ГОСТ 23957.1-2003
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Цинк
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА, КАДМИЯ,
СУРЬМЫ, ЖЕЛЕЗА И МЕДИ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Восточным научно-исследовательским
горно-металлургическим институтом цветных металлов (ВНИИцветмет), Межгосударственным техническим
комитетом по стандартизации МТК 504 «Цинк, свинец»
2 ВНЕСЕН Комитетом по стандартизации, метрологии и
сертификации Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации,
метрологии и сертификации (протокол № 24 от 5 декабря 2003 г.), зарегистрирован
Бюро по стандартам МГС № 4774
За
принятие стандарта проголосовали:
Наименование государства
|
Наименование национального органа по
стандартизации
|
Азербайджан
|
Азстандарт
|
Республика Армения
|
Армгосстандарт
|
Республика Беларусь
|
Госстандарт
Республики Беларусь
|
Казахстан
|
Госстандарт
Республики Казахстан
|
Кыргызская Республика
|
Кыргызстандарт
|
Республика Молдова
|
Молдова-стандарт
|
Российская Федерация
|
Федеральное
агентство по техническому регулированию и метрологии
|
Республика Таджикистан
|
Таджикстандарт
|
Туркменистан
|
Главгосслужба «Туркменстандартлары»
|
Узбекистан
|
Узстандарт
|
Украина
|
Госпотребстандарт Украины
|
4 Приказом Федерального агентства по техническому
регулированию и метрологии от 9 декабря 2004 г. № 101-ст межгосударственный
стандарт ГОСТ 23957.1-2003 введен в действие непосредственно в качестве
национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2005 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 23957.1-80
ГОСТ 23957.1-2003
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Цинк
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА, КАДМИЯ, СУРЬМЫ, ЖЕЛЕЗА И МЕДИ
Zinc. Atomic-absorption method for determination of lead, cadmium, antimony,
iron and copper
Дата введения
2005-07-01
1 Область применения
Настоящий
стандарт устанавливает атомно-абсорбционный метод определения
свинца, кадмия, сурьмы, железа и меди в цинке при массовой доле, %:
свинца - от
0,002 до 3,0;
кадмия - от 0,001
до 0,3;
сурьмы - от 0,01
до 0,05;
железа - от
0,001 до 0,2;
меди - от 0,0005
до 0,07.
Метод основан на
измерении поглощения аналитических линий определяемых элементов при введении
анализируемых растворов и растворов сравнения в пламя ацетилен-воздух.
Цинк
предварительно переводят в раствор путем кислотного разложения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем
стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ
8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений.
Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения
ГОСТ 859-2001 Медь. Марки
ГОСТ 1089-82 Сурьма.
Технические условия
ГОСТ 1467-93 Кадмий.
Технические условия
ГОСТ
1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы,
пробирки. Общие технические условия
ГОСТ
3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3640-94 Цинк.
Технические условия
ГОСТ 3778-98 Свинец.
Технические условия
ГОСТ 4461-77
Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ
5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические
условия
ГОСТ
5817-77 Кислота винная. Технические условия
ГОСТ 6709-72
Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9849-86
Порошок железный. Технические условия
ГОСТ 17261-77
Цинк. Спектральный метод анализа
ГОСТ
24231-80 Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке
проб для химического анализа
ГОСТ
25086-87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа
ГОСТ
25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные
параметры и размеры
ГОСТ 29169-91
(ИСО 648-77)
Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой
ГОСТ
29227-91 (ИСО
835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1.
Общие требования
3 Общие требования
3.1 Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 25086.
3.2 Отбор и подготовка проб - по ГОСТ 3640 и ГОСТ 24231.
3.3 Массовые доли элементов определяют по двум параллельным
навескам пробы.
3.4 Точность анализа контролируют по стандартным образцам,
разработанным и утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сравнением результатов анализа,
полученных по стандартизованным или другим аттестованным методикам, имеющим
погрешность, не превышающую погрешность контролируемой методики, не реже одного
раза в месяц, а также при смене реактивов, растворов или после длительного
перерыва в работе.
