ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ
Методы определения кадмия
ГОСТ 21877.9-76
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
ССР
БАББИТЫ
ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ
Методы определения кадмия
Tin and lead
babbits. Methods for the determination of cadmium
|
ГОСТ
21877.9-76
Взамен
ГОСТ 1380.7-70
|
Постановлением
Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 мая 1976 г. №
1264 срок действия установлен
с 01.01.1978 г.
до 01.01.1983 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
Настоящий стандарт распространяется на
оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает полярографический метод определения
содержания кадмия (при содержании кадмия от 0,01 до 1,2 %) и объемный
комплексонометрический метод определения содержания кадмия (при содержании
кадмия от 0,8 до 1,2 %) и
атомно-абсорбционный метод определения содержания кадмия (при содержании кадмия
от 0,01 до 1,2 %).
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ
21877.0-76.
2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
КАДМИЯ
2.1. Сущность
метода
Пробу растворяют в смеси соляной,
бромистоводородной кислот и брома, отгоняют олово и сурьму в виде бромидов.
Свинец удаляют в виде хлористого. Кадмий полярографируют на хлоридном фоне в пределах
от минус 0,7 до минус 1,1 В (относительно насыщенного каломельного электрода)
приложенного напряжения поляризации.
2.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Полярограф подходящей конструкции с ртутным
капающим катодом.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и
разбавленная 1 : 10.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ
2062-77.
Бром по ГОСТ 4109-79.
Смесь для растворения: смешивают 45 см3
соляной и 45 см3 бромистоводородной кислот и осторожно приливают 10
см3 брома.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1
: 1.
Аммиак по ГОСТ 3760-79.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Хлоридно-аммиачный фон: 135 г хлористого
аммония растворяют в небольшом количестве воды, прибавляют 385 см3
концентрированного раствора аммиака, доливают до 1 дм3 водой и
перемешивают.
Кадмий по ГОСТ 1467-77.
Стандартный раствор кадмия; готовят следующим
образом: 1,0 г кадмия растворяют при нагревании в 10 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1 : 1. Раствор выпаривают почти досуха, прибавляют 7 - 10
см3 концентрированной соляной кислоты и выпаривают досуха. Обработку
соляной кислотой повторяют еще раз, после чего прибавляют 60 см3
концентрированной соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу
вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 1 мг
кадмия.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) по ГОСТ
195-77, свежеприготовленный
раствор 200 г/дм3.
Желатин по ГОСТ 11293-78, раствор 10 г/дм3.
Ртуть по ГОСТ 4658-73, марки Р1.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
2.3. Проведение
анализа
2.3.1. Навеску баббита
массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в
10 см3 смеси кислот и брома. Раствор выпаривают досуха. Обработку
осадка повторяют еще дважды, приливая по 5 см3 смеси. Сухой остаток
смачивают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1 : 10, кипятят до
удаления брома и охлаждают в проточной воде. Осадок хлористого свинца
отфильтровывают через фильтр средней плотности, промывают 5 - 6 раз соляной
кислотой, разбавленной 1 : 10, охлажденной в проточной воде, и отбрасывают.
Фильтрат и промывные воды нейтрализуют аммиаком, прибавляют 40 см3
хлоридно-аммиачного раствора и перемешивают. Раствор охлаждают, переносят в
мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 10 см3
раствора сульфита натрия и оставляют на 20 мин, затем добавляют 4 см3
раствора желатина, доводят до метки водой и перемешивают.
Через 10 - 15 мин часть раствора переносят в
электролизер и полярографируют при потенциалах от минус 0,7 до минус 1,1 В
(относительно насыщенного каломельного электрода).
