НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения селена в никеле

 

 

 

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:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. № 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.25-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения селена в никеле

Nickel. Cobalt.

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения селена при массовой доле от 0,0001 % до 0,0050 % в первичном никеле по ГОСТ 849.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5789-78 Толуол. Технические условия

ГОСТ 5848-73 Кислота муравьиная. Технические условия

ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. Технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10298-79 Селен технический. Технические условия

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N’, N’-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)

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 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. Технические условия

3 Общие требования и требования безопасности

Общие требования к методам анализа и требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.

4 Спектрофотометрический метод

4.1 Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 330 нм раствора комплексного соединения селена с о-фенилендиамином после предварительного экстракционного извлечения толуолом.

4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 320 - 340 нм.

рН-метр (иономер), обеспечивающий проведение измерений в диапазоне рН 0,9 - 1,1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, при необходимости очищенная, или по ГОСТ 14261, разбавленная 1:2 и 1:4.

Кислота хлорная по [1], разбавленная 1:99.

Кислота муравьиная по ГОСТ 5848.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:1.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N’, N’-тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор массовой концентрации 0,04 г/см³.

о-Фенилендиамин по [2], раствор массовой концентрации 0,01 г/см³.

Толуол по ГОСТ 5789, при необходимости очищенный перегонкой.

Селен по ГОСТ 10298.

Растворы селена известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации селена 0,001 г/см³: в стакан или коническую колбу вместимостью 100 см³ помещают навеску селена массой 0,1000 г, приливают 10 - 15 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют на водяной бане при температуре 60 - 70 °С, выпаривают до объема 1 - 2 см³, приливают 20 см³ соляной кислоты, нагревают до растворения солей, охлаждают, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации селена 0,00001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 500 см³ отбирают 5 см³ раствора А и доливают до метки раствором соляной кислоты, разбавленной 1:4.

Раствор В массовой концентрации селена 0,000001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора Б и доливают до метки водой.

4.3 Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 250 см³ отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ раствора В, разбавляют водой до 50 см³, приливают 1,0 см³ муравьиной кислоты, 0,5 см³ раствора трилона Б и далее поступают, как указано в 4.4.

Масса селена в растворах для градуировочного графика составляет 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,000010 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам селена строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора селена.

4.4 Проведение анализа

В стакан или коническую колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Условия подготовки раствора пробы

Пробу растворяют при нагревании в 30 - 40 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор до объема 7 - 10 см³. После охлаждения приливают 10 см³ хлорной кислоты и выпаривают до выделения паров хлорной кислоты. Остаток охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до выделения паров хлорной кислоты. Остаток охлаждают, приливают 5 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:2, нагревают на водяной бане в течение 10 мин, приливают 15 - 20 см³ воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки водой.

В стакан вместимостью 250 см³ отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1, разбавляют водой до 50 см³, приливают 1,0 см³ муравьиной кислоты, 0,5 см³ раствора трилона Б и добавляют по каплям аммиак, разбавленный 1:1, до получения рН раствора в пределах 0,9 - 1,1 по рН-метру.

Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см³, приливают 3 см³ раствора о-фенилендиамина, выдерживают 20 мин, вводят 6,0 см³ толуола и встряхивают воронку с растворами 2 мин. После разделения фаз органический слой сливают в пробирку и закрывают притертой пробкой.

Через 2 ч измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 330 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 320 - 340 нм, используя в качестве раствора сравнения толуол и кюветы толщиной поглощающего слоя 1 см.

Массу селена в растворе пробы находят по градуировочному графику.

4.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю селена в пробе X, %, вычисляют по формуле

                                                                           (1)

где М_х - масса селена в растворе пробы, г;

М_к - масса селена 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 указаны в таблице 2.

Таблица 2 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа

В процентах

5 Атомно-абсорбционный метод

5.1 Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 196,0 нм резонансного излучения атомами селена, образующимися в результате электротермической атомизации раствора пробы.

5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр, обеспечивающий проведение измерений с электротермической атомизацией, коррекцию неселективного поглощения и автоматизированную подачу раствора в атомизатор.

Лампа с полым катодом или безэлектродная газоразрядная лампа для возбуждения спектральной линии селена.

Графитовая кювета с пиролитическим покрытием, подготовленная по 5.3.1.

