г/см3, кипятят 2 - 3
мин, приливают 10 см3 раствора нитрозо-Р-соли, кипятят 2 - 3 мин,
приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 1 мин.
Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и
доливают до метки водой.
Через 25 - 30 мин измеряют светопоглощение раствора
пробы и контрольного опыта на спектрофотометре при длине волны 500 нм или на
фотоэлектроколориметре в области длин волн 490 - 540 нм, используя в качестве
раствора сравнения раствор, подготовленный, как указано в 4.3, без
введения раствора кобальта.
Массу кобальта в растворах находят по градуировочному
графику.
4.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю кобальта в пробе X,
%, вычисляют по формуле
(1)
где
Мх - масса кобальта в растворе пробы, г;
Мк - масса кобальта в растворе контрольного опыта, г;
М - масса
навески пробы, г;
К - коэффициент
разбавления раствора пробы.
4.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических характеристик результатов
анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
Нормативы контроля и погрешность метода анализа
приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа
В процентах
Массовая
доля кобальта
|
Допускаемые
расхождения результатов двух параллельных определений d2
|
Допускаемые
расхождения результатов трех параллельных определений d3
|
Допускаемые
расхождения двух результатов анализа D
|
Погрешность метода
анализа D
|
0,0010
|
0,0002
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0003
|
0,0030
|
0,0004
|
0,0005
|
0,0008
|
0,0006
|
0,0050
|
0,0006
|
0,0007
|
0,0012
|
0,0008
|
0,0100
|
0,0010
|
0,0012
|
0,0020
|
0,0014
|
0,030
|
0,003
|
0,004
|
0,006
|
0,004
|
0,050
|
0,005
|
0,006
|
0,010
|
0,007
|
0,100
|
0,007
|
0,008
|
0,014
|
0,010
|
0,300
|
0,015
|
0,020
|
0,030
|
0,021
|
0,50
|
0,02
|
0,03
|
0,04
|
0,03
|
1,00
|
0,04
|
0,05
|
0,08
|
0,06
|
5
Атомно-абсорбционный метод
5.1 Метод анализа
Метод основан на измерении при длине волны 240,7 нм
поглощения резонансного излучения атомами кобальта, образующимися в результате
атомизации при введении раствора пробы в пламя ацетилен-воздух.
5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы, растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр, обеспечивающий
проведение измерений в пламени ацетилен-воздух.
Лампа с полым катодом для возбуждения спектральной
линии кобальта.
Ацетилен газообразный по ГОСТ
5457.
Фильтры обеззоленные по [5] или другие средней
плотности.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости
очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1, 1:9, 1:19.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный
образец состава никеля с установленной массовой долей кобальта не более 0,001
%.
Кобальт по ГОСТ 123.
Растворы кобальта известной концентрации.
Раствор А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см3
готовят, как указано в 4.2.
Раствор Б массовой концентрации кобальта 0,0001 г/см3
готовят, как указано в 4.2.
5.3 Подготовка к анализу
5.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении
массовых долей кобальта по 0,01 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см3
помещают навески массой 5,000 г проб карбонильного никелевого порошка или
стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей кобальта.
Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика,
включая контрольный опыт.
Навески пробы растворяют при нагревании в 50 - 60 см3 азотной кислоты, разбавленной
1:1. При использовании никелевого порошка растворы фильтруют через фильтры
(красная или белая лента), предварительно промытые 2 - 3 раза азотной кислотой,
разбавленной 1:9, фильтры промывают 2 - 3 раза горячей водой. Растворы
выпаривают до объема 10 - 15 см3, приливают 40 - 50 см3
воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью
100 см3.
В колбы отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3
раствора Б, в колбу с раствором контрольного опыта раствор кобальта не вводят,
доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.2.
Масса кобальта в растворах для градуировки составляет
0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050 г.
5.3.2 Для градуировочного графика 2 при определении
массовых долей кобальта от 0,01 % до 0,05 % в стаканы или колбы вместимостью
250 см3 помещают навески массой 1,000 г проб карбонильного
никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной
массовой долей кобальта. Число навесок должно соответствовать числу точек
градуировочного графика, включая контрольный опыт.
Навески пробы растворяют при нагревании в 15 - 20 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и поступают, как указано в 5.3.1.
Масса кобальта в растворах для градуировки указана в 5.3.1.
5.3.3 Для градуировочного графика 3 при определении
массовых долей кобальта от 0,05 % до 0,5 % в мерные колбы вместимостью 100 см3
отбирают по 10 см3 раствора контрольного опыта, подготовленного, как
указано в 5.3.2,
вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в одну из колб с
раствором контрольного опыта раствор кобальта не вводят, доливают до метки
водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса кобальта в растворах для градуировки указана в 5.3.1.
5.4 Проведение анализа
5.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см3
помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3 - Условия подготовки раствора пробы
Массовая
доля кобальта, %
|
Масса навески
пробы, г
|
Объем аликвотной
части раствора пробы, см3
|
Номер
градуировочного графика
|
От 0,001 до 0,010
включ.
|
5,000
|
Весь раствор
|
1
|
Св. 0,01 » 0,05 »
|
1,000
|
То же
|
2
|
» 0,05 » 0,50 »
|
1,000
|
10
|
3
|
» 0,5 » 1,0 »
|
0,500
|
5
|
3
|
Пробу массой 5,000 г растворяют при нагревании в 50 -
60 см3, а массой 0,500 - 1,000 г - в 15 - 20 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают соответственно до объема 15 - 20 см3
и 5 - 7 см3, приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до
кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3.
При массовой доле кобальта свыше 0,5 % в мерную колбу
вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора объемом в
соответствии с таблицей 3 и доливают до метки азотной кислотой,
разбавленной 1:19.
5.4.2 Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих
растворов для градуировки при длине волны 240,7 нм, ширине щели не более 1,0 нм
не менее двух раз, последовательно вводя их в пламя, промывают систему водой,
проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки
нулевой точки используют раствор соответствующего контрольного опыта,
подготовленный, как указано в 5.3.
По значениям абсорбции растворов для градуировки и
соответствующим им массам кобальта строят градуировочные графики.
По значению абсорбции раствора пробы находят массу
кобальта по градуировочному графику в соответствии с таблицей 3.
5.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю кобальта в пробе X,
%, вычисляют по формуле
(2)
где
Мх - масса кобальта в растворе пробы, г;
К - коэффициент
разбавления раствора пробы;
М - масса
навески пробы, г.
5.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических характеристик результатов
анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
Нормативы контроля и погрешность метода анализа
приведены в таблице 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Библиография
[1] ФС 42-2662-89 Аскорбиновая кислота фармакопейная
(Регистр лекарственных средств в России, М., 1993,
Инфармхим)
[2] ТУ 6-09-57-33-89
Диантипирилметан
[3] ГФ X, статья 160 Хлороформ фармакопейный
[4] ТУ 6-09-5320-86
Нитрозо-Р-соль
[5] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры
обеззоленные (белая, красная, синяя ленты)
______
* Действует на территории Российской Федерации.
Ключевые слова:
никель, кобальт, химический анализ, массовая доля, средства измерений, раствор,
реактив, проба, градуировочный график, результат анализа, погрешность,
нормативы контроля