Содержание кадмия в процентах определяют
путем сравнения высоты волны кадмия, полученной при полярографировании испытуемого
раствора, с высотой волны, полученной при полярографировании градуировочных
растворов кадмия, при одной и той же чувствительности.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
2.3.2. Приготовление
градуировочных растворов
В мерные колбы вместимостью по 100 см3
вносят 2,0; 6,0 и 10,0 см3 стандартного раствора кадмия, что
соответствует концентрациям кадмия 20, 60 и 100 мг/дм3, добавляют 4
см3 концентрированной соляной кислоты, нейтрализуют аммиаком и далее
анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. Градуировочные растворы полярографируют в
тех же условиях, что и растворы испытуемой пробы.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка
результатов
2.4.1. Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле
где h -
высота волны, полученная при полярографировании испытуемого раствора, мм;
V - объем испытуемого раствора, см3;
m - масса навески, г;
K - коэффициент пересчета, вычисляемый по
формуле
где h1, h2, h3 - высоты волн, полученные при
полярографировании градуировочных растворов, мм;
g1, g2, g3 - концентрация градуировочных растворов кадмия, мг/дм3.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
2.4.2.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать
величин, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
Содержание кадмия, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От 0,01 до 0,03
|
0,005
|
Св. 0,03 » 0,05
|
0,01
|
» 0,05 » 0,1
|
0,02
|
» 0,1 » 0,4
|
0,03
|
» 0,4 » 1,0
|
0,05
|
» 1,0 » 1,2
|
0,06
|
(Измененная редакция, Изм.
№ 1, 2).
2.4.3. Полярографический
метод определения содержания кадмия является арбитражным.
3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ КАДМИЯ
3.1. Сущность
метода
Пробу растворяют в смеси соляной,
бромистоводородной кислот и брома. Сурьму и олово отгоняют в виде бромидов.
Кадмий титруют трилоном Б из аликвотной части раствора, медь связывается
тиомочевиной.
3.2. Реактивы
и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ
2062-77.
Бром по ГОСТ 4109-79.
Смесь для растворения: смешивают 45 см3
соляной и 45 см3 бромистоводородной кислот и осторожно приливают 10
см3 брома.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Перекись водорода по ГОСТ 10929-76.
Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор 100 г/дм3.
Уротропин медицинский, 20 %-ный раствор.
О-фенантролин, раствор 10 г/дм3;
готовят следующим образом: 1 г о-фенантролина растворяют в 100 см3
теплой воды с 2 - 3 каплями азотной кислоты.
Ксиленоловый оранжевый, водный свежеприготовленный раствор 1 г/дм3.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N,
N¢, N¢-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б)
по ГОСТ
10652-73, 0,01 М раствор; готовят следующим образом: 4,0 г трилона Б
растворяют в воде. Если раствор мутный, его фильтруют и разбавляют водой до 1
дм3.
Азотнокислый свинец, раствор концентрации 0,01 моль/дм3; готовят следующим образом: 2,0721 г
металлического свинца марки СО по ГОСТ 3778-77 помещают в стакан
вместимостью 250 см3 и растворяют в 25 см3 азотной
кислоты. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3,
доливают до метки водой и перемешивают.
Стандартный раствор кадмия; готовят следующим
образом: 1,0 г кадмия по ГОСТ 1467-77 помещают в стакан вместимостью 250 см3, растворяют при
нагревании в 25 см3 азотной кислоты, охлаждают, переводят в мерную
колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г
кадмия.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
3.3. Проведение
анализа
3.3.1. Комплексонометрическое
определение кадмия без отделения меди и свинца электролизом.
Навеску баббита массой 1,0 г помещают в
стакан вместимостью 250 см3 и приливают 15 см3 смеси для
растворения.
Раствор выпаривают до появления влажных
солей, прибавляют 5 см3 смеси и выпаривают досуха. Обработку
повторяют еще два раза, приливая по 5 см3 смеси. К сухому остатку
приливают 5 см3 соляной кислоты, 1 - 3 капли перекиси водорода и
выпаривают досуха. Обработку осадка соляной кислотой и перекисью повторяют три
раза.
