ГОСТ 13047.17-2002
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ.
КОБАЛЬТ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА
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 13047.17-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного
стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.14-81, ГОСТ 741.6-91
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область
применения. 2
2 Нормативные
ссылки. 2
3 Общие требования
и требования безопасности. 2
4
Спектрофотометрический метод. 2
4.1 Метод анализа. 2
4.2 Средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 3
4.3 Подготовка к
анализу. 3
4.4 Проведение
анализа. 3
4.5 Обработка
результатов анализа. 4
4.6 Контроль
точности анализа. 4
5
Атомно-абсорбционный метод. 5
5.1 Метод анализа. 5
5.2 Средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 5
5.3 Подготовка к
анализу. 5
5.4 Проведение
анализа. 6
5.5 Обработка
результатов анализа. 7
5.6 Контроль
точности анализа. 7
Приложение А
Библиография. 7
|
ГОСТ 13047.17-2002
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения железа
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of iron
Дата введения 2003-07-01
1
Область применения
Настоящий стандарт
устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения
железа при массовой доле от 0,001 % до 1,0 % в первичном никеле по ГОСТ 849,
никелевом порошке по ГОСТ 9722, кобальте по ГОСТ 123 и кобальтовом
порошке по ГОСТ
9721.
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 3118-77 Кислота
соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный.
Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная.
Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.
Технические условия
ГОСТ 4478-78
Кислота сульфосалициловая 2-водная. Технические условия
ГОСТ
5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические
условия
ГОСТ 9721-79 Порошок
кобальтовый. 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 24147-80
Аммиак водный 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 415 нм комплексного соединения железа с
сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде после предварительного выделения
железа экстракцией изоамилацетатом из среды соляной кислоты.
4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы,
растворы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в области длин волн
400 - 430 нм.
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ
3118, при необходимости по ГОСТ 14261,
разбавленная 3:1, 1:1, 1:10.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1, 1:9.
Кислота сульфосалициловая по
ГОСТ 4478,
раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, при
необходимости по ГОСТ 24147,
разбавленный 1:1.
Изоамиловый эфир уксусной
кислоты (изоамилацетат) по [1].
Железо карбонильное по [2] или
другое, содержащее не менее 99,9 % основного вещества.
Растворы железа известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации железа 0,001 г/см3: в стакан или колбу вместимостью 250
см3 помещают навеску железа массой 1,0000 г, приливают 20 - 30 см3
соляной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, приливают 2-3 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до влажных солей, стенки
стакана обмывают водой, приливают 30 см3 серной кислоты,
разбавленной 1:1, выпаривают до появления паров серной кислоты, охлаждают,
приливают 100 см3 воды, растворяют соли при нагревании, охлаждают,
переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до
метки водой.
Раствор Б массовой
концентрации железа 0,0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3
отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3 серной
кислоты, разбавленной 1:9, и доливают до метки водой.
Раствор В массовой
концентрации железа 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора Б, приливают 10 см3
серной кислоты, разбавленной 1:9, и доливают до метки водой.
4.3 Подготовка к анализу
4.3.1 Перед проведением анализа посуду, предназначенную для анализа,
промывают горячей соляной кислотой, разбавленной 1:1, затем водой.
При анализе никеля марок
Н-0, Н-ly, Н-1 и кобальта марки К-0 для удаления случайных загрязнений пробы
железом рекомендуется предварительно ее обработать. Часть пробы массой 7 - 10 г
помещают в стакан вместимостью 400 или 600 см3, приливают 30 - 50 см3
соляной кислоты, разбавленной 1:10. Раствор с пробой перемешивают 2 - 3 мин,
раствор сливают декантацией и пробу промывают 2 - 3 раза водой порциями по 50
см3, сливая промывной раствор декантацией. Пробу высушивают
фильтровальной бумагой и выдерживают в сушильном шкафу 10 мин при температуре
100 - 110 °С.
4.3.2 Для градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см3
отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В, приливают
воду до 15 см3, 10 см3 раствора сульфосалициловой кислоты
и далее поступают, как указано в 4.4.2.
Масса железа 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 железа строят градуировочный график с
учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора
железа.
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 железа, %
|
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
|
25
|
» 0,10 » 0,50 »
|
0,500
|
10
|
» 0,50 » 1,00 »
|
0,250
|
10
|
Пробу растворяют при
нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают
до влажных солей, обмывают стенки стакана или колбы водой, повторяют
выпаривание, приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 3:1,
нагревают до растворения солей и охлаждают.
При массовой доле железа
свыше 0,010 % раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3
и доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 3:1.
Раствор или аликвотную часть
его объемом в соответствии с таблицей 1 переводят в делительную
воронку вместимостью 100 см3, доливают до 40 см3 соляной
кислотой, разбавленной 3:1, приливают 20 см3 изоамилацетата,
встряхивают 1 мин. Водную фазу отбрасывают, а органические фазы объединяют. К
органической фазе приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной
3:1, встряхивают воронку 30 с, водную фазу отбрасывают, а органическую фазу
вновь промывают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 3:1.
К органической фазе
приливают 20 см3 воды и встряхивают воронку 30 с, водную фазу
сливают в стакан вместимостью 100 см3, а к органической фазе
приливают 20 см3 воды и повторяют экстракцию. Водную фазу сливают в
тот же стакан, а органическую отбрасывают.
Объединенный водный раствор
выпаривают до объема 5 - 7 см3, приливают 5 см3 серной
кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до появления паров серной кислоты,
охлаждают, приливают 10 - 15 см3 воды и переводят раствор в мерную
колбу вместимостью 100 см3.
