с 2 ГОСТ 22772.10-90

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева не менее 1000 °С.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Алюминий первичный по ГОСТ 11069.

Марганец металлический по ГОСТ 6008.

Железо карбонильное (99,99 %).

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.

Натрий углекислый, безводный по ГОСТ 83

Натрий уксуснокислый, трехводный по ГОСТ 199.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 1:4 и 1:19.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм®, свежеприготовленный.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 460, 200 и 50 г/дм®. Растворы хранят в полиэтиленовой посуде.

Кислота аскорбиновая, раствор 50 г/дм³, свежеприготовленный.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Мочевина по ГОСТ 6691.

Спирт поливиниловый, раствор 40 г/дм³; 4 г поливинилового спирта растворяют при нагревании в 100 см³ воды. Раствор охлаждают и фильтруют.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Цинк хлористый по ГОСТ 4529, раствор: 104,6 т хлористого цинка растворяют в воде, прибавляют 10 см³ соляной кислоты, разбавляют водой до объема 1 дм³ и перемешивают.

Никель двухлористый, 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 20 г/дм³.

Хромазурол С, раствор 1 г/дм³: 1 г хромазурола С растворяют в 6 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, прибавляют 500 см³ этилового спирта, 200 см³ воды и перемешивают. Растворяют 0,75 г мочевины в 50 см³ воды. Объединяют полученные растворы, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор пригоден к употреблению в течение двух недель.

Буферный раствор (pH—7,0): 274 г уксуснокислого аммония растворяют в 400 см³ воды, 109 г уксуснокислого натрия растворяют в 250 см³ воды. Растворы объединяют, фильтруют, разбавляют водой до объема 950 см³ и перемешивают. Доводят pH раствора до 7,0, прибавляя уксусную кислоту или раствор гидроокиси натрия (200 г/дм³), разбавляют водой до объема 1 дм³ и перемешивают.

Стандартный раствор алюминия: 0,5292 алюминия растворяют при нагревании в 50 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, прибавляют несколько капель азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора и кипятят до удаления окислов азота. Для

42

ГОСТ 22772.10-90 С. 3

ускорения растворения алюминия в соляной кислоте разложение ведут в присутствии платиновой спирали или 1 см³ раствора хлористого никеля, как катализаторов. Охлажденный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора содержит 0,001 г окиси алюминия.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Масса навески в зависимости от содержания окиси алюминия указана в табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля окиси алюминия, •; Масса наиески, г От 0,1 до 0,2 включ. 1,0 Св. 0,2 » 0,6 » 0.5 » 0,6 » 1,5 » 0,2 » 1,5 » 3,0 » 0,1

Навеску помещают в стакан вместимостью 250—300 см³, смачивают водой, прибавляют 10—20 см³ соляной кислоты и растворяют при нагревании. Прибавляют 1 см³ азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота и выпаривают раствор досуха. Остаток растворяют в Ю см³ соляной кислоты при нагревании, прибавляют 40 см³ горячей воды, 1 см³ раствора солянокислого гидроксилами-на, нагревают до кипения и фильтруют раствор через фильтр средней плотности, содержащий фильтробумажную массу. Остаток на фильтре промывают 4—5 раз раствором соляной кислоты, разбавленной 1:19, и 3—4 раза горячей водой. Фильтрат сохраняют в качестве основного раствора.

2.3.2.    Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 600—700 °С. Тигель охлаждают, смачивают остаток несколькими каплями воды, прибавляют 2—4 капли раствора серной кислоты, разбавленной 1:1, и 5—7 см³ раствора фтористоводородной кислоты, выпаривают до полного удаления паров серного ангидрида и прокаливают при температуре 500—600 °С в течение 1—2 мин. Остаток в тигле сплавляют с 1 г углекислого натрия в муфельной печи при температуре 950—1000°С. После охлаждения плав выщелачивают в 20 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:4, при нагревании и присоединяют к основному раствору.

2.3.3.    Основной раствор выпаривают до объема 20—30 см³, прибавляют 5 см³ раствора хлористого цинка, 1 г борной кислоты и нагревают до кипения. Горячий раствор осторожно при перемешивании вливают в кварцевую колбу или полиэтиленовый стакан вместимостью 200—250 см'⁵, содержащие 30 см³ раствора гидроокиси

43

С. 4 ГОСТ 22772.10-90

натрия (460 г/дм³). Раствор тщательно перемешивают в течение 2—3 мин, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 250 см³, разбавляют до метки водой и перемешивают.