К осадку приливают 5 см3 соляной
кислоты и выпаривают досуха. После полной отгонки брома сухой остаток смачивают
2 см3 азотной кислоты, приливают 20 - 30 см3 воды и
подогревают до растворения солей, затем охлаждают, переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Отбирают 10 см3 раствора,
переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, прибавляют 50 см3
воды, 10 см3 раствора тиомочевины, небольшими порциями приливают раствор
уротропина до ярко-сиреневой окраски (рН 5,4 - 5,8), затем приливают 2 - 3 см3
раствора азотнокислого свинца и титруют из микробюретки раствором трилона Б до
желтой окраски (это титрование в расчет не принимается).
В колбу приливают 10 см3 раствора
о-фенантролина и титруют из микробюретки раствором азотнокислого свинца до
сиреневой окраски, после чего приливают немного раствора в избыток. Избыток
раствора азотнокислого свинца оттитровывают из микробюретки раствором трилона Б
до перехода окраски в желто-зеленую.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
3.3.1.1. Комплексонометрическое
определение кадмия после отделения меди и свинца электролизом
Навеску баббита марки Б88 массой 1,0 г
помещают в стакан вместимостью 250 см3 и приливают 15 см3
смеси для растворения. Раствор выпаривают до влажных солей, прибавляют 5 см3
смеси и выпаривают досуха. Обработку повторяют еще два раза, приливая по 5 см3
смеси. К сухому остатку приливают 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1 : 1, и кипятят до удаления брома. Остаток разбавляют водой до
150 - 180 см3 и проводят выделение меди и свинца электролизом по ГОСТ
21877.3-76, п. 2.3.2.
После электролиза раствор переводят в мерную
колбу вместимостью 250 см3, разбавляют до метки водой и
перемешивают.
В колбу вместимостью 200 см3
отбирают 25 см3 раствора, прибавляют 25 см3 воды, 2 см3
тиомочевины, 2 - 3 капли ксиленового оранжевого и небольшими порциями уротропин
до рН 5,5 - 5,8 (раствор окрашивается в малиновый цвет). Затем к раствору
приливают 2 см3 трилона Б концентрации 0,01 моль/дм3,
немного уротропина и раствор, окрашенный в желтый цвет, титруют раствором
азотнокислого свинца концентрации 0,01 моль/дм3 до перехода окраски
в желто-розовый цвет.
К раствору прибавляют 2 см3
О-фенантролина, перемешивают и вновь титруют окрашенный в желтый цвет раствор
раствором азотнокислого свинца концентрации 0,01 моль/дм3 до
изменения окраски в желто-розовый цвет.
(Введен
дополнительно, Изм. № 2).
3.3.2. Установка
титра азотнокислого свинца по кадмию
Массовая концентрация раствора азотнокислого свинца устанавливают
по стандартному раствору кадмия.
Отбирают пипеткой или микробюреткой 5 см3
стандартного раствора кадмия и титруют, как указано в п. 3.3.1.
Массовую концентрацию раствора азотнокислого
свинца (Т) по кадмию, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле
где m -
масса навески кадмия в аликвотной части раствора, г;
V1 - общий объем раствора азотнокислого свинца, израсходованный на второе
титрование, см3;
V2 - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование избытка
раствора азотнокислого свинца, см3;
K - поправочный коэффициент, характеризующий
соотношение растворов азотнокислого свинца и трилона Б.
Для установки поправочного коэффициента
приливают в колбу из микробюретки 3 или 5 см3 раствора азотнокислого
свинца, прибавляют 40 см3 воды, несколько капель ксиленолового
оранжевого, раствор уротропина до появления малиновой окраски (рН 5,4 - 5,8) и
титруют из микробюретки раствором трилона Б до перехода окраски в желтую.
