ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОМОЛИБДЕН
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ содержания цинка,
свинца и висмута
ГОСТ 13151.8-82
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОМОЛИБДЕН
Методы определения
содержания цинка, свинца и висмута
Ferromolybdenum. Methods for the determination of zinc, lead and
bismuth content
|
ГОСТ
13151.8-77
Взамен ГОСТ 13151.8-67
|
Постановлением Государственного
комитета стандартов Совета Министров СССР от 22 декабря 1977 г. № 3005 срок
действия установлен
с 01.01. 1979 г.
до 01.01. 1984 г.
Несоблюдение стандарта
преследуется по закону
Настоящий стандарт
устанавливает полярографический метод определения содержания свинца (при
массовой доле свинца от 0,001 до 0,03 %), висмута (при массовой доле висмута от
0,001 до 0,05 %), цинка (при массовой доле цинка св. 0,005 до 0,03 %) и
фотометрический метод определения содержания цинка (при массовой доле цинка от
0,001 до 0,005 %) с сульфарсазеном из одной навески.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к
методам анализа - по ГОСТ 13020.0-75 со следующим дополнением.
1.2. Пробы отбирают по ГОСТ 26201-84 или другими
методами, обеспечивающими точность отбора, указанную в этом стандарте.
1.3. Лабораторная проба
должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих
через сито с сеткой № 016 по ГОСТ
6613-86.
1.2,
1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2. АППАРАТУРА,
РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Полярограф электронный
переменнотоковый, обеспечивающий чувствительность метода 0,0005 %.
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр.
рН-метр 340. Допускается
применение рН-метров других типов.
Ионообменная колонка (см.
чертеж), наполненная слабоосновным анионитом типа АН-31 в хлор-форме с размером
зерна 0,2 - 0,3 мм. Смолу просевают через сито с сеткой № 02 и 04 по ГОСТ
6613-86. Фракцию, прошедшую через сито с сеткой № 02 и оставшуюся на сите с
сеткой № 04, отбрасывают. Фракцию, оставшуюся на сите с сеткой № 02, замачивают
на 12 ч в насыщенном растворе хлористого натрия так, чтобы уровень раствора над
слоем смолы был 8 - 10 см. Замачивают смолу последовательно в растворе соляной
кислоты, разбавленной 1:1, для удаления ионов железа (проба роданидом аммония),
затем в воде. После декантации воды смолу обрабатывают 5 %-ным раствором
гидроокиси натрия или соды до отрицательной реакции на хлор-ион (проба
азотнокислым серебром). Промывают ионит водой до нейтральной реакции и
переносят в колонку, в нижнюю часть которой предварительно помещают тампон из
стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным, пузырьки воздуха
должны отсутствовать. После заполнения колонки через нее со скоростью 1 см3/мин
пропускают 200
см3
раствора соляной кислоты 2 моль/дм3, 100 см3 воды и вновь 100 см3 раствора соляной кислоты 2 моль/дм3.
Скорость вытекания растворов
при сорбции и десорбции регулируется столбом жидкости над слоем анионита.
Баллон с аргоном, азотом или
водородом, не содержащими кислорода.
Кислота азотная особой
чистоты по ГОСТ 11125-84 и
разбавленная 1:3 и раствор 1 моль/дм3
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77 и
разбавленная 1:1 и растворы 2 моль/дм3, 1
моль/дм3, 0,65
моль/дм3, 0,02
моль/дм3.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ
6552-80, не содержащая свинца.
Кислота хлорная, 57 %-ный
раствор.
Кислота винная
(виннокаменная) по ГОСТ 5817-77, раствор с массовой
концентрацией 100 г/дм3.
Кислота лимонная моногидрат
и безводная, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75,
раствор 0,2 моль/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор с массовой
концентрацией 50 г/дм3 и 1 моль/дм3, растворы 0,2 моль/дм3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72,
1 моль/дм3.
Фон для полярографирования
цинка готовят следующим образом: 1 моль/дм3 аммиака и 1 моль/дм3 хлористого аммоний
смешивают в соотношении 1:1.
Фон для полярографирования
свинца - 1 моль/дм3 фосфорной кислоты.
Фон для полярографирования
висмута -1 моль/дм3 соляной кислоты.
Буферный ацетатно-аммонийный
раствор (рН 8,9 - 9,0) готовят следующим образом: смешивают 34 см3 раствор уксусной кислоты 0,02 моль/дм3 и 67 см3 раствор аммиака 2 моль/дм3.
Сульфарсазен, раствор с массовой
концентрацией 0,2 г/дм3, приготовленный на ацетатно-аммонийном буферном
растворе.