После отстаивания осадка раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности в кварцевый или полиэтиленовый стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.

2.3.4.    Аликвотную часть объемом 5 см^а помещают в стакан вместимостью 50 см³, содержащий 2 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 15 см³ воды (pH раствора не более 1). Прибавляют 1 см³ раствора аскорбиновой кислоты, через 5 мин устанавливают pH раствора 1,5, добавляя по каплям раствор гидроокиси натрия (50 г/дм³) или раствор соляной кислоты, разбавленной 1:4.

Значение pH контролируют по рН-метру.

Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, прибавляют при перемешивании 10 см³ раствора хромазурола С, 5 см³ раствора поливинилового спирта и 20 см³ буферного раствора. Разбавляют водой до метки и тщательно перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют через 1 ч на спектрофотометре или фотоэлектрокалориметре при длине волны 610—620 нм, используя в качестве раствора сравнения воду.

2.3.5.    Для внесения поправки на содержание алюминия в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

По найденному значению оптической плотности анализируемого раствора за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта находят массу окиси алюминия по градуировочному графику.

2.3.6.    Для построения градуировочного графика в шесть стаканов вместимостью по 250—300 см³ помещают навески марганца и железа в количествах, соответствующих содержанию этих элементов в навеске пробы. В пять стаканов приливают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 см³ стандартного раствора алюминия, что соответствует 0,0005; 0,001; 0,002; 0,003; 0,004 г окиси алюминия. Во все стаканы прибавляют по 10—20 см³ соляной кислоты и далее поступают, как указано в пп. 2.3.1—2.3.4.

Раствор шестого стакана, не содержащий стандартного раствора алюминия, служит раствором контрольного опыта для построения градуировочного графика.

По найденным значениям оптической плотности растворов для градуировочного графика за вычетом значения оптической плотности раствора контрольного опыта и соответствующим им содержаниям окиси алюминия строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю окиси алюминия (Xai,o_s ) в процентах вычисляют по формуле

44

ГОСТ 22772.10-90 С. 5

*а.,о.=    -ЮО,

где Ш| — масса окиси алюминия в растворе, найденная по граду-ировочному графику, г; т — масса навески, соответствующая аликвотной части анализируемого раствора, г;

К — коэффициент пересчета содержания окиси алюминия на содержание ее в сухом материале, вычисленный по формуле

^    103

^А— loo-wv ’

где №_г — массовая доля гигроскопической влаги в анализируемой пробе, определяемая по ГОСТ 22772.1, %•

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения окиси алюминия указаны в табл. 2.

Таблица 2

Массовая доля окиси алюминия Л d. d. S От 0,1 до 0,2 включ. 0,024' 0,030 0,025 0,030 0,016 Св. 0,2 » 0,5 » 0,03 0,04 0,03 0,04 0,02 » Ой » 1,0 » 0,04 0,05 0,04 0,05 0,03 > 1,0 » 2 » 0,08 0,10 0,08 0,10 0,05 » 2 » 5 » 0,16 0,20 0,17 0,20 0,10 » 5 » 8 » 0,24 0,30 0,25 0,30 0,16

3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

3.1.    Метод основан на образовании комплексного соединения алюминия с трилоном Б в кислой среде, титровании избытка три-лона Б раствором уксуснокислого цинка, разрушении комплексона-та алюминия фторидом натрия и последующем титровании освободившегося трилона Б уксуснокислым цинком в присутствии ксиле-нолового оранжевого. Алюминий отделяют от кальция, магния и марганца осаждением уротропином вместе с железом, хромом, титаном, которые затем отделяют осаждением гидроокисью натрия.

3.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая темпера

4а

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Натрий уксуснокислый трехводный по ГОСТ 199.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1; 1:4; 1:19.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 250 г/дм³.

Никель двухлористый 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 20 г/дм³.

Гексаметилентетрамин (уротропин), растворы 250 и 50 г/дм³.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 460 г/дм*. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Буферный раствор (pH 5,7-5,8) :'300 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, прибавляют 6 см³ уксусной кислоты, доводят водой до объема 1 дм³ и перемешивают.

Цинк уксуснокислый, 2-водный по ГОСТ 5823, раствор 0,025 моль/дм*: 5,5 г уксуснокислого цинка растворяют в 100 см³ воды, прибавляют 5 см³ уксусной кислоты, разбавляют водой до объема 1 дм³ и перемешивают. Массовую концентрацию раствора уксуснокислого цинка устанавливают по стандартному раствору алюминия. В стакан вместимостью 300—400 см³ помещают стандартный раствор алюминия, навески металлического марганца и карбонильного железа в количествах, соответствующих содержанию их в навеске пробы. Далее анализ ведут, как указано в пп. 3.3.1—3.3.5.