4.4.2 В мерную колбу приливают 10 см3 раствора сульфосалициловой
кислоты, аммиак до появления желтой окраски раствора и еще избыток 5 см3
и доливают до метки водой. Через 15 мин измеряют светопоглощение раствора пробы
и контрольного опыта на спектрофотометре при длине волны 415 нм или на
фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 400 - 430 нм, используя в качестве
раствора сравнения воду.
Массу железа в растворах
находят по градуировочному графику.
4.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю железа в пробе
X, %, вычисляют по формуле
где Мх - масса
железа в растворе пробы, г;
Мк - масса железа 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 железа
|
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
|
0,0005
|
0,0006
|
0,0010
|
0,0007
|
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
|
0,018
|
0,030
|
0,021
|
0,50
|
0,03
|
0,04
|
0,06
|
0,04
|
1,00
|
0,06
|
0,07
|
0,12
|
0,08
|
5
Атомно-абсорбционный метод
5.1 Метод анализа
Метод основан на измерении поглощения
при длине волны 248,3 нм резонансного излучения атомами железа, 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 железа.
Ацетилен газообразный по ГОСТ
5457.
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 соляная по ГОСТ
3118, при необходимости по ГОСТ 14261,
разбавленная 1:1, 1:2.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722
или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей железа не
более 0,002 %.
Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец
состава кобальта с установленной массовой долей железа не более 0,002 %.
Железо карбонильное по [2] или
другое, содержащее не менее 99,9 % основного вещества.
Растворы железа известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации железа 0,001 г/см3: навеску железа массой 1,0000 г
помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 25 - 30 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, приливают 1 - 2
см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до
объема 5 - 7 см3, стенки стакана обмывают водой, вновь выпаривают,
приливают 50 - 60 см3 воды, охлаждают, переводят раствор в мерную
колбу вместимостью 1000 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.
Раствор Б массовой
концентрации железа 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.
5.3 Подготовка к анализу
5.3.1 Перед проведением анализа посуду, предназначенную для анализа,
промывают горячей соляной кислотой, разбавленной 1:1, затем водой.
Для удаления случайных
загрязнений пробы железом рекомендуется провести обработку пробы, как указано в
4.3.1.
5.3.2 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей железа не
более 0,010 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают
навески массой 5,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартного
образца состава никеля или кобальта с установленной массовой долей железа.
Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика,
включая контрольный опыт.
Навески 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; 6,0 см3 раствора Б, в колбу с раствором
контрольного опыта раствор железа не вводят, доливают до метки водой и измеряют
абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса железа в растворах для
градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050;
0,00060 г.
5.3.3 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей железа
свыше 0,010 % 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 железа.
Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика,
включая контрольный опыт.
Навески проб растворяют при
нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и
поступают, как указано в 5.3.2.
В мерные колбы отбирают 0,5;
1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см3 раствора Б, в колбу с раствором
контрольного опыта раствор железа не вводят, доливают до метки водой и измеряют
абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса железа в растворах для
градуировки указана в 5.3.2.
5.3.4 Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей железа
свыше 0,050 % в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 20 см3
раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.3, вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0;
4,0; 5,0; 6,0 см3 раствора Б, в одну из колб с раствором
контрольного опыта раствор железа не вводят, доливают до метки азотной
кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса железа в растворах для
градуировки указана в 5.3.2.
5.3.5 Для градуировочного графика 4 при определении массовых долей железа
свыше 0,25 % в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают 1,0; 2,0;
3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в одну из колб с раствором
контрольного опыта раствор железа не вводят, доливают до метки азотной
кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса железа в растворах для
градуировки составляет 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г.
5.4 Проведение анализа
В стакан или
колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в
соответствии с таблицей 3.
Таблица 3 - Условия подготовки
раствора пробы
Массовая доля железа, %
|
Масса
навески пробы, г
|
Объем аликвотной
части раствора, см3
|
Номер
градуировочного графика
|
От 0,001 до 0,010 включ.
|
5,000
|
Весь раствор
|
1
|
Св. 0,010 » 0,050 »
|
1,000
|
То же
|
2
|
» 0,05 » 0,25 »
|
1,000
|
20
|
3
|
» 0,25 » 1,00 »
|
1,000
|
20/100/20
|
4
|
В стакан или колбу
вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в соответствии с
таблицей 3.
Навеску пробы массой 5,000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см3,
а массой 1,000 г - в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1,
выпаривают раствор соответственно до объема 15 - 20 см3 или 5 - 7 см3,
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают
до метки водой.
При массовой доле железа
свыше 0,050 % в соответствии с таблицей 3 проводят разбавление раствора
пробы азотной кислотой, разбавленной 1:19, в мерной колбе вместимостью 100 см3.
Измеряют абсорбцию раствора
пробы и соответствующего градуировочного графика при длине волны 248,3 или
248,8 нм, ширине щели 0,15 - 0,30 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, подготовленного, как указано в 5.3.
По значениям абсорбции
растворов для градуировки и соответствующим им массам железа строят
градуировочные графики.
По значению абсорбции
раствора пробы находят массу железа по соответствующему градуировочному
графику.
5.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю железа X,
%,
вычисляют по формуле
где Мх - масса
железа 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] ТУ 6-09-06-1229-85 Изоамиловый эфир уксусной кислоты (изоамилацетат),
х. ч.
[2] ТУ 6-09-05808009-262-92* Железо карбонильное ос. ч. 13 - 2, ос. ч. 6
- 2
[3] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты)
* Действует на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: никель, кобальт, железо,
химический анализ, массовая доля, средства измерений, раствор, реактив, проба,
градуировочный график, погрешность, нормативы контроля