НИКЕЛЬ.
КОБАЛЬТ
Методы определения никеля в кобальте
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 13047.5-2002 введен в действие непосредственно в качестве
государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 741.5-80
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область
применения. 2
2 Нормативные
ссылки. 2
3 Общие требования
и требования безопасности. 2
4
Спектрофотометрический метод. 3
4.1 Метод анализа. 3
4.2 Средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 3
4.3 Подготовка к
анализу. 4
4.4 Проведение
анализа. 4
4.5 Обработка
результатов анализа. 5
4.6 Контроль
точности анализа. 5
5
Атомно-абсорбционный метод. 5
5.1 Метод анализа. 5
5.2 Средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 6
5.3 Подготовка к
анализу. 6
5.4 Проведение
анализа. 7
5.5 Обработка
результатов анализа. 7
5.6 Контроль
точности анализа. 7
Приложение А.
Библиография. 7
|
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения никеля в
кобальте
Nickel.
Cobalt.
Methods for determination of
nickel in cobalt
Дата введения 2003-07-01
1
Область применения
Настоящий стандарт
устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения
никеля при массовой доле от 0,001 % до 0,60 % в кобальте по ГОСТ 123 и в кобальтовом порошке по ГОСТ 9721.
2 Нормативные
ссылки
В настоящем стандарте
использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79 Натрий
углекислый. Технические условия
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 3773-72 Аммоний
хлористый. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная.
Технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия
гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.
Технические условия
ГОСТ
5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические
условия
ГОСТ 5828-77 Диметилглиоксим.
Технические условия
ГОСТ 5845-79
Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия
ГОСТ 9721-79 Порошок
кобальтовый. Технические условия
ГОСТ 9722-97 Порошок
никелевый. Технические условия
ГОСТ 10929-76
Водорода пероксид. 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
18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические
условия
ГОСТ 20478-75 Аммоний
надсернокислый. Технические условия
ГОСТ
22280-76 Натрий лимоннокислый 5,5-водный. 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 проведении работ - по ГОСТ 13047.1.
4
Спектрофотометрический метод
4.1 Метод анализа
Метод основан на измерении
светопоглощения при длине волны 440 нм раствора комплексного соединения никеля
с диметилглиоксимом после предварительного выделения его экстракцией
хлороформом.
4.2
Средства измерений,
вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин
волн 420 - 460 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 1:24.
Кислота серная по ГОСТ 4204,
разбавленная 1:1, 1:4.
Водорода пероксид по ГОСТ
10929.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 или
при необходимости по ГОСТ 24147,
разбавленный 1:1 и 1:19.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478,
раствор массовой концентрации 0,03 г/см3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328,
раствор массовой концентрации 0,04 г/см3.
Натрий лимоннокислый
трехзамещенный по ГОСТ
22280, раствор массовой концентрации 0,03 г/см3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83,
раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.
Калий-натрий виннокислый
4-водный по ГОСТ 5845,
раствор массовой концентрации 0,2 г/см3.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828,
раствор массовой концентрации 0,01 г/см3 в этиловом спирте и раствор
массовой концентрации 0,01 г/см3 в растворе гидроокиси натрия.
Спирт этиловый
ректификованный технический по ГОСТ
18300.
Хлороформ по ГОСТ 20015 или
фармакопейный по [1].
Универсальная индикаторная
бумага по [2].
Фильтры обеззоленные по [3] или
другие средней плотности.
Никель первичный по ГОСТ 849.
Никелевый порошок по ГОСТ 9722.
Растворы никеля известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации никеля 0,0005 г/см3: в стакан вместимостью 250 см3
помещают навеску первичного никеля или карбонильного никелевого порошка массой
0,5000 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1,
растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин. При использовании никелевого
порошка раствор фильтруют через фильтр (красная или белая лента),
предварительно промытый 2 - 3 раза раствором азотной кислоты, разбавленной 1:9,
фильтр промывают 2 - 3 раза горячей водой. К раствору приливают 20 см3
серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до паров серной кислоты,
охлаждают. К остатку приливают 60 - 70 см3 воды, растворяют соли при
нагревании, охлаждают раствор, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
приливают 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и доливают до
метки водой.
Раствор Б массовой
концентрации никеля 0,00005 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора А, приливают 5 см3
серной кислоты, разбавленной 1:4, доливают до метки водой.
Раствор В массовой
концентрации никеля 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 20 см3 раствора Б, доливают до метки водой.
4.3
Подготовка к анализу
Для градуировочного графика
в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0;
6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В, доливают воду до 25 - 30 см3,
приливают 10 см3 раствора виннокислого калия-натрия, 10 см3
раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокислого аммония,
10 см3 раствора диметилглиоксима в гидроокиси натрия, доливают до
метки водой и проводят измерения, как указано в 4.4.6.
