ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СВИНЕЦ
Метод определения олова
ГОСТ 20580.6-80*
(СТ СЭВ 911-78)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
ССР
СВИНЕЦ
Метод определения олова
Lead.
Methods for the determination of tin
|
ГОСТ
20580.6-80*
(СТ СЭВ 911-78)
Взамен
ГОСТ 20580.6-75
|
Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 29 апреля 1980 г. № 1976 срок
действия установлен
с 01.12.80
Проверен в 1983 г. Постановлением Госстандарта от 20.12.83 № 6396 срок
действия продлен
до 01.12.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
* Переиздание декабрь 1984 г. с Изменением № 1,
утвержденным в декабре 1983 г. (ИУС 4-84).
Настоящий стандарт устанавливает
фотометрический и полярографический методы определения олова от 0,0002 до 0,2 %
в свинце (99,992 - 99,5 %).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ
911-78.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 20580.0-80.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
1.2. (Исключен, Изм.
№ 2).
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на экстрагировании хлороформом
из азотнокислой среды комплексного соединения, образованного четырехвалентным
оловом с купфероном, удалении хлороформа выпариванием и фотометрировании
оранжево-красного фенилфлуоронового комплекса при длине волны 510 нм.
2.1. Аппаратура,
реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр
любого типа для измерения в видимой области спектра.
Кислота
азотная по ГОСТ
4461-77, разбавленная 1 : 1 и растворы с (HNO3) = 0,5 моль/дм3
и с (HNO3) =
0,2 моль/дм3.
Кислота
серная по ГОСТ
4204-77 и разбавленная 1 : 1, 1 : 9 и 1 : 49.
Кислота
винная по ГОСТ 5817-77, растворы с массовой концентрацией 50 г/дм3
и 500 г/дм3.
Аммоний
азотнокислый по ГОСТ 22867-77.
Аммиак водный
по ГОСТ 3760-79,
разбавленный 1 : 1.
Калий
марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор
с () = 0,1 моль/дм3.
Купферон по ГОСТ 5857-79, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Хлороформ.
Спирт этиловый по ГОСТ
18300-87.
Фенолфталеин по ТУ 6-09-5360-87, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Фенилфлуорон, по ТУ 6-09-05-289-78, раствор с массовой концентрацией 0,3 г/дм3: 0,03 г фенилфлуорона растворяют в 100 см3
этилового спирта в присутствии 2 см3 серной кислоты (1 : 1) при
нагревании на водяной бане до получения прозрачного раствора.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293-78, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3, свежеприготовленный.
Олово металлическое по ГОСТ 860-75.
Стандартные растворы олова.
Раствор А: 0,100 г олова растворяют в 10 см3
серной кислоты и нагревают до выделения паров серного ангидрида. После
охлаждения разбавляют серной кислотой (1 : 9), переводят в мерную колбу
вместимостью 1000 см3 и доводят до метки этой же кислотой.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг
олова.
Раствор Б: 10 см3 раствора А
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и разбавляют до метки
серной кислотой (1 : 9). Раствор готовят перед употреблением.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг
олова.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.2. Проведение
анализа
2.2.1. В зависимости от
ожидаемой массовой доли олова берут навески свинца, масса которых указана в
табл. 1.
Таблица
1
Массовая доля олова, %
|
Масса навески, свинца, г
|
Объем аликвотной части раствора, см3
|
От 0,0002 до 0,002
|
1,000
|
Весь объем
|
Св. 0,002 » 0,01
|
1,000
|
10
|
» 0,01 » 0,05
|
0,200
|
10
|
» 0,03 » 0,2
|
0,200
|
2
|
Навеску
растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты (1 : 1),
содержащей 0,5 см3 раствора
винной кислоты с массовой концентрацией 500 г/дм3. При массовой доле олова свыше 0,002 %
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до
метки раствором азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм3 и
перемешивают. Весь раствор или его аликвотную часть, отобранную по табл. 1,
выпаривают досуха на водяной бане.
Остаток растворяют в 5 см3
раствора азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм3 при 0,2 г навеске
или в 10 см3 - при 1 г навеске. К раствору прибавляют несколько
капель раствора марганцовокислого калия до слабо-розовой окраски и оставляют на
5 мин. Затем раствор нейтрализуют водным аммиаком (1 : 1) до появления осадка,
не исчезающего при перемешивании. Осадок растворяют несколькими каплями
раствора азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм3 и переводят
раствор в делительную воронку вместимостью 100 см3. Стакан обмывают
10 см3 раствора азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм3
при 0,2 г навеске и 20 см3 - при 1 г навеске (в первом случае объем
должен быть 20 см3, во втором - 40 дм3).
