МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
Издание официальное
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
УДК 669.24:546.47.06:006.354
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
НИКЕЛЬ Методы определения цинка
Nickel. Methods for the determination of zinc
ОКСТУ 1709
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 декабря 1981 г. № 5514 срок введения установлен
с 01.01.82
Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5—6—93)
Настоящий стандарт устанавливает полярографический и атомно-абсорбционный методы определения цинка при массовой доле его в никеле от 0,0002 до 0,01%.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2279—80.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13047.1-81. Контроль точности результатов анализа осуществляют по ГСО или методом добавок.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2. МЕТОД ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении никеля в смеси соляной и азотной кислот, отделении цинка от никеля и других элементов из 2 М раствора соляной кислоты на сильноосновном анионите и полярографическом определении цинка в элюате на хлоридно-аммиачном фоне в интервале потенциалов от минус 1 до минус 1,5 В относительно насыщенного каломельного электрода.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Полярограф со всеми принадлежностями.
Колонки ионообменные диаметром 10 и длиной 250 мм, колонку приготовляют следующим образом: анионит измельчают в фарфоровой ступке и просеиванием отбирают фракцию зернами размером от 0,2 до 0,3 мм. В нижнюю часть колонки помещают слой стеклянной или лавсановой ваты и колонку наполняют до высоты 150 мм анионитом, выдержанным в воде в течение суток. (Зерна слабоосновного анионита предварительно намачивают в насыщенном растворе хлорида натрия до полного набухания). Колонку промывают 200 см3 раствора соляной кислоты 1:1 со скоростью 2 см3/мин, а затем водой до нейтральной реакции. Анионит переносят в стакан, заливают раствором
гидроокиси натрия, перемешивают, снова заполняют колонку анионитом и промывают 100 см3 раствора гидроокиси натрия, а затем водой до нейтральной реакции. Для перевода анионита в хлоридную форму через колонку пропускают 150 см3 2 М раствора соляной кислоты со скоростью пропускания 2 см3/мин. После каждой элюации цинка колонку промывают 200 см3 воды и затем 150—200 см3 2 М раствора соляной кислоты.
Подготовленную колонку допускается использовать 20—25 раз, после чего необходимо регенири-ровать анионит раствором соляной кислоты 1:1 и раствором гидроокиси натрия, как и при подготовке новой порции анионита.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77 и растворы 1:1, 2 М, 0,01 М и 0,001М.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84.
Смесь кислот соляной и азотной 3:1, свежеприготовленная.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 20 г/дм3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, раствор 200 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Натрий сернистокислый по ГОСТ 195-77, насыщенный раствор, свежеприготовленный.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, насыщенный раствор.
Желатин по ГОСТ 11293-89, раствор 5 г/дм3, свежеприготовленный.
Хлоридно-аммиачный фон свежеприготовленный: в мерную колбу вместимостью 100 см3 приливают 20 см3 раствора хлористого аммония, 10 см3 аммиака, 2 см3 раствора сернистокислого натрия, 1 см3 раствора желатина и доливают до метки водой.
Анионит слабоосновной ЭДЭ-10П.
Анионит, сильноосновной, АВ-17, Dowex 1x8, AMBERLITE IRA—400.
Цинк металлический по ГОСТ 3640-94.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А: 0,2000 г цинка растворяют в 30 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,2 мг цинка.
Раствор Б: 25 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг цинка.
2.3. П р о в едение анализа
Навеску никеля массой, установленной в зависимости от массовой доли цинка, растворяют в стакане вместимостью 400 см3 в смеси кислот в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля цинка, % |
Масса навески никеля, г |
Объем смеси кислот, см3 |
От 0,0002 до 0,001 |
10 |
100 |
Св. 0,001 » 0,005 |
5 |
50 |
» 0,005 » 0,01 |
2 |
20 |
Одновременно проводят анализ с той же массой навески никеля с добавкой стандартного раствора цинка в количестве в соответствии с ожидаемой массовой долей его в анализируемой пробе.
Раствор выпаривают досуха. Обмывая стенки стакана, приливают 20 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха. Остаток растворяют в 50 см3 2 М раствора соляной кислоты при температуре около 50 °С. При необходимости раствор фильтруют через двойной фильтр средней плотности и промывают его горячим 0,01 М раствором соляной кислоты. Фильтрат выпаривают почти досуха и остаток растворяют в 50 см3 2 М раствора соляной кислоты при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, вводят в ионообменную колонку и пропускают со скоростью 2 см3/мин. Стакан ополаскивают четыре раза порциями по 5 см3 2 М раствора соляной кислоты. Очередную порцию
ГОСТ 13047.8-81 С. 3
раствора соляной кислоты приливают только после того, как первая порция стечет до уровня анионита. Необходимо, чтобы верхний слой анионита всегда был под слоем жидкости.
Затем колонку промывают 150 см3 2 М раствора соляной кислоты и после этого вымывают цинк 250 см3 0,001 М раствора соляной кислоты. Элюат собирают в стакан вместимостью 400 см3 и выпаривают до 5—10 см3 и затем на водяной бане досуха. Сухой остаток растворяют в 10,0 см3 хлоридно-аммиачного фона и полярографируют в интервале потенциалов от минус 1 до минус 1,5 В, относительно насыщенного каломельного электрода.
