НИКЕЛЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАДМИЯ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 декабря 1981 г. № 5514 срок введения установлен    с 01.01.82

Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6—93)

Настоящий стандарт устанавливает полярографический и атомно-абсорбционный методы определения кадмия при массовой доле его в никеле от 0,0002 до 0,005 %.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2247—80.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13047.1-81. Контроль точности результатов анализа осуществляют по ГСО или методом добавок.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. МЕТОД ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ

2.1.    Сущностьметода

Метод основан на растворении никеля в смеси соляной и азотной кислот, отделении кадмия от никеля и других элементов из 2 М раствора соляной кислоты на сильноосновном анионите и полярографическом определении кадмия в элюате на хлоридно-аммиачном фоне в интервале потенциалов от минус 0,5 до минус 1,0 В относительно насыщенного каломельного электрода.

2.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф со всеми принадлежностями.

Ионообменная колонка диаметром 10 мм и длиной 250 мм.

Колонку приготовляют следующим образом: анионит измельчают в фарфоровой ступке и просеиванием отбирают фракцию зернами размером 0,2—0,3 мм. В нижнюю часть колонки помещают слой стеклянной ваты. Колонку заполняют анионитом, выдержанным в растворе гидроокиси натрия в течение суток, до высоты около 150 мм. Колонку промывают 200 см³ раствора соляной кислоты 1:1 со скоростью 2 см³/мин, затем водой до нейтральной реакции. Анионит переносят в стакан, заливают раствором гидроокиси натрия, перемешивают, снова заполняют колонку анионитом и промывают 100 см³ раствора гидроокиси натрия, а затем водой до нейтральной реакции. Для перевода анионита в хлоридную форму через колонку пропускают 150 см³ 2 М раствора соляной кислоты со скоростью пропускания 2 см³/мин. После каждого элюирования кадмия колонку промывают 200 см³ воды и затем 150—200 см³ 2 М раствора соляной кислоты.

Приготовленную таким образом колонку используют от 20 до 25 раз, затем анионит необходимо регенерировать раствором соляной кислоты 1:1 и раствором гидроокиси натрия, также как и при подготовке нового анионита.

Кислота соляная по ГОСТ 4204-77 и растворы 1:1, 2, 0,01 и 0,001 М.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Смесь соляной и азотной кислот 3:1, свежеприготовленная.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 20 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 4 М раствор.

Натрий сернистокислый безводный по ГОСТ 195-77, насыщенный раствор, свежеприготовленный.

Желатин по ГОСТ 11293-89, раствор 5 г/дм³, свежеприготовленный.

Хлорвдно-аммиачный фон: в мерную колбу вместимостью 100 см³ вливают 20 см³ раствора хлористого аммония, 10 см³ аммиака, 2 см³ раствора сернистокислого натрия, 1 см³ раствора желатина и разбавляют водой до метки.

Анионит слабоосновной ЭДЭ-10П.

Анионит сильноосновной, АВ-17, DOWEX 1x8, AMBERLITE IRA—400.

Кадмий металлический по ГОСТ 1467-93.

Стандартные растворы кадмия.

Раствор А: 0,2000 г кадмия растворяют в 30 см³ раствора соляной кислоты 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,2 мг кадмия.

Раствор Б: 25 см³ раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см³, прибавляют 20 см³ раствора соляной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг кадмия.

2.3.    П р о в е д е н и е анализа

Навеску никеля массой 10 г при массовой доле кадмия в никеле до 0,001 % или 5 г при массовой доле кадмия свыше 0,001 %, помещают в стакан вместимостью 300 см³ и растворяют в 100 см³ или 50 см³ смеси кислот. Одновременно растворяют вторую навеску пробы такой же массой, добавляя стандартный раствор кадмия в количестве, соответствующем ожидаемой массовой доле его в пробе. Раствор выпаривают досуха. Обмывая стенки стакана, приливают 20 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха. Остаток смачивают 50 см³ 2 М раствора соляной кислоты, оставляют стоять 5 мин и затем нагревают до температуры 50 °С до растворения солей. При выделении кремниевой кислоты раствор фильтруют через двойной фильтр средней плотности и промывают горячим 0,01 М раствором соляной кислоты. Фильтрат собирают в стакан вместимостью 250 см³. Затем раствор выпаривают почти досуха. Остаток растворяют в 50 см³ 2 М раствора соляной кислоты при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, вводят в ионообменную колонку и пропускают со скоростью 2 см³/мин. Стакан ополаскивают четыре раза по 5 см³ 2 М раствора соляной кислоты. Очередную порцию раствора соляной кислоты приливают только после того, как первая порция стечет до уровня анионита. Необходимо чтобы верхний слой анионита всегда был под слоем жидкости. Затем колонку промывают 150 см³ 2 М раствора соляной кислоты и вымывают кадмий 250 см³ 0,001 М раствора соляной кислоты. Элюат собирают в стакан вместимостью 400 см³ и выпаривают до объема 5—10 см³, а затем досуха на водяной бане.

Сухой остаток растворяют в 10,0 см³ хлоридно-аммиачного фона и полярографируют в пределе потенциалов от минус 0,5 до минус 1,0 В относительно насыщенного каломельного электрода.