Раствор контрольного опыта готовят без введения стандартного раствора алюминия.

Массовую концентрацию (с) раствора уксуснокислого цинка в граммах окиси алюминия на кубический сантиметр вычисляют по формуле

где т — масса окиси алюминия в аликвоте стандартного раствора алюминия, г;

V — объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на второе титрование стандартного раствора алюминия, см³;

Vi — объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на второе титрование раствора контрольного опыта, см³.

Динатриевая соль этилендиамин-Ы,Ы,Ы',Ы'-тетрауксусной кислоты (трилон Б) 2-водная по ГОСТ 10652, раствор 0,025 моль/дм³: 9,3 г трилона Б помещают в стакан вместимостью 250—300 см³ и растворяют при нагревании в 100 см³ воды. Раствор фильтруют че-

ГОСТ22772 10—«ОС 7

рез фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью* 1000 cm^j, доводят водой до метки и перемешивают.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, насыщенный раствор. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

Стандартный раствор алюминия: 1,0584 г алюминия растворяют в 50 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, прибавляют несколько капель азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора и кипятят до удаления окислов азота. Для ускорения растворение алюминия ведут в присутствии платиновой спирали или 1 см³ раствора хлористого никеля как катализаторов. Охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят раствор водой до метки и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора содержит 0,002 г окиси алюминия.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм'*, свежеприготовленный.

Ксиленоловый оранжевый, индикатор, смесь с хлористым калием в соотношении 1:100.

Метиловый оранжевый (пара-деметиламиноазобензолсульфо-кислый натрий), индикатор, раствор 1 г/дм³.

Бумага универсальная индикаторная.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Масса навески и объем аликвотной части в зависимости от содержания окиси алюминия указаны в табл. 3.

Таблица 3

Массоиая доля окиси Масел плюски, г Объем аликвотной алюминия, час »и, см’* От 1 до 3 включ. 1 100 Св. 3 » 5 » 0.5 100 » 5 » 8 » 0.5 50

Навеску помещают в стакан вместимостью 200 см³, смачивают водой и растворяют в 10—20 см³ соляной кислоты при нагревании. После разложения навески прибавляют 1—2 см³ азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота и выпаривают досуха. Приливают 10 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Соли растворяют в 10 см³ соляной кислоты при нагревании, прибавляют 40 см³ горячей воды и фильтруют через фильтр средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой. Остаток на фильтре промывают 4—5 раз раствором соляной кислоты, разбавленной 1:19, затем горячей водой до исчезновения желтой окраски фильтра. Фильтрат сохраняют в качестве основного раствора.

3.3.2. Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 600—700°С. Тигель охлаждают, смачивают остаток несколькими каплями воды,

47

.прибавляют 2—4 капли раствора серной кислоты, разбавленной 1:1 и 5—7 см³ раствора фтористоводородной кислоты, выпаривают до полного удаления паров серного ангидрида и прокаливают при температуре 500—600 °С в течение 1—2 мин. Остаток в тигле сплавляют с 1 г углекислого натрия в муфельной печи при температуре 950—1000 °С.

Охлажденный тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 200 см³, прибавляют 20 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:4, 0,5 см³ раствора солянокислого гидроксиламина и растворяют плав при нагревании. Раствор кипятят и присоединяют к основному раствору.

3.3.3.    Основной раствор выпаривают до объема 100 см³, нейтрализуют раствором аммиака до pH 2—3 по универсальной индикаторной бумаге. Затем прибавляют 20 см³ раствора хлористого аммония, перемешивают и медленно, по каплям, прибавляют 20 см³ раствора уротропина (250 г/дм³). Раствор нагревают до температуры 70—80 °С и выдерживают при указанной температуре в течение 10 мин. Выделившийся осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Промывают 2—3 раза стенки стакана и 4—6 раз осадок на фильтре теплым раствором уротропина (50 г/дм³). Осадок с фильтра смывают горячей водой в стакан, где проводилось осаждение, оставшийся на фильтре осадок растворяют в 40—50 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая фильтрат в тот же стакан. Фильтр промывают 10—12 раз горячей водой.