2.2, 2.3 (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю цинка (2Г) в процентах вычисляют по формуле
тх ■ А-100 Х~ (H-h)m ’
где w, — масса цинка в добавленном стандартном растворе, г;
h — высота волны цинка, соответствующая раствору пробы, мм;
Н — высота волны цинка, соответствующая анализируемому раствору с добавленным стандартным раствором, мм; т — масса навески никеля, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля цинка, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
От 0,0002 до 0,0004 |
0,00012 |
Св. 0,0004 » 0,0006 |
0,0002 |
» 0,0006 » 0,0012 |
0,0003 |
» 0,0012» 0,0025 |
0,0004 |
» 0,0025 » 0,005 |
0,0007 |
» 0,005» 0,01 |
0,0015 |
3. МЕТОД АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫИ
3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте и измерении атомной абсорбции цинка или на растворении никеля в смеси соляной и азотной кислот, отделении цинка от никеля на анионите из 2 М раствора соляной кислоты с последующим измерением атомной абсорбции цинка в пламени ацетилен—воздух при длине волны 213,8 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.
Источник излучения для цинка.
Колонка ионообменная диаметром 10 мм, длиной 250 мм, подготовленная в соответствии с п. 2.2.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77 и растворы 1:1, 2 М, 0,01 М и 0,001 М.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84 и раствор 1:1.
Смесь соляной и азотной кислот 3:1.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 20 г/дм3.
Анионит слабоосновной ЭДЭ-10П.
Анионит сильноосновной, АВ-17, DOWEX 1x8, AMBERLITE IRA — 400.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722-97 с массовой долей цинка менее 0,0003 %.
Раствор никеля: 25,0 г никелевого порошка растворяют в 250 см3 раствора азотной кислоты. После удаления окислов азота кипячением раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Цинк металлический по ГОСТ 3640-94.
Стандартные растворы цинка
Раствор А: 0,2000 г цинка растворяют в 30 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,2 мг цинка.
Раствор Б: 25 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг цинка.
3.1. 3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. При массовой доле цинка в никеле до 0,001 % навеску никеля массой 5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 50 см3 смеси кислот. Раствор выпаривают досуха. Обмывая стенки стакана, приливают 20 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха. Остаток растворяют в 50 см3 2 М раствора соляной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.3.
После элюации цинка раствор выпаривают до 20—30 см3, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию цинка в анализируемом растворе параллельно с растворами для построения градуировочного графика и растворами контрольного опыта в пламени ацетилен—воздух при длине волны 213,8 нм.
Концентрацию цинка находят по градуировочному графику.
Для определения концентрации цинка допускается использовать метод добавок.
3.3.2. При массовой доле цинка в никеле свыше 0,001 % навеску пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты. После удаления окислов азота кипячением раствор охлаждают, при необходимости фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Измеряют атомную абсорбцию цинка в растворе, как указано в п. 3.3.1.
3.3.3. Построение градуировочного графика при массовой доле цинка до 0,001 %
В пять из шести стаканов вместимостью по 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 мг цинка. Раствор выпаривают почти досуха. Во все стаканы добавляют по 50 см3 2 М раствора соляной кислоты, остатки растворяют и растворы вводят в ионообменные колонки и далее поступают, как указано в п. 2.3. После элюации раствор выпаривают и поступают, как указано в п. 3.3.1.
Измеряют атомную абсорбцию цинка в пламени ацетилен—воздух при длине волны 213,8 нм непосредственно до и после измерения атомной абсорбции цинка в анализируемом растворе. По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим массовым концентрациям цинка строят градуировочный график с введением поправки на абсорбцию раствора, не содержащего цинк.
3.3.4. Построение градуировочного графика при массовой доле цинка свыше 0,001 %
В семь мерных колб вместимостью по 100 см3 отбирают 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 и 0,10 мг цинка. Во все колбы наливают по 20 см3 раствора никеля, доливают до метки водой и перемешивают. Атомную абсорбцию цинка в растворах градуировочного графика измеряют в пламени ацетилен—воздух при длине волны 213,8 нм непосредственно до и после измерения абсорбции цинка в анализируемых растворах.
По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям цинка строят градуировочный график с введением поправки на абсорбцию раствора никеля, в который не вводили стандартный раствор цинка.
3.3.3, 3.3.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
(С, - Q-F100 т
где С, — концентрация цинка в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику,
г/см3;
ГОСТ 13047.8-81 С. 5
С2 — концентрация цинка в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем фотометрируемого раствора, см3; т — масса навески никеля, г.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Редактор М. И. Максимова Технический редактор Л. Л. Кузнецова Корректор С. И. Фирсова Компьютерная верстка Е. С. Моисеева
Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 21.07.99. Подп. в печать 16.08.99. Уел. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,60.
Тираж 132 экз. С 3503. Зак. 1844.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14. Набрано в Калужской типографии стандартов на ПЭВМ. Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256.
ПЛР № 040138
1
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
2
Переиздание (июль 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС 10—86)
© Издательство стандартов, 1981 © И ПК Издательство стандартов, 1999