НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения сурьмы
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 13047.12-2002
введен в действие в качестве государственного стандарта Российской Федерации с
1 июля 2003 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.9-81, ГОСТ 741.16-80
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2006 г.
ГОСТ 13047.12-2002
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения сурьмы
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of
antimony
Дата введения 2003-07-01
1 Область применения
Настоящий стандарт
устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения
сурьмы при массовой доле от 0,0001 % до
0,0020 % в первичном никеле по ГОСТ 849, никелевом порошке
по ГОСТ 9722
и кобальте по ГОСТ 123.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте
использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические
условия
ГОСТ 849-97 Никель первичный.
Технические условия
ГОСТ 1089-82 Сурьма. Технические
условия
ГОСТ 3118-77 Кислота
соляная. Технические условия
ГОСТ 4197-74 Натрий
азотистокислый. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная.
Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.
Технические условия
ГОСТ 5789-78 Толуол. Технические
условия
ГОСТ 6691-77 Карбамид.
Технические условия
ГОСТ 9722-97 Порошок
никелевый. Технические условия
ГОСТ 10157-79
Аргон газообразный и жидкий. 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
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 610 нм раствора комплексного соединения сурьмы
с кристаллическим фиолетовым после предварительного экстракционного извлечения
толуолом.
4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы,
растворы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр, обеспечивающие проведение измерений в области длин волн
580 - 620 нм.
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1, 1:19.
Кислота соляная по ГОСТ
3118, при необходимости по ГОСТ 14261,
разбавленная 3:1, 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197,
раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.
Олово двухлористое по [1],
раствор массовой концентрации 0,1 г/см3 в соляной кислоте,
разбавленной 3:1.
Кристаллический фиолетовый
по [2],
раствор массовой концентрации 0,002 г/см3.
Карбамид по ГОСТ 6691,
раствор массовой концентрации 0,5 г/см3.
Толуол по ГОСТ 5789, при необходимости очищенный
перегонкой.
Сурьма по ГОСТ 1089.
Растворы сурьмы известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации сурьмы 0,0001 г/см3: в стакан вместимостью 600 см3
помещают навеску сурьмы массой 0,1000 г, предварительно измельченной в порошок,
приливают 15 - 20 см3 серной кислоты, растворяют при нагревании;
раствор охлаждают, приливают 200 - 250 см3 воды, вновь охлаждают,
приливают 150 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают,
переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки
водой.
Раствор Б массовой
концентрации сурьмы 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора А и доливают до метки
раствором соляной кислоты, разбавленной 1:1.
Раствор В массовой
концентрации сурьмы 0,000001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора Б и доливают до метки
раствором соляной кислоты, разбавленной 1:1.
4.3 Подготовка к анализу
Для построения градуировочного
графика в стаканы вместимостью 100 или 150 см3 отбирают 1,0; 3,0;
5,0; 7,0; 10,0; 20,0 см3 раствора В, приливают соляную кислоту,
разбавленную 1:1, до объема 25 см3, к раствору прибавляют 2 - 3
капли раствора двухлористого олова и поступают, как указано в 4.4.2.
Масса сурьмы в растворах для
построения градуировочного графика составляет 0,000001; 0,000003; 0,000005;
0,000007; 0,000010; 0,000020 г.
По значениям светопоглощения
растворов и соответствующим им массам сурьмы строят градуировочный график с
учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора
сурьмы.
4.4 Проведение анализа
4.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску
пробы массой 1,000 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 5 - 10 см3,
охлаждают и приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1.
Раствор выпаривают до прекращения выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают
25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют соли при
нагревании и охлаждают раствор.
4.4.2 К раствору прибавляют 2 - 3 капли раствора двухлористого олова,
выдерживают 1 мин, приливают 2 см3 раствора азотнокислого натрия,
выдерживают 5 мин, приливают 25 см3 воды, 2 см3 раствора
карбамида, перемешивают раствор до прекращения выделения пузырьков газа и
переводят раствор в делительную воронку вместимостью 250 см. Доливают воду до
130 см3, приливают 1,0 см3 раствора кристаллического
фиолетового, 10 см3 толуола и встряхивают воронку 30 с. Водную фазу
переносят в другую делительную воронку вместимостью 250 см3, а
органическую фазу переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3.
Повторяют экстракцию с новой порцией толуола, водную фазу отбрасывают, а
органическую переводят в ту же мерную колбу.
Измеряют светопоглощение
раствора через 10 - 15 мин на спектрофотометре при длине волны 610 нм или на
фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 580 - 620 нм, используя в качестве
раствора сравнения толуол.
Массу сурьмы в растворе
пробы находят по градуировочному графику.
4.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю сурьмы в пробе
X, %, вычисляют по формуле
(1)
где Мх - масса сурьмы в растворе
пробы, г;
Мк - масса сурьмы в растворе контрольного
опыта, г;
М - масса навески пробы, г.
4.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических
характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
Нормативы контроля и
погрешность метода анализа приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Нормативы контроля и
погрешность метода анализа
В процентах
Массовая
доля сурьмы
|
Допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений d2
|
Допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений d3
|
Допускаемые расхождения двух результатов анализа D
|
Погрешность метода анализа D
|
0,00010
|
0,00005
|
0,00006
|
0,00010
|
0,00007
|
0,00020
|
0,00008
|
0,00010
|
0,00016
|
0,00011
|
0,00030
|
0,00010
|
0,00012
|
0,00020
|
0,00014
|
0,00050
|
0,00015
|
0,00018
|
0,00030
|
0,00021
|
0,00100
|
0,00020
|
0,00024
|
0,00040
|
0,00028
|
0,0020
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0006
|
0,0004
|
5 Атомно-абсорбционный метод
5.1 Метод анализа
Метод основан на измерении
поглощения при длине волны 217,7 нм резонансного излучения атомами сурьмы,
образующимися в результате атомизации раствора пробы.