Приливают 2 см3 раствора
купферона, перемешивают, прибавляют 5 см3 хлороформа и встряхивают 1
мин. Хлороформную фазу переводят в другую делительную воронку и экстракцию
повторяют еще два раза, прибавляя каждый раз 2 см3 раствора
купферона и 5 см3 хлороформа. Объединенные хлороформные экстракты
промывают три раза раствором азотной кислоты концентрации 0,2 моль/дм3,
прибавляя ее по 5 см3 каждый раз. Промытую хлороформную фазу сливают
в стакан вместимостью 50 см3 и нагревают на водяной бане до удаления
основной части хлороформа.
Приливают 5 см3 азотной кислоты и
нагревают на водяной бане до полного удаления хлороформа. Приливают 5 см3
серной кислоты (1 : 1) и выпаривают до появления паров серного ангидрида. Если
раствор темного цвета, прибавляют несколько кристаллов азотнокислого аммония
или несколько капель азотной кислоты и снова нагревают до появления паров
серного ангидрида. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана 2 - 3 см3
воды и выпаривают почти досуха (остаток должен быть около 0,3 см3).
После охлаждения приливают 5 см3 раствора винной кислоты с массовой
концентрацией 50 г/дм3,
нагревают, охлаждают и переливают раствор в мерную колбу вместимостью 25 см3.
При наличии осадка сульфата свинца раствор фильтруют через плотный фильтр
«синяя лента», собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 25 см3,
промывая осадок и стакан раствором кислоты (1 : 49). Прибавляют одну каплю
раствора фенолфталеина, нейтрализуют аммиаком до слабо-розовой окраски,
прибавляют 1,5 см3 серной кислоты (1 : 1), охлаждают, прибавляют 2,5
см3 раствора желатина, 5 см3 раствора фенилфлуорона
(после прибавления каждого реактива раствор перемешивают), разбавляют водой до
метки и снова перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность
растворов при длине волны 510 нм.
Раствором сравнения служит раствор
контрольного опыта. Количество олова в колориметрируемом объеме устанавливают
па градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.2.2. Для построения градуировочного графика
в пять из шести стаканов вместимостью 50 см3 помещают 0,2; 0,5; 1,0;
2,0 и 3,0 см3 раствора Б (шестой служит для проведения контрольного
опыта), что соответствует 2, 5, 10, 20 и 30 мкг олова, выпаривают до выделения
паров серного ангидрида и охлаждают. Во все шесть стаканов прибавляют по 5 см3
раствора винной кислоты с
массовой концентрацией 500 г/дм3 и переводят в мерные колбы вместимостью 25 см3, обмывая
стаканы раствором серной кислоты (1 : 49).
Далее поступают, как указано в п. 2.2.1.
По полученным значениям оптических плотностей
растворов и соответствующим им содержаниям олова строят градуировочный график.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на полярографировании олова на
фоне соляной кислоты (1 : 3) при потенциале полуволны минус 0,50 В по отношению
к насыщенному каломельному электроду. Свинец предварительно выделяют в виде
сульфата и дополнительно соосаждают с сульфатом стронция.
3.1. Аппаратура,
реактивы и растворы
Полярограф осциллографический или полярограф
переменного тока любого типа.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1
: 3.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1 :
1, 1 : 10 и 1 : 20.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1 : 3.
Стронций азотнокислый по ГОСТ 5429-74, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Железо хлорное по ГОСТ
4147-74, раствор с массовой
концентрацией 50 г/дм3,
готовят на соляной кислоте, разбавленной 1 : 3.
Железо металлическое, восстановленное
водородом, свободное от свинца, олова, титана, хрома и марганца.
Олово по ГОСТ 860-75.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293-78, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм3, свежеприготовленный.
Ртуть металлическая по ГОСТ 4658-73.
Стандартный раствор олова: 0,100 г олова растворяют в 10 см3
серной кислоты, нагревают до полного растворения навески и начала выделения
паров серного ангидрида. После охлаждения добавляют 100 см3 серной
кислоты (1 : 10), выдерживают до растворения соли и переливают раствор в мерную
колбу вместимостью 1000 см3. Объем раствора доводят до метки серной
кислотой (1 : 10) и тщательно перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,1 мг
олова.
Градуировочные растворы: в шесть мерных колб вместимостью 100 см3
отмеривают пипетками соответственно 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 5,0 см3
стандартного раствора олова, прибавляют в каждую колбу по 2,5 см3
раствора хлорного железа, доводят до метки соляной кислотой (1 : 3) и
перемешивают.