3.5 Точность анализа по стандартным образцам контролируют
проведением анализа стандартного образца одновременно с анализом проб. Анализ
проб считают точным, если результат анализа стандартного образца отличается от
аттестованной характеристики не более чем на ,
где Δат - погрешность аттестации стандартного образца, %; D - допускаемое расхождение результатов анализа, %.
3.6 Для контроля точности анализа методом добавок определяют
массовую долю анализируемого компонента в цинке после добавления аликвотной
части стандартного раствора компонента к пробе до проведения анализа.
Массу добавки
выбирают таким образом, чтобы аналитический сигнал компонента увеличился в
два-три раза по сравнению с аналитическим сигналом без добавки.
Массовую долю добавки
вычисляют как разность массовых долей компонента в пробах с добавкой Cп+д и без добавки Cп.
Анализ считают
точным, если найденная добавка отличается от введенной не более чем на , где D1 и D2 - допускаемые расхождения результатов анализа пробы и пробы с
добавкой соответственно, %.
3.7 При проведении контроля точности анализа сопоставлением
результатов, полученных по разным стандартизованным или аттестованным методикам,
анализ считается точным, если расхождение между результатами не превышает , где D1 и D2 - допускаемые расхождения результатов анализа, значения
которых регламентированы в конкретных контролируемой и контрольной методиках анализа.
3.8 Требования безопасности - по ГОСТ 17261.
3.8.1 Для предотвращения попадания в воздух рабочей зоны вредных
веществ, выделяющихся при распылении анализируемых растворов в пламя и вредно
действующих на организм работающего, в количествах, превышающих предельно
допустимые концентрации, горелка атомно-абсорбционного спектрофотометра должна находиться внутри вытяжного
устройства, оборудованного защитным экраном.
3.8.2 При анализе цинка применяют реактивы и материалы,
оказывающие вредное действие на организм человека: свинец, соляную и азотную
кислоты, ацетилен и аммиак.
Подготовка проб
к анализу должна проводиться в шкафах, оборудованных местным отсасывающим
устройством.
3.8.3 При использовании и эксплуатации сжатых, сжиженных и
растворенных газов в процессе анализа требуется соблюдать правила устройства
безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденные
соответствующими национальными органами.
4 Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрофотометр
атомно-абсорбционный любой марки.
Воздух, сжатый
под давлением от 2 · 105 до 6 · 105 Па (от 2 до 6 атм.) в зависимости от используемого прибора.
Ацетилен в баллонах
по ГОСТ
5457.
Колбы конические
или стаканы по ГОСТ
25336 вместимостью 200, 250 см3.
Колбы мерные с
одной меткой не ниже 2-го класса точности по ГОСТ
1770, вместимостью 50, 100, 200, 250 500 и 1000 см3.
Пипетки с одной
меткой по ГОСТ 29169.
Пипетки
градуированные по ГОСТ
29227.
Вода
дистиллированная по ГОСТ 6709.
Кислота азотная
по ГОСТ 4461
и раствор 1:3.
Свинец по ГОСТ 3778 марки не ниже
С2.
Кадмий по ГОСТ 1467.
Цинк по ГОСТ 3640 не ниже марки
ЦВ, раствор 100 г/дм3; готовят растворением 50 г цинка в минимальном количестве
раствора азотной кислоты и переведением в мерную колбу вместимостью 500 см3.
Сурьма по ГОСТ 1089 не ниже
марки Су00.
Кислота винная
по ГОСТ
5817 и раствор 400 г/дм3.
Кислота соляная
по ГОСТ
3118 и раствор 1:10.
Медь по ГОСТ 859 не ниже марки МО или
электролитная.
Порошок железный
восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849.
Растворы
известной концентрации.
Раствор А: 1,000
г металлического свинца в виде стружки растворяют в 40 см3 раствора
азотной кислоты при нагревании, охлаждают и переводят в мерную колбу
вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 2 мг свинца.
Раствор Б: 1,000
г металлического кадмия растворяют в 15 см3 азотной кислоты, переводят в мерную
колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 1 мг кадмия.
Раствор В: 1,000
г измельченной в агатовой ступке металлической сурьмы и 15 г винной кислоты
растворяют в 15 см3 азотной кислоты при нагревании, охлаждают, переводят в мерную
колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 2 мг сурьмы.