Натрий сернистокислый
(сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.
Спирт этиловый
ректификованный технический
по ГОСТ
18300-87.
Свинец по ГОСТ 3778-77.
Стандартные растворы свинца.
Раствор А; готовят следующим
образом: 0,1 г свинца растворяют в 20 см3 азотной кислоты. Полученный раствор переносят в
мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001
г свинца.
Раствор Б; готовят следующим
образом: 10 см3 раствора А помещают в
мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005
г свинца.
Висмут по ГОСТ 10928-75.
Стандартные растворы
висмута.
Раствор А; готовят следующим
образом: 0,1 г висмута растворяют в 20 см3 азотной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную
колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001
г висмута.
Раствор Б; готовят следующим
образом: 10 см3 раствора А помещают в
мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит
0,000005 г висмута.
Цинк по ГОСТ 3640-79.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А; готовят следующим
образом: 0,1 г цинка растворяют в 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001
г цинка.
Раствор Б; готовят следующим
образом: 10 см3 раствора А помещают в
мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит
0,000005 г цинка.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ СВИНЦА (от 0,001 до 0,03 %), ВИСМУТА (от 0,001
до 0,05 %), ЦИНКА (св. 0,005 до 0,03 %) ИЗ ОДНОЙ НАВЕСКИ
3.1. Сущность метода
Метод основан на способности
анионитов сорбировать анионные хлорокомплексы различной устойчивости,
образуемые цинком, свинцом и висмутом в солянокислой среде. Цинк, свинец и
висмут сорбируются в 2 моль/дм3 солянокислом растворе на слабоосновном анионите типа АН-31.
Десорбируют: цинк 0,65 моль/дм3 раствором соляной кислоты, свинец 0,02 моль/дм3 раствором соляной кислоты,
висмут 1 моль/дм3
раствором
азотной кислоты. Проводят полярографирование: цинка на фоне 1 моль/дм3 раствора аммиака и 1 моль/дм3 раствора хлористого аммония,
при потенциале пика минус 1,3 В; свинца на фоне 1 моль/дм3 фосфорной кислоты при
потенциале минус 0,51 В; висмута на фоне 1 моль/дм3 1 М соляной кислоты при потенциале минус 0,09
В по отношению ртутного анода. Режим полярографирования - переменно-токовый.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2. Проведение анализа
3.2.1.
Навеску ферромолибдена массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, растворяют на холоду в 50 см3 азотной кислоты, разбавленной
2:3, приливают 10 см3 соляной кислоты и раствор выпаривают до получения влажных солей. Соли
растворяют в 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают до влажных солей. Обработку солей
10 см3 соляной кислоты и выпаривание повторяют дважды при слабом нагреве
плиты. Соли растворяют в 10 см3 соляной кислоты и 50 см3 горячей воды. Раствор охлаждают и заливают его через быстрофильтрующий
фильтр в колонку с анионитом, предварительно промытую 2 моль/дм3 раствором соляной кислоты,
пропуская через слой сорбента со скоростью 0,5 см3/мин. Вытекающий
из колонки раствор отбрасывают. Колонку промывают 200 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты со
скоростью 1 см3/мин. Когда последняя порция кислоты достигнет
верхнего уровня анионита, последовательно десорбируют со скоростью 1 см3/мин
цинк, свинец, висмут: цинк - 175 - 200 см3 0,65 моль/дм3 раствора соляной кислоты, свинец - 200 см3 0,02 моль/дм3 раствора соляной кислоты,
висмут - 300 см3 1 моль/дм3 раствора азотной кислоты.
Элюат, содержащий свинец, выпаривают
до сиропообразного состояния, приливают 1 см3 азотной кислоты, 2 см3 хлорной кислоты, выпаривают до появления
паров хлорной кислоты. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до
паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу
вместимостью 50
см3 1 моль/дм3 раствором фосфорной кислоты,
доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.
Элюат, содержащий висмут,
выпаривают до малого объема и переводят в стаканчик вместимостью 100 см3. Приливают 2 см3 хлорной кислоты и
выпаривают до паров хлорной кислоты. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до
паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу
вместимостью 50
см3
1 моль/дм3
раствором
соляной кислоты, доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.
Элюат, содержащий цинк,
выпаривают до сиропа при медленном нагревании. Охлаждают остаток и переводят в
колбу вместимостью 50 см3 буферным раствором, состоящим из 1 моль/дм3 раствора хлористого аммония и 1 моль/дм3 раствором аммиака в соотношении
1:1, доливают до метки тем же буферным раствором и перемешивают.