Градуировочные растворы соответственно содержат 0,25; 0,5; 1,0; 1,5;
2,0 и 5,0 мг олова в 1 дм3.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3.2. Проведение
анализа
Навеску свинца массой 2,000 - 4,000 г в
зависимости от массовой доли олова помещают в коническую колбу вместимостью 250
см3, приливают 20 - 50 см3 азотной кислоты (1 : 3),
накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании.
После растворения навески раствор охлаждают,
разбавляют холодной водой до 70 - 80 см3, добавляют небольшими
порциями при перемешивании 15 см3 серной кислоты (1 : 1) и оставляют
в холодильнике с проточной водой на 1 ч.
Осадок сульфата свинца отфильтровывают на
бумажный фильтр «белая лента», конус которого на 1/5
заполнен фильтробумажной массой. Собирают фильтрат в коническую колбу
вместимостью 250 см3. Осадок в колбе и на фильтре промывают шесть
раз серной кислотой (1 : 20).
К фильтрату приливают 10 см3
раствора азотнокислого стронция при перемешивании и оставляют в холодильнике с
проточной водой на 30 мин. Осадок отфильтровывают на плотный двойной фильтр
«синяя лента», собирая фильтрат в коническую колбу вместимостью 250 см3.
Осадок в колбе и на фильтре промывают шесть раз холодной серной кислотой (1 :
20).
К фильтрату приливают 2,5 см3
раствора хлорного железа, перемешивают, нагревают до 50 - 60 °С, прибавляют
аммиак до осаждения гидроксидов и в избыток 10 см3, оставляют при той
же температуре на 20 - 25 мин, после чего фильтруют на фильтр средней плотности
«белая лента». Колбу и осадок промывают по три раза горячей водой (70 - 80 °С).
Осадок с развернутого фильтра смывают тонкой
струей горячей соляной кислоты (1 : 3) в ту же колбу, в которой велось
осаждение, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см3,
доводят до метки той же кислотой и перемешивают.
Часть раствора (20 см3) наливают в
стаканчик, прибавляют около 1 г металлического железа, восстановленного водородом,
и оставляют до полного восстановления трехвалентного железа и обесцвечивания
раствора. За 5 мин до
полярографирования на осциллографическом полярографе прибавляют 0,5 см3 раствора
желатина.
Раствор заливают в электролизер, придерживая
частички железа у дна стаканчика магнитом, и проводят полярографирование олова
при потенциале пика минус 0,50 В (по отношению к насыщенному каломельному
электроду), начальном напряжении минус 0,3 В, конечном - минус 0,7 В, скорости
напряжения 0,5 В/с периоде капания ртути из капилляра 5 - 6 с, задержке 2,8 - 4
с по схеме прибора «дифференциальная 1 - 3».
При использовании полярографа переменного
тока с периодом капания ртути из капилляра 2 - 3 с полярографирование проводят
в оптимальных условиях.
(Измененная
редакция, Изм. № 2).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю олова (Х1)
в процентах при фотометрическом методе определения вычисляют по формуле
где m1 - масса олова, найденная по градуировочному
графику, г;
V - объем исходного раствора, см3;
V1 - объем аликвотной части раствора, см3;
т - масса навеска свинца, г.
4.2. Массовую долю олова (Х2)
в процентах при полярографическом методе определения вычисляют по формуле
где h -
высота волны раствора анализируемой пробы, мм;
с - концентрация олова в
градуировочном растворе, мг/дм3;
V - объем раствора анализируемой пробы, см3;
т - масса навески в аликвотной части раствора, г;
Н - высота волны олова в
градуировочном растворе, мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
4.3. Абсолютные допускаемые расхождения
результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать
значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля олова, %
|
Допускаемые расхождения параллельных определений, %
|
Допускаемые расхождения результатов анализа, %
|
От 0,0002 до 0,0005 включ.
|
0,0001
|
0,0001
|
Св. 0,0005 » 0,0010 »
|
0,0003
|
0,0004
|
» 0,0010 » 0,0020 »
|
0,0004
|
0,0005
|
» 0,0020 » 0,0050 »
|
0,0006
|
0,0008
|
» 0,0050 » 0,0100 »
|
0,0010
|
0,0013
|
» 0,010 » 0,015 »
|
0,001
|
0,002
|
» 0,015 » 0,030 »
|
0,003
|
0,004
|
» 0,030 » 0,050 »
|
0,005
|
0,006
|
» 0,050 » 0,100 »
|
0,008
|
0,010
|
» 0,10 » 0,20 »
|
0,01
|
0,02
|
(Новая редакция, Изм. № 2).
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Фотометрический метод. 1
3. Полярографический метод. 3
4. Обработка результатов. 4
|