Масса никеля в растворах для
построения градуировочного графика составляет 0,000005; 0,000010; 0,000020;
0,000040; 0,000060; 0,000080; 0,000100 г.
По значениям светопоглощения
растворов и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график с
учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора
никеля.
4.4
Проведение анализа
4.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску
пробы массой 0,500 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают раствор до объема 5 - 6
см3.
4.4.2 При массовой доле никеля не более 0,020 % к остатку приливают воду до
100 - 120 см3, 5 см3 раствора лимоннокислого натрия, 5 -
6 г хлористого аммония, 20 см3 аммиака, 4 см3 пероксида
водорода и кипятят в течение 8 - 10 мин. Раствор охлаждают, нейтрализуют
соляной кислотой, разбавленной 1:1, до рН 8 - 9 по универсальной индикаторной
бумаге и переводят в делительную воронку вместимостью 500 см3.
Доливают объем раствора водой до 200 см3, приливают 120 см раствора
диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см хлороформа, встряхивают делительную
воронку 1 мин и далее поступают, как указано в 4.4.5 и 4.4.6.
4.4.3 При массовой доле никеля от 0,02 % до 0,20 % к остатку приливают 60 -
70 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят раствор в
мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой.
Аликвотную часть раствора объемом 25 см3 отбирают в стакан
вместимостью 250 см3, доливают воду до объема 70 - 80 см3,
добавляют 5 см3 раствора лимоннокислого натрия, 2 - 3 г хлористого
аммония, 15 см3 раствора аммиака, 2 см3 пероксида
водорода и кипятят в течение 8 - 10 мин. Раствор охлаждают, нейтрализуют
соляной кислотой, разбавленной 1:1, до рН 8 - 9 по универсальной индикаторной
бумаге и переводят в делительную воронку вместимостью 250 см3.
Приливают 50 см3 раствора диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см3
хлороформа, встряхивают делительную воронку 1 мин и далее поступают, как
указано в 4.4.5 и 4.4.6.
4.4.4 При массовой доле никеля свыше 0,20 % к остатку приливают 60 - 70 см3
воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу
вместимостью 500 см3, доливают до метки водой. Аликвотную часть
раствора объемом 5 см3 отбирают в стакан вместимостью 100 см3,
доливают воду до объема 20 см3, приливают 5 см3 раствора
лимоннокислого натрия, нейтрализуют аммиаком до рН 8 - 9 по универсальной
индикаторной бумаге. Подготовленный раствор переводят в делительную воронку
вместимостью 100 см3, приливают 15 см3 раствора
диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см3 хлороформа, встряхивают
делительную воронку 1 мин.
4.4.5 Нижний органический слой сливают в делительную воронку вместимостью
100 см3, к водной фазе приливают 20 см3 хлороформа и
повторяют экстракцию. Органические фазы объединяют, а водную - отбрасывают.
К объединенной органической
фазе приливают аммиак, разбавленный 1:19, последовательно порциями 15, 10, 5 см3
и промывают до обесцвечивания раствора, встряхивая воронку 10 - 15 раз.
К промытой органической фазе
приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:24, и встряхивают
воронку в течение 1 мин. Органическую фазу сливают в другую делительную
воронку, а водную фазу - в стакан вместимостью 100 см3. Реэкстракцию
повторяют с использованием 15 см3 раствора соляной кислоты,
разбавленной 1:24, водную фазу сливают в тот же стакан, органическую фазу
отбрасывают.
К объединенным водным фазам
приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют в 2 - 3
приема по каплям 0,5 см3 раствора азотной кислоты для разрушения
остатков органических соединений, после чего вновь выпаривают до паров серной
кислоты. К охлажденному остатку приливают 10 - 15 см3 воды, нагревают
до растворения солей, вновь охлаждают.
4.4.6 Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
приливают 10 см3 раствора виннокислого калия-натрия, 10 см3
раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокислого аммония,
10 см3 раствора диметилглиоксима в гидроокиси натрия, доливают до
метки водой.
Через 5 - 7 мин измеряют
светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 440 нм или на
фотоэлектроколориметре в области длин волн 420 - 460 нм. В качестве раствора
сравнения используют раствор, подготовленный, как указано в 4.3.
Массу никеля в растворе
находят по градуировочному графику.
4.5
Обработка результатов
анализа
Массовую долю никеля в пробе
X, %, вычисляют по формуле
(1)
где Мх - масса никеля в растворе
пробы, г;
Мк - масса никеля 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 1.