Для удаления кислорода
воздуха из исследуемых растворов, содержащих свинец и висмут, продувают аргон,
водород или азот в течение 5 мин; из раствора, содержащего цинк, кислород
удаляют, добавляя около 0,5 г сернистокислого натрия и перемешивая в течение 2
мин. Полярографируют висмут, свинец и цинк соответственно при потенциалах пиков
минус 0,09 В, минус 0,51 В, минус 1,3 В относительно ртутного анода. Режим
полярографирования переменно-токовый.
Массу висмута, свинца и
цинка в испытуемом растворе определяют по градуировочному графику с учетом
поправки контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2.2. Построение
градуировочного графика
Отобранные объемы стандартных
растворов висмута, свинца и цинка (табл. 1) помещают в стакан
вместимостью 250
см3,
приливают 10 см3 соляной кислоты, окисляют 1 см3 азотной кислоты и выпаривают
раствор до влажных солей. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.2.1.
Таблица 1
Массовая доля висмута, свинца, цинка
(каждого), %
|
Наименование
стандартного раствора
|
Объем
стандартного раствора, см3
|
висмута
|
свинца
|
цинка
|
От 0,001 до 0,005
|
раствор
Б
|
2,0
|
2,0
|
-
|
|
|
5,0
|
5,0
|
-
|
|
|
10,0
|
10,0
|
-
|
Св. 0,005 » 0,01
|
»
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
|
|
15,0
|
15,0
|
15,0
|
|
|
20,0
|
20,0
|
20,0
|
» 0,01 » 0,03
|
раствор
А
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
|
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
|
|
3,0
|
3,0
|
3,0
|
» 0,03 » 0,05
|
»
|
3,0
|
-
|
-
|
|
|
4,0
|
-
|
-
|
|
|
5,0
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Обработка результатов
3.3.1. Массовую долю цинка,
(свинца дли висмута) (X) в процентах вычисляют по
формуле
где m1 - масса цинка (свинца или
висмута), найденная по градуировочному графику, г;
m - масса навески пробы, г.
3.3.2. Абсолютные расхождения
результатов трех параллельных определений не должны превышать допускаемых
значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая
доля цинка (свинца или висмута), %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
От 0,0010 до 0,0020 включ.
|
0,0010
|
Св.
0,0020 » 0,0050 »
|
0,0015
|
» 0,005 » 0,010 »
|
0,003
|
» 0,010 » 0,020 »
|
0,005
|
» 0,020 » 0,050 »
|
0,008
|
3.3 - 3.3.2. (Введены дополнительно, Изм. № 1).
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ ЦИНКА (от 0,001 до 0,005 %)
4.1. Сущность метода
Цинк при рН 8,8 - 9,2
образует с сульфарсазеном комплексное соединение желто-оранжевого цвета,
оптическая плотность которого замеряется на спектрофотометре при λопт
508 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 450 - 530 нм.
4.2. Проведение анализа
4.2.1.
Растворение навески ферромолибдена, подготовка раствора и хроматографическое
разделение проводят как указано в п. 3.2.1.
Ко всему объему элюата или
его части, содержащей от 10 до 25 мкг цинка, приливают 1 см3 азотной кислоты и
выпаривают раствор досуха. Соли растворяют в 2 см3 воды, приливают 2 см3 винной кислоты, 1 см3 лимонной кислоты, 2,5 см3 раствора аммиака и 10 см3 ацетатно-аммонийного
буферного раствора. На рН-метре устанавливают рН раствора 8,9 - 9,0, приливают
3 см3 раствора сульфарсазена.
Переливают раствор в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки буферным раствором и
перемешивают. Измеряют оптическую плотность на спектрофотометре λопт
- 508 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 450 - 530 нм. В
качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий
все реактивы, включая сульфарсазен. Массу цинка находят по градуировочному
графику с учетом поправки контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.2.2. Построение
градуировочного графика
В пять стаканов вместимостью
по 50 см3 приливают 1; 2; 3; 4; 5 см3 стандартного раствора Б, 10 см3 соляной кислоты, 1 см3 азотной кислоты и
выпаривают раствор досуха. Далее проводят анализ, как указано в п. 4.2.1.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.3. Обработка результатов
Обработку результатов
проводят, как указано в п. 3.3.
4.3. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
Раздел 5. (Исключен, Изм. № 1).
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2.
Аппаратура, реактивы и растворы.. 1
3.
Полярографический метод определения массовой доли свинца (от 0,001 до 0,03
%), висмута (от 0,001 до 0,05 %), цинка (св. 0,005 до 0,03 %) из одной
навески. 3
4. Фотометрический метод определения массовой доли
цинка (от 0,001 до 0,005 %) 5
|