Аргон газообразный по ГОСТ 10157.

Фильтры обеззоленные по [3] или другие средней плотности.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, 1:9, 1:19.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей селена не более 0,0001 %.

Тантал по [4].

Раствор тантала массовой концентрации 0,001 г/см³: в чашку из фторопласта или стеклоуглерода помещают навеску тантала массой 0,100 г, приливают 10 см³ фтористоводородной кислоты, 0,5 - 1,0 см³ азотной кислоты, растворяют при нагревании, раствор охлаждают, разбавляют водой до 100 см³ и хранят в полиэтиленовой посуде.

Селен по ГОСТ 10298.

Растворы селена известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации селена 0,0001 г/см³: в стакан или колбу вместимостью 100 см³ помещают навеску селена массой 0,1000 г, приливают 10 - 15 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют на водяной бане при температуре 60 - 70 °С, охлаждают, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, приливают 50 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации селена 0,00001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора А, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.

Раствор В массовой концентрации селена 0,000001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора Б, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.

5.3 Подготовка к анализу

5.3.1 Подготовка графитовой кюветы

Графитовую кювету с пиролитическим покрытием помещают в электротермический атомизатор атомно-абсорбционного спектрофотометра и вводят в нее раствор тантала дозатором объемом 0,05 см³, а при использовании аэрозольного распылителя - при времени распыления не менее 50 с. Рекомендуемые условия работы атомизатора указаны в таблице 3.

Таблица 3 - Условия работы атомизатора

Введение раствора тантала и атомизацию проводят не менее десяти раз.

Подготовленная графитовая кювета используется многократно для проведения измерений в соответствии с 5.4.

5.3.2 Подготовка растворов для градуировки

5.3.2.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей селена не более 0,0010 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 1,000 г проб никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей селена. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески растворяют при нагревании в 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 2 - 3 мин. При использовании никелевого порошка растворы фильтруют через фильтры (красная или белая лента), предварительно промытые 2 - 3 раза азотной кислотой, разбавленной 1:9, фильтры промывают 2 - 3 раза горячей водой. Растворы выпаривают до объема 5 - 7 см³, приливают 40 - 50 см³ воды, нагревают до кипения, охлаждают и переводят в мерные колбы вместимостью 100 см³.

В колбы отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ раствора В, в колбу с раствором контрольного опыта раствор селена не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса селена в растворах для градуировки составляет 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,000010 г.

5.3.2.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей селена свыше 0,0010 % в мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают по 20 см³ раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.2.1, вводят 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ раствора В, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор селена не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса селена в растворах для градуировки указана в 5.3.2.1.

5.4 Проведение анализа

В стакан или колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску пробы массой 1,000 г, приливают 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 5 - 7 см³, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают, доливают до метки водой.

При массовой доле селена свыше 0,0010 % в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают аликвотную часть раствора объемом 20 см³, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19.

Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 196,0 нм, ширине щели не более 2,0 нм с коррекцией неселективного поглощения в токе аргона не менее двух раз, последовательно вводя их в атомизатор. В зависимости от типа спектрофотометра подбирают оптимальный объем раствора, вводимый в атомизатор, от 0,010 до 0,050 см³ или оптимальное время распыления от 5 до 50 с. Промывают систему водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки нулевой точки используют раствор соответствующего контрольного опыта, подготовленный, как указано в 5.3.2.

Подбор оптимальных температурных режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого спектрофотометра по растворам для градуировки. Рекомендуемые условия работы атомизатора указаны в таблице 4.

Таблица 4 - Условия работы атомизатора

По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам селена строят градуировочные графики.

По значению абсорбции раствора пробы находят массу селена по соответствующему градуировочному графику.

5.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю селена в пробе X, %, вычисляют по формуле

                                                           (2)

где М_х - масса селена 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 указаны в таблице 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Библиография

[1] ТУ 6-09-2878-84 Реактивы. Кислота хлорная химически чистая для анализа

[2] ТУ 6-09-05-1291-84 о-Фенилендиамин (о-диаминбензол)

[3] ТУ 6-09-1678-95^* Фильтры обеззоленные (красная, белая, синяя ленты)

[4] ТУ 48-19-258-77 Фольга танталовая и ниобиевая

^* Действует на территории Российской Федерации.