3.3.4.    Раствор выпаривают до объема 100 см³, нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до начала выпадения гидроокисей и прибавляют 20 см³ в избыток, хорошо перемешивают, нагревают до кипения и кипятят в течение 1 мин. Раствор охлаждают, переводят с осадком в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят до метки водой и перемешивают. После отстаивания осадка раствор фильтруют через сухой плотный фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

3.3.5.    Аликвотную часть раствора согласно табл. 3 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, разбавляют, если необходимо, до объема 100 см³, нейтрализуют раствором соляной кислоты, разбавленной 1:1, в присутствии 2—3 капель раствора метилового оранжевого и прибавляют 3 см³ в избыток. Прибавляют из бюретки 20 см³ раствора трилона Б, нагревают до кипения, кипятят в течение 1 мин и медленно нейтрализуют раствором аммиака в присутствии метилового оранжевого до перехода окраски раствора в желто-оранжевую. Прибавляют 20 см³ буферного раствора, охлаждают до комнатной температуры и титруют избыток раствора три-лона Б раствором уксуснокислого цинка в присутствии 0,030— —0,040 г смеси ксиленолового оранжевого до перехода окраски раствора из желтой в малиново-красную.

ГОСТ 22772-10-90 С. 9

К раствору прибавляют 30 см³ раствора фтористого натрия и вновь кипятят раствор в течение 2 мин. После охлаждения к раствору прибавляют 0,030—0,040 г смеси ксиленолового оранжевого и титруют освободившийся трилон Б раствором уксуснокислого цинка до перехода окраски раствора из желтой в малиново-красную.

3.3.6. Для внесения поправки на содержание окиси алюминия в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

3.4. Обработка результатов

3.4.1.    Массовую долю окиси алюминия (Хм.о.) в процентах вычисляют по формуле

v    (V.-VM-eK

Аацо, = - ,

где V₃ — объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на второе титрование, см³;

V₃ — объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный па второе титрование раствора контрольного опыта, см³;

с — массовая концентрация раствора уксуснокислого цинка по окиси алюминия, г/см³;

т — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора пробы, г;

К — коэффициент пересчета содержания окиси алюминия на содержание ее в сухом материале, вычисленный по формуле

ь-    100

^А— lO'J-W'r >

где W_r — массовая доля гигроскопической влаги в анализируемой пробе, определяемая по ГОСТ 22772.1, %.

3.4.2.    Нормы точности и нормативы контроля точности определения окиси алюминия — в соответствии с п. 2.4.2.

4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫИ МЕТОД

4.1.    Метод основан на измерении атомного поглощения алюминия в пламени закись азота—ацетилен при длине волны 309,3 нм.

Пробу разлагают растворением в соляной кислоте с окислением азотной кислотой и последующим доплавлением нерастворимого остатка со смесью углекислого калия и борной кислоты.

4.2.    Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для алюминия.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева не менее 1000 °С.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

49

Ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ 5457.

Закись азота газообразная.

Калий углекислый по ГОСТ 4221.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Смесь для сплавления: смесь углекислого калия и борной кислоты в соотношении 3:1.

Железо карбонильное (99,99 %).

Марганец металлический по ГОСТ 6008.

Алюминий первичный по ГОСТ 11069 (не менее 99,95 %).

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 1:4, 1:19.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Никель двухлористый, 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 20 г/дм³.

Стандартные растворы алюминия:

раствор А. 1,0584 г алюминия растворяют при нагревании в 50 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, прибавляют несколько капель азотной кислоты, продолжают нагревание до прекращения вспенивания раствора и удаления окислов азота. Для ускорения растворения алюминия в соляной кислоте разложение ведут в присутствии платиновой спирали или 1 см³ раствора хлористого никеля как катализаторов. Охлаждают раствор, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 0,002 г окиси алюминия:

раствор Б. 100 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см^л, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора Б содержит 0,0002 г окиси алюминия.

Фоновый раствор: 12,5 г марганца и 1,25 г железа растворяют в стакане вместимостью 1,5 дм³ в 625 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 25 см³ азотной кислоты при нагревании, кипятят раствор до полного удаления окислов азота. Добавляют 18,75 г углекислого калия и 6,25 г борной кислоты, предварительно растворенных в воде. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, разбавляют до метки водой и перемешивают.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску массой 1 г помещают в стакан вместимостью 200—300 см³, смачивают водой и растворяют при нагревании в 20 см³ раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1. После разложения навески прибавляют 2 см³ азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота и выпаривают досуха. Соли растворяют в 10 см³ соляной кислоты при нагревании, прибавляют 40 см³ горячей воды и фильтруют через фильтр средней плотности, содержа-

50