Раствор Г: 1,000
г железа растворяют в 20 см3 азотной кислоты при слабом нагревании,
переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Г содержит 1 мг железа.
Раствор Д: 0,400
г меди (предварительно промытой в растворе соляной кислоты 1:10 для снятия оксидной пленки) растворяют в 10 см3 азотной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью
1000 см3, доводят до метки водой и
перемешивают.
1 см3 раствора Д содержит 400 мкг меди.
Раствор Е: по 10
см3 стандартных
растворов А, Б, В, Г, Д переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Е содержит по 200 мкг свинца и сурьмы, по 100 мкг
кадмия и железа, 40 мкг меди.
Раствор Ж: 10 см3 раствора Е
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и
перемешивают.
1 см3 раствора Ж содержит по 20 мкг свинца и сурьмы, по 10 мкг
кадмия и железа, 4 мкг меди.
Растворы
сравнения, содержащие от 0,2 до 200 мкг/см3
определяемых элементов, готовят из стандартных растворов А, Б, В, Г, Д, Е и Ж в
соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Растворы сравнения
Массовая концентрация определяемых
элементов в растворах сравнения, мкг/см3
|
Количество
раствора, см3, известной концентрации, необходимое для
приготовления растворов сравнения
|
Объем
раствора сравнения, см3
|
Свинец,
сурьма
|
Кадмий,
железо
|
Медь
|
А, Б,
В, Г, Д
|
Е
|
Ж
|
1
|
0,5
|
0,2
|
-
|
-
|
5
|
100
|
2
|
1
|
0,4
|
-
|
-
|
10
|
100
|
5
|
2,5
|
1
|
-
|
-
|
25
|
100
|
10
|
5
|
2
|
-
|
10
|
-
|
200
|
20
|
10
|
4
|
-
|
20
|
-
|
200
|
40
|
20
|
8
|
5
|
-
|
-
|
250
|
80
|
40
|
16
|
10
|
-
|
-
|
250
|
100
|
50
|
-
|
10
|
-
|
-
|
200
|
150
|
75
|
-
|
15
|
-
|
-
|
200
|
200
|
100
|
-
|
20
|
-
|
-
|
200
|
На каждые 100 см3 раствора
сравнения добавляют по 10 см3 раствора азотной кислоты. Основой этих
растворов сравнения служит дистиллированная вода. Первые четыре раствора
сравнения (таблица 1) готовят двумя
способами: 1) на основе дистиллированной воды (для анализа растворов из навески
1,000 г); 2) на основе раствора цинка, массовая концентрация которого
составляет 50 г/дм3 (для анализа растворов из навески 2,500 г). Для этого в мерные
колбы вместимостью 100 см3 переносят по 50 см3, а в мерную колбу
вместимостью 200 см3 - по 100 см3 раствора цинка. Одновременно готовят два контрольных
раствора цинка массовой концентрацией 50 г/дм3, в которых определяют (химическим, спектрографическим или
атомно-абсорбционным методом) массовую
концентрацию определяемых примесей с целью последующей корректировки
концентрации их в растворах сравнения, приготовленных на основе цинка.
Примечание - Допускается применение других
реактивов и материалов при условии достижения метрологических характеристик, не
уступающих установленным настоящим стандартом.
5 Проведение анализа
Цинк поступает
на анализ в виде стружки.
Для образцов с
массовой долей свинца меньше 0,01 %, кадмия и железа -
меньше 0,005 %, меди - меньше 0,001 % масса
навески должна быть равна 2,500 г. Для всех остальных образцов - 1,000 г.
Допускается
использовать другие навески и разбавление анализируемых растворов, если
обеспечивается необходимая точность анализа.
Навеску цинка
помещают в термостойкую стеклянную коническую колбу или стакан вместимостью 200 - 250 см3, приливают 2,5 см3 раствора винной кислоты (для образцов, в которых
определяют сурьму), 30 см3 раствора
азотной кислоты (1:3) при навеске массой 2,500 г или 15 см3 - при навеске массой 1,000 г и растворяют при нагревании.
Упаривают до влажных солей, приливают 12 см3 азотной кислоты (1:3), подогревают до растворения солей,
охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3. Одновременно с каждой из навесок 1,000 и 2,500 г проводят
два контрольных опыта для внесения в результаты анализа поправок на содержание
свинца, кадмия, сурьмы, железа и меди в используемых реактивах.