2.2, 2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4.    Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю кадмия (2Г) в процентах вычисляют по формуле

где т_х — масса кадмия в добавленном стандартном растворе, г;

h — высота волны кадмия, соответствующая анализируемому раствору, мм;

Н— высота волны кадмия, соответствующая анализируемому раствору с добавлением стандартного раствора, мм; т — масса навески никеля, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.

ГОСТ 13047.13-81 С. 3

Массовая доля кадмия, % Абсолютное допускаемое расхождение, % От 0,0002 до 0,0004 0,0001 Св. 0,0004 * 0,0008 0,0002 » 0,0008 » 0,002 0,0003 » 0,002 » 0,005 0,0005

3. МЕТОД АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ

3.1.    Сущность метода

Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте и измерении атомной абсорбции кадмия, или на растворении пробы в смеси соляной и азотной кислот, отделении кадмия от никеля на сильноосновном анионите из 2 М раствора соляной кислоты с последующим измерением атомной абсорбции кадмия в пламени ацетилен—воздух при длине волны 228,8 нм.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.

Источник излучения для кадмия.

Колонка ионообменная диаметром 10 мм, длиной 250 мм, приготовленная, как указано в п. 2.2.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и растворы 1:1, 2 М, 0,01 М и 0,001 М.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и раствор 1:1.

Смесь соляной и азотной кислот 3:1, свежеприготовленная.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 20 г/дм³.

Анионит слабоосновной ЭДЭ-10П.

Анионит сильноосновной, АВ-17, DOWEX 1x8, AMBERLITE IRA—400.

Порошок никелевый по ГОСТ 9722-97 с массовой долей кадмия менее 0,0003 %.

Раствор никеля: 25,0 г никелевого порошка растворяют в 250 см³ раствора азотной кислоты. После удаления окислов азота кипячением раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Кадмий металлический по ГОСТ 1467-93.

Стандартные растворы кадмия.

Раствор А: 0,2000 г кадмия растворяют в 30 см³ раствора соляной кислоты 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,2 мг кадмия.

Раствор Б: 25 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, прибавляют 20 см³ раствора соляной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг кадмия.

3.3.    Проведение анализа

3.3.1.    При массовой доле кадмия до 0,001 % навеску никеля массой 5 г помещают в стакан вместимостью 250 см³ и растворяют в 50 см³ смеси кислот. Раствор выпаривают досуха. Обмывая стенки стакана, приливают 20 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха. Сухой остаток смачивают 50 см³ 2 М раствора соляной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.4. Элюат выпаривают до объема 5—10 см³, затем на водяной бане досуха. Сухой остаток растворяют на водяной бане в 3 см³ раствора соляной кислоты 1:1, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Атомную абсорбцию кадмия измеряют в анализируемом растворе в пламени ацетилен—воздух при длине волны 228,8 нм параллельно с растворами для построения градуировочного графика и растворами контрольного опыта.

Концентрацию кадмия находят по градуировочному графику.

Для определения концентрации кадмия допускается использовать метод добавок.

3.1—3.3.1. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3.2.    При массовой доле кадмия свыше 0,001 % навеску никеля массой 1 г растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты. В случае необходимости раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 100 см³ и фильтр промывают горячей водой. Раствор в колбе охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

Атомную абсорбцию кадмия измеряют, так указано в п. 3.3.1.

3.3.3.    Для построения градуировочного графика при массовой доле кадмия до 0,001 % в пять из шести стаканов вместимостью по 100 см³ отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 мг кадмия. Растворы выпаривают на водяной бане досуха. Во все стаканы добавляют по 50 см³ 2 М раствора соляной кислоты и после растворения остатков растворы вводят в ионообменные колонки и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3. Элюат выпаривают на водяной бане досуха, прибавляют 3 см³ раствора соляной кислоты 1:1 и далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.1.

Атомную абсорбцию кадмия измеряют в пламени ацетилен—воздух при длине волны 228,8 нм до и после измерения абсорбции кадмия в растворе анализируемой пробы.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям кадмия строят градуировочный график с введением поправки на абсорбцию раствора, не содержащего кадмий.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3.4.    Построение градуировочного графика при массовой доле кадмия свыше 0,001 %

В пять из шести мерных колб вместимостью по 100 см³ отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 мг кадмия. Во все колбы добавляют по 20 см³ раствора никеля, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют атомную абсорбцию кадмия, как указано в п. 3.3.3.

3.4.    Обработка результатов

3.4.1.    Массовую долю кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

С. - С,

Х=~^-¹- V• 100,

т

где С\ — концентрация кадмия в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г/см³;

С₂ — концентрация кадмия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V — объем фотометрируемого раствора никеля, см³; т — масса навески никеля, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4.2.    Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.

Редактор М.И. Максимова Технический редактор Л А. Кузнецова Корректор Т.И. Кононенко Компьютерная верстка С.В. Рябовой

Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 23.07.99. Подписано в печать 12.08.99. Усл.печ.л. 0,93. Уч.-иэдл. 0,53.

Тираж 132 экз. С 3494. Зак. 659.

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.

Набрано в Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6

Плр № 080102

1

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

★

2

Переиздание (июль 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС 10—86).

© Издательство стандартов, 1981 © ИПК Издательство стандартов, 1999