НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения кобальта 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 13047.4-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.6-81

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения кобальта в никеле

Nickel. Cobalt.

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения кобальта при массовой доле от 0,001 % до 1,0 % в первичном никеле по ГОСТ 849 и никелевом порошке по ГОСТ 9722.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические условия

ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. 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 20015-88 Хлороформ. Технические условия

ГОСТ 27067-86 Аммоний роданистый. 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 500 нм раствора комплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солыо после предварительной экстракции его соединений с роданидом аммония и диантипирилметаном.

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 490 - 540 нм.

Иономер, обеспечивающий проведение измерений в области рН 5 - 6.

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или при необходимости по ГОСТ 14261, раствор молярной концентрации 5 моль/дм³.

Кислота аскорбиновая фармакопейная по [1], раствор массовой концентрации 0,1 г/см³.

Кислота уксусная по ГОСТ 61, разбавленная 1:1, и раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм³.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор массовой концентрации 0,4 г/см³.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199, раствор массовой концентрации 0,5 г/см³ и раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм³.

Буферный раствор: смешивают 150 см³ раствора уксусной кислоты молярной концентрации 0,2 моль/дм³ и 850 см³ раствора уксуснокислого натрия молярной концентрации 0,2 моль/дм³, добавляют уксусную кислоту, разбавленную 1:1, или раствор уксуснокислого натрия массовой концентрации 0,5 г/см³ до получения рН раствора в пределах 5,2 - 5,4.

Диантипирилметан по [2], раствор массовой концентрации 0,02 г/см³ в хлороформе.

Хлороформ по ГОСТ 20015 или [3].

Нитрозо-Р-соль по [4], раствор массовой концентрации 0,001 г/см³.

Кобальт по ГОСТ 123.

Растворы кобальта известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см³: в стакан или колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску кобальта массой 1,0000 г, приливают 25 - 30 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют, выпаривают раствор до объема 7 - 10 см³, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, охлаждают, приливают 50 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации кобальта 0,0001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора А, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

Раствор В массовой концентрации кобальта 0,00001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора Б, приливают 5 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

4.3 Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика в стаканы или колбы вместимостью 100 см³ отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см³ раствора В, приливают 0,5 см³ уксусной кислоты, разбавленной 1:1, далее поступают, как указано в 4.4.2.

Масса кобальта в растворах для градуировочного графика составляет 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010 г.

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

4.4 Проведение анализа

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

Таблица 1 - Условия подготовки раствора пробы

Пробу растворяют при нагревании в 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор до объема 7 - 10 см³.

При массовой доле кобальта свыше 0,01 % раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и в стакан вместимостью 100 или 150 см³ отбирают аликвотную часть объемом в соответствии с таблицей 1.

К раствору или аликвотной части его приливают 10 см³ соляной кислоты, выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой повторяют. К остатку приливают 5 см³ раствора соляной кислоты молярной концентрации 5 моль/дм³, 5 см³ воды, нагревают до растворения солей и охлаждают.

Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см³, приливают 10 см³ раствора аскорбиновой кислоты, выдерживают 1 - 2 мин, приливают 10 см³ раствора роданистого аммония, доливают водой до 50 см³, приливают 10 см³ раствора диантипирилметана и экстрагируют 1 мин. После расслоения фаз органическую фазу сливают в другую делительную воронку вместимостью 100 см³, а к водной фазе приливают 10 см³ раствора диантипирилметана, повторяют экстракцию 1 мин, органические фазы объединяют, а водную - отбрасывают.

К органической фазе приливают 15 см³ буферного раствора и встряхивают воронку 1 мин. Органическую фазу сливают в другую делительную воронку, водную фазу сливают в стакан или колбу вместимостью 100 см³. К органической фазе вновь приливают 15 см³ буферного раствора и встряхивают делительную воронку 1 мин. Органическую фазу отбрасывают, а водные фазы объединяют.

К объединенному раствору приливают 0,5 см³ уксусной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до объема 10 - 15 см³.

4.4.2 К раствору приливают 5 см³ раствора уксуснокислого натрия массовой концентрации 0,5 г/см³, кипятят 2 - 3 мин, приливают 10 см³ раствора нитрозо-Р-соли, кипятят 2 - 3 мин, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 1 мин. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки водой.

Через 25 - 30 мин измеряют светопоглощение раствора пробы и контрольного опыта на спектрофотометре при длине волны 500 нм или на фотоэлектроколориметре в области длин волн 490 - 540 нм, используя в качестве раствора сравнения раствор, подготовленный, как указано в 4.3, без введения раствора кобальта.

Массу кобальта в растворах находят по градуировочному графику.

4.5 Обработка результатов анализа

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

                                                  (1)

где М_х - масса кобальта в растворе пробы, г;

М_к - масса кобальта 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 2.

Таблица 2 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа

В процентах

5 Атомно-абсорбционный метод

5.1 Метод анализа

Метод основан на измерении при длине волны 240,7 нм поглощения резонансного излучения атомами кобальта, 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 кобальта.

Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457.

Фильтры обеззоленные по [5] или другие средней плотности.

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

Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей кобальта не более 0,001 %.

Кобальт по ГОСТ 123.

Растворы кобальта известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см³ готовят, как указано в 4.2.

Раствор Б массовой концентрации кобальта 0,0001 г/см³ готовят, как указано в 4.2.

5.3 Подготовка к анализу

5.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей кобальта по 0,01 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 5,000 г проб карбонильного никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей кобальта. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески пробы растворяют при нагревании в 50 - 60 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. 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 10 - 15 см³, приливают 40 - 50 см³ воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см³.

В колбы отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора Б, в колбу с раствором контрольного опыта раствор кобальта не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.2.

Масса кобальта 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 кобальта от 0,01 % до 0,05 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 1,000 г проб карбонильного никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей кобальта. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески пробы растворяют при нагревании в 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и поступают, как указано в 5.3.1.

Масса кобальта в растворах для градуировки указана в 5.3.1.

5.3.3 Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей кобальта от 0,05 % до 0,5 % в мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают по 10 см³ раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.2, вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор кобальта не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса кобальта в растворах для градуировки указана в 5.3.1.

5.4 Проведение анализа

5.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3 - Условия подготовки раствора пробы

Пробу массой 5,000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см³, а массой 0,500 - 1,000 г - в 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают соответственно до объема 15 - 20 см³ и 5 - 7 см³, приливают 40 - 50 см³ воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см³.

При массовой доле кобальта свыше 0,5 % в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают аликвотную часть раствора объемом в соответствии с таблицей 3 и доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19.

5.4.2 Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 240,7 нм, ширине щели не более 1,0 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, подготовленный, как указано в 5.3.

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

По значению абсорбции раствора пробы находят массу кобальта по градуировочному графику в соответствии с таблицей 3.

5.5 Обработка результатов анализа

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

                                                          (2)

где М_х - масса кобальта 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 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Библиография

[1] ФС 42-2662-89 Аскорбиновая кислота фармакопейная

(Регистр лекарственных средств в России, М., 1993, Инфармхим)

[2] ТУ 6-09-57-33-89 Диантипирилметан

[3] ГФ X, статья 160 Хлороформ фармакопейный

[4] ТУ 6-09-5320-86 Нитрозо-Р-соль

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

______

^* Действует на территории Российской Федерации.