Анализируемые растворы,
полученные разложением образцов с массовой долей свинца 1 % и выше, разбавляют
в пять раз: 10 см3 анализируемого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50
см3,
приливают 3 см3 азотной кислоты,
доводят до метки водой и перемешивают.
Анализируемые
растворы и растворы сравнения распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют
атомное поглощение определяемых элементов по аналитическим линиям с длинами
волн, приведенными в таблице 2.
Таблица 2 - Аналитические линии определяемых элементов
В нанометрах
Определяемый элемент
|
Аналитическая
линия
|
Свинец
|
217,0 или 283,3
|
Кадмий
|
228,8
|
Сурьма
|
217,6
|
Железо
|
248,3
|
Медь
|
324,7
|
При работе с растворами,
полученными разложением навесок массой 2,500 г, используют растворы сравнения,
приготовленные на основе цинка. В остальных случаях используют растворы
сравнения, приготовленные на основе воды.
Условия
измерения подбирают в соответствии с используемым прибором.
Работают по градуировочному графику или методом «ограничивающих растворов». Метод
«ограничивающих растворов» заключается в регистрации аналитических сигналов
определяемых элементов в анализируемом растворе и двух растворах сравнения, один
из которых имеет меньший, а другой больший аналитический сигнал, чем
аналитический сигнал определяемых элементов в анализируемом растворе.
При
использовании атомно-абсорбционных спектрометров в комплекте с компьютером обработка
результатов измерений аналитических сигналов и вычисление результатов анализа
предусмотрены программным обеспечением и проводятся в автоматическом режиме без
вмешательства оператора.
6 Обработка результатов
6.1 Массовую долю определяемого элемента C, % вычисляют по формуле
(1)
где m1 - массовая
концентрация определяемого элемента в анализируемом растворе, мкг/см3;
V - объем анализируемого раствора с учетом
коэффициента разбавления, см3;
m - масса навески
образца, мг;
1000 - коэффициент пересчета мг в мкг.
При расчетах
необходимо учесть содержание определяемых элементов в контрольном растворе, для
этого из содержания определяемого элемента в образце цинка вычитают содержание
его в контрольном растворе.
За результат
анализа принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений
при положительном результате контроля сходимости.
6.2 Допускаемые расхождения в процентах результатов двух
параллельных определений (d - сходимость) и результатов двух анализов (D - воспроизводимость), погрешность результатов анализа (Δ) не должны превышать значений, указанных в таблице 3.
Таблица 3 - Нормативы контроля и погрешность результатов анализа
(при доверительной вероятности P = 0,95)
В процентах
Определяемый
элемент
|
Массовая доля
|
Допускаемое
расхождение результатов
|
Погрешность
результатов анализа Д
|
Относительное
среднеквадратическое отклонение
|
двух
параллельных определений d
|
двух анализов D
|
сходимости
|
воспроизводимости
|
Свинец
|
0,0020
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0003
|
0,06
|
0,08
|
0,0040
|
0,0006
|
0,0007
|
0,0005
|
0,05
|
0,06
|
0,0080
|
0,0010
|
0,0010
|
0,0007
|
0,020
|
0,003
|
0,004
|
0,003
|
0,040
|
0,004
|
0,005
|
0,004
|
0,035
|
0,04
|
0,050
|
0,005
|
0,006
|
0,004
|
0,060
|