5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы,
растворы
Атомно-абсорбционный
спектрофотометр, обеспечивающий проведение измерений с электротермической
атомизацией, коррекцию неселективного поглощения и автоматизированную подачу
раствора в атомизатор.
Лампа с полым катодом для
возбуждения спектральной линии сурьмы.
Аргон газообразный по ГОСТ
10157.
Фильтры обеззоленные по [3] или
другие средней плотности.
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1, 1:9, 1:19.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или
стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей сурьмы не
более 0,0001 %.
Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец
состава кобальта с установленной массовой долей сурьмы не более 0,0001 %.
Сурьма по ГОСТ 1089.
Растворы сурьмы известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации сурьмы 0,0001 г/см3 готовят, как указано в 4.2.
Раствор Б массовой
концентрации сурьмы 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора А и доливают до метки
азотной кислотой, разбавленной 1:19.
Раствор В массовой
концентрации сурьмы 0,000001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора Б и доливают до метки
азотной кислотой, разбавленной 1:19.
5.3 Подготовка к анализу
5.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей сурьмы не
более 0,0010 % в стаканы или
колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 1,000 г проб
никелевого порошка или кобальта или стандартного образца состава никеля или
кобальта с установленной массовой долей сурьмы. Число навесок должно
соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.
Навески растворяют при нагревании в 15 - 20 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 2 - 3 мин. 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 5 - 7 см3,
приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают,
переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3.
В колбы отбирают 1,0; 2,0;
4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В, в колбу с раствором контрольного
опыта раствор сурьмы не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию,
как указано в 5.4.
Масса сурьмы в растворах для
градуировки составляет 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008;
0,000010 г.
5.3.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей сурьмы
свыше 0,0010 % в мерные колбы
вместимостью 100 см3 отбирают по 20 см3 раствора
контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.1, вводят 1,0; 2,0; 4,0; 6,0;
8,0; 10,0 см3 раствора В, в одну из колб с раствором контрольного
опыта раствор сурьмы не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной
1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса сурьмы в растворах для
градуировки указана в 5.3.1.
5.4 Проведение анализа
В стакан или колбу вместимостью
250 см3 помещают навеску пробы массой 1,000 г, приливают 15 - 20 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до
объема 5 - 7 см3, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью
100 см3, доливают до метки водой.
При массовой доле сурьмы
свыше 0,0010 % в мерную колбу
вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть объемом 20 см3,
доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19.
Измеряют абсорбцию раствора
пробы и растворов для градуировки при длине волны 217,6 мм, ширине щели не
более 0,3 нм с коррекцией неселективного поглощения в токе аргона не менее двух
раз, последовательно вводя их в атомизатор. В зависимости от типа
спектрофотометра подбирают оптимальный объем раствора, вводимый в атомизатор,
от 0,010 до 0,050 см3 или оптимальное время аэрозольного распыления
раствора от 5 до 50 с. 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.
Подбор оптимальных
температурных режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого
спектрофотометра по растворам для градуировки. Рекомендуемые условия работы
атомизатора указаны в таблице 2.
Таблица 2 - Условия работы
атомизатора
Наименование стадии
|
Температура, °С
|
Время, с
|
Сушка
|
150 - 160
|
2 - 20
|
Озоление
|
600 - 900
|
10 - 20
|
Атомизация
|
2000 - 2100
|
4 - 5
|
По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им
массам сурьмы строят градуировочные графики.
По значению абсорбции
раствора пробы находят массу сурьмы по соответствующему градуировочному
графику.
5.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю сурьмы в пробе
X, %, вычисляют по формуле
(2)
где Мх - масса сурьмы в растворе
пробы, г;
М - масса навески пробы, г;
К - коэффициент разбавления
раствора пробы.
5.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических
характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Нормативы контроля и
погрешность метода анализа
В процентах
Массовая
доля сурьмы
|
Допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений d2
|
Допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений d3
|
Допускаемые расхождения двух результатов анализа D
|
Погрешность метода анализа D
|
0,00010
|
0,00003
|
0,00004
|
0,00006
|
0,00004
|
0,00020
|
0,00004
|
0,00005
|
0,00008
|
0,00006
|
0,00030
|
0,00005
|
0,00006
|
0,00010
|
0,00007
|
0,00050
|
0,00007
|
0,00008
|
0,00014
|
0,00010
|
0,00100
|
0,00012
|
0,00014
|
0,00024
|
0,00017
|
0,00200
|
0,00020
|
0,00024
|
0,00040
|
0,00028
|
ПРИЛОЖЕНИЕ
А
(справочное)
Библиография
[1] ТУ 6-09-5393-88 Олово (II) хлорид 2-водное (олово
двухлористое)
[2] ТУ 6-09-5924-89 Кристаллический фиолетовый
[3] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (красная, белая, синяя ленты)
*
Действует на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: никель, кобальт, сурьма, химический анализ, массовая доля, средства
измерений, реактив, проба, градуировочный график, результат анализа,
погрешность, нормативы контроля
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 2
2 Нормативные ссылки. 2
3 Общие требования и требования безопасности. 2
4 Спектрофотометрический метод. 2
5 Атомно-абсорбционный метод. 4
Приложение
А. Библиография. 6
|