Поправочный коэффициент вычисляют по формуле
где V3 - объем
раствора азотнокислого свинца, взятый на титрование, см3;
V4 - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
3.4. Обработка
результатов
3.4.1. Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле
где V1 - общий объем раствора азотнокислого свинца,
израсходованный на второе титрование, см3;
V2 - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование избытка раствора
азотнокислого свинца, см3;
K - поправочный коэффициент (см. п. 3.3.2);
10 - аликвотная часть раствора, см3;
100 - объем испытуемого раствора, см3;
Т - массовая концентрация раствора азотнокислого свинца по кадмию, г/см3;
т - масса навески пробы, г.
(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения
результатов анализа не должны превышать 0,10 %.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КАДМИЯ
4.1. Сущность
метода
Метод основан на избирательном поглощении
света от стандартного источника атомами кадмия. Раствор распыляют в
ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют
абсорбцию при длине волны 228,8 нм.
4.2. Аппаратура,
реактивы и растворы
Спектрометр атомно-абсорбционный.
Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ
10484-78.
Смесь кислот для растворения;
фтористоводородную и азотную кислоты смешивают с водой в соотношении 2 : 3 : 5
соответственно; хранят в полиэтиленовой посуде.
Кадмий по ГОСТ 1467-77.
Стандартный раствор кадмия; готовят следующим
образом: 0,1000 г кадмия растворяют при нагревании в 20 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1 : 1, и кипятят до удаления окислов азота. Раствор
охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают
водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,1 мг
кадмия.
4.3. Проведение
анализа
4.3.1. В зависимости от содержания кадмия
навеску баббита массой, указанной в табл. 2, помещают в стакан из
фторопласта вместимостью 50 см3 и приливают небольшими порциями 10
см3 смеси для растворения. Далее анализ проводят по ГОСТ
21877.3-76.
Таблица 2
Содержание кадмия, %
|
Масса навески, г
|
Вместимость мерной колбы, см3
|
До 0,02 включ.
|
1
|
50
|
Св. 0,02 до 0,04 включ.
|
0,5
|
50
|
» 0,04 » 0,08 »
|
0,5
|
100
|
» 0,08 » 0,2 »
|
0,2
|
100
|
» 0,2 » 0,5 »
|
0,2
|
250
|
» 0,5 » 1,0 »
|
0,1
|
250
|
» 1,0
|
0,1
|
500
|
Фотометрирование
проводят при длине волны 228,8 нм в условиях, указанных в ГОСТ
21877.3-76. Концентрацию кадмия устанавливают по градуировочному графику,
фотометрируя одновременно с анализируемыми растворами серию растворов с
известным содержанием кадмия.
4.3.2. Для построения градуировочного графика
в мерные колбы вместимостью по 50 см3 отмеряют микробюреткой 0; 0,5;
1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора кадмия, приливают
по 10 см3 смеси для растворения, доводят водой до метки и
перемешивают. Фотометрируют растворы так же, как и растворы анализируемых проб.
По полученным средним значениям абсорбции и
известным содержаниям кадмия строят градуировочный график.
4.4. Обработка
результатов
4.4.1. Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле
где С - концентрация фотометрируемого раствора, мкг/см3;
V - объем фотометрируемого раствора, см3;
т - масса навески баббита, г;
106 - коэффициент пересчета
микрограммов в граммы.
4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения
результатов анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны
превышать значений, указанных в табл. 3.
Таблица 3
Содержание кадмия, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От 0,01 до 0,03 включ.
|
0,005
|
Св. 0,03 » 0,05 »
|
0,01
|
» 0,05 » 0,1 »
|
0,02
|
» 0,1 » 0,4 »
|
0,03
|
» 0,4 » 0,7 »
|
0,05
|
» 0,7 » 1,0 »
|
0,08
|
» 1,0 » 1,2 »
|
0,1
|
(Измененная редакция, Изм.
№ 2).
Раздел 4. (Введен дополнительно, Изм.
№ 1).
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Полярографический метод определения содержания
кадмия. 1
3. Комплексонометрический метод определения содержания
кадмия. 3
4. Атомно-абсорбционный метод
определения содержания кадмия. 5
|