0,006
|
0,007
|
0,005
|
0,070
|
0,007
|
0,008
|
0,006
|
0,080
|
0,008
|
0,009
|
0,006
|
0,090
|
0,009
|
0,010
|
0,007
|
0,100
|
0,010
|
0,010
|
0,007
|
0,20
|
0,01
|
0,02
|
0,01
|
0,02
|
0,03
|
0,30
|
0,02
|
0,03
|
0,02
|
0,50
|
0,03
|
0,04
|
0,03
|
0,70
|
0,04
|
0,06
|
0,04
|
0,90
|
0,05
|
0,07
|
0,05
|
1,00
|
0,06
|
0,08
|
0,06
|
2,0
|
0,1
|
0,2
|
0,1
|
3,0
|
0,2
|
0,3
|
0,2
|
Кадмий
|
0,0010
|
0,0002
|
0,0002
|
0,0001
|
0,06
|
0,08
|
0,0020
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0003
|
0,0040
|
0,0006
|
0,0007
|
0,0005
|
0,05
|
0,06
|
0,0080
|
0,0010
|
0,0010
|
0,0007
|
0,020
|
0,003
|
0,004
|
0,003
|
0,040
|
0,004
|
0,005
|
0,004
|
0,035
|
0,04
|
0,050
|
0,005
|
0,006
|
0,004
|
0,060
|
0,006
|
0,007
|
0,005
|
0,070
|
0,007
|
0,008
|
0,006
|
0,080
|
0,008
|
0,009
|
0,006
|
0,090
|
0,009
|
0,010
|
0,007
|
0,100
|
0,010
|
0,010
|
0,007
|
0,20
|
0,01
|
0,02
|
0,01
|
0,02
|
0,03
|
0,30
|
0,02
|
0,03
|
0,02
|
Сурьма
|
0,010
|
0,001
|
0,002
|
0,001
|
0,05
|
0,06
|
0,020
|
0,003
|
0,004
|
0,003
|
0,040
|
0,004
|
0,005
|
0,004
|
0,035
|
0,04
|
0,050
|
0,005
|
0,006
|
0,004
|
|
|
Железо
|
0,0010
|
0,0002
|
0,0002
|
0,0001
|
0,06
|
0,08
|
0,0020
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0003
|
0,0040
|
0,0006
|
0,0007
|
0,0005
|
0,05
|
0,06
|
0,0080
|
0,0010
|
0,0010
|
0,0007
|
0,020
|
0,003
|
0,004
|
0,003
|
0,040
|
0,004
|
0,005
|
0,004
|
0,035
|
0,04
|
0,050
|
0,005
|
0,006
|
0,004
|
0,060
|
0,006
|
0,007
|
0,005
|
0,070
|
0,007
|
0,008
|
0,006
|
0,080
|
0,008
|
0,009
|
0,006
|
0,090
|
0,009
|
0,010
|
0,007
|
0,100
|
0,010
|
0,010
|
0,007
|
0,20
|
0,01
|
0,02
|
0,01
|
0,02
|
0,03
|
Медь
|
0,00050
|
0,00010
|
0,00010
|
0,00007
|
0,07
|
0,03
|
0,0010
|
0,0002
|
0,0002
|
0,0001
|
0,06
|
0,08
|
0,0020
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0003
|
0,0040
|
0,0006
|
0,0007
|
0,0005
|
0,05
|
0,06
|
0,0080
|
0,0010
|
0,0010
|
0,0007
|
0,020
|
0,003
|
0,004
|
0,003
|
0,040
|
0,004
|
0,005
|
0,004
|
0,035
|
0,004
|
0,050
|
0,005
|
0,006
|
0,004
|
0,060
|
0,006
|
0,007
|
0,005
|
0,070
|
0,007
|
0,008
|
0,006
|
Допускаемые
расхождения результатов двух параллельных определений d, %, и двух анализов одной и той же пробы D, %, для промежуточных массовых долей вычисляют по формулам:
(2)
(3)
где Scx - относительное среднеквадратическое отклонение сходимости
(результатов двух параллельных определений);
Sв - относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости (двух результатов
анализа одной и той же пробы);
- среднеарифметическое значение результатов двух параллельных
определений;
- среднеарифметическое значение двух результатов анализа;
Q(Р,п) = 2,77 при п = 2, P = 0,95;
Q(Р,т) = 2,77 при m = 2, P = 0,95.
Промежуточные
значения погрешности результатов анализа Δ, допускаемые расхождения результатов двух параллельных
определений d и двух
результатов анализа одной и той же пробы D можно определять методом линейной интерполяции.
Ключевые слова: цинк, атомно-абсорбционный метод, свинец, кадмий, сурьма, железо, медь
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 2
2
Нормативные ссылки. 2
3
Общие требования. 2
4
Аппаратура, материалы и реактивы.. 3
5
Проведение анализа. 5
6 Обработка результатов. 6
|