Таблица 1 - Нормативы контроля и
погрешность метода анализа
В процентах
Массовая доля никеля
|
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
|
0,0020
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0006
|
0,0004
|
0,0030
|
0,0004
|
0,0005
|
0,0008
|
0,0006
|
0,0050
|
0,0006
|
0,0007
|
0,0012
|
0,0008
|
0,0100
|
0,0010
|
0,0012
|
0,0020
|
0,0015
|
0,020
|
0,0020
|
0,0020
|
0,0040
|
0,0030
|
0,030
|
0,0030
|
0,0040
|
0,0060
|
0,004
|
0,050
|
0,0050
|
0,0060
|
0,0100
|
0,007
|
0,100
|
0,0070
|
0,0080
|
0,0140
|
0,010
|
0,200
|
0,0100
|
0,0120
|
0,0200
|
0,015
|
0,300
|
0,015
|
0,020
|
0,030
|
0,020
|
0,500
|
0,020
|
0,030
|
0,040
|
0,030
|
0,60
|
0,03
|
0,04
|
0,06
|
0,04
|
5
Атомно-абсорбционный метод
5.1 Метод анализа
Метод основан на измерении
поглощения при длине волны 232,0 или 231,1 нм резонансного излучения атомами
никеля, 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 никеля.
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 и 1:19.
Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец
состава кобальта с установленной массовой долей никеля не более 0,001 %.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722
или никель первичный по ГОСТ 849.
Растворы никеля известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации никеля 0,001 г/см3: в стакан или колбу вместимостью 250
см3 помещают навеску первичного никеля или карбонильного никелевого
порошка массой 1,0000 г, приливают 20 - 25 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 3 - 5 мин. При
использовании никелевого порошка раствор фильтруют через фильтр (красная или
белая лента), предварительно промытый 2 - 3 раза азотной кислотой, разбавленной
1:19, фильтр промывают 2 - 3 раза горячей водой. Раствор охлаждают, переводят в
мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 50 см3
раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
Раствор Б массовой
концентрации никеля 0,0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3
отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3
раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
5.3
Подготовка к анализу
5.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей никеля не
более 0,010 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают
навески массой 5,000 г проб кобальта или стандартного образца состава кобальта
с установленной массовой долей никеля. Число навесок должно соответствовать
числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.
Навески растворяют при
нагревании в 50 - 60 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до объема 15 - 20 см3,
приливают 50 - 60 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят
в мерные колбы вместимостью 100 см3, отбирают в них 0,5; 1,0; 2,0;
3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в колбу с контрольным опытом раствор
никеля не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса никеля в растворах для
градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050 г.
5.3.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей никеля от
0,010 % до 0,050 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают
навески массой 1,000 г проб кобальта или стандартного образца состава кобальта
с установленной массовой долей никеля. Число навесок должно соответствовать
числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.
Навески растворяют при нагревании
в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до
объема 5 - 7 см3, приливают 50 - 60 см3 воды, нагревают
до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3,
отбирают в них 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в колбу
с раствором контрольного опыта раствор никеля не вводят, доливают до метки
водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса никеля в растворах для
градуировки указана в 5.3.1.
5.3.3 Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей никеля
свыше 0,050 % в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 10 см3
раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.2, и вводят 0,5; 1,0; 2,0;
3,0; 4,0; 6,0 см3 раствора Б, в колбу с раствором контрольного опыта
раствор никеля не вводят, доливают до метки раствором азотной кислоты,
разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса никеля в растворах для
градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00060 г.
5.4
Проведение анализа
В стакан или колбу
вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в соответствии с
таблицей 2.
Таблица 2
- Условия подготовки раствора пробы
Массовая доля никеля, %
|
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
|
» 0,050 » 0,400 »
|
1,000
|
10
|
3
|
» 0,400 » 0,600 »
|
1,000
|
5
|
3
|
Навеску пробы массой 5,000 г
растворяют при нагревании в 50 - 60 см3, а массой 1,000 г - в 15 -
20 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают
соответственно до объема 15 - 20 см3 или 5 - 7 см3,
приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают. Раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки
водой.
При массовой доле никеля
свыше 0,050 % в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают
аликвотную часть раствора объемом в соответствии с таблицей 2 и доливают
до метки раствором азотной кислоты, разбавленной 1:19.
Измеряют абсорбцию раствора
пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 232,0 нм, ширине щели
не более 0,2 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 никеля строят
градуировочные графики.
Массу никеля в растворе
пробы находят по градуировочному графику в соответствии с таблицей 2.
5.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю никеля X, %, вычисляют по формуле
(2)
где Мх - масса никеля 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 1.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Библиография
[1] ГФ X, статья 160 Хлороформ
фармакопейный
[2] ТУ 6-09-1181-89 Бумага индикаторная универсальная для определения рН
1 - 10 и 7 - 14
[3] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (белая, красная,
синяя ленты)
* Действует
на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: никель, кобальт, химический анализ, массовая
доля, средства измерений, раствор, реактив, проба, градуировочный график,
результат анализа, погрешность, нормативы контроля