МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.91

Настоящий стандарт устанавливает атомно-эмиссионный (с индукционной высокочастотной плазмой) метод определения примесей: золота, меди, железа, платины, палладия, родия, висмута, свинца, сурьмы, цинка, кобальта, никеля, мышьяка, теллура и марганца в серебре с массовой долей серебра не менее 99,9 %.

Стандарт не распространяется на серебро высокой чистоты.

Метод основан на возбуждении атомов пробы в индукционной высокочастотной плазме и измерении интенсивности аналитической спектральной линии определяемого элемента при распылении раствора анализируемой пробы в плазму. Связь интенсивности линии с массовой концентрацией элемента в растворе устанавливают с помощью градуировочного графика.

Метод позволяет определять массовые доли примесей в интервалах, приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Нормы погрешности результатов анализа для определяемых значений массовых долей примесей с доверительной вероятностью Р = 0,95 приведены в табл. 2.

Таблица 2

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методу анализа и требования безопасности по ГОСТ 28353.0.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Спектрально-аналитический комплекс, состоящий из высокочастотного генератора мощностью 0,8 - 1,5 кВт, плазменной горелки с распылительной системой, квантометра (полихроматора) или монохроматора с обратной линейной дисперсией не хуже 0,5 нм/мм и фотоэлектрической регистрацией интенсивности излучения, управляющей ЭВМ, дисплея и печатающего устройства.

Аргон газообразный по ГОСТ 10157.

Весы аналитические 2-го класса.

Электропечь муфельная с терморегулятором на температуру 900 °С.

Плита электрическая с закрытой спиралью.

Ступка агатовая.

Стаканы стеклянные вместимостью 50, 100, 200, 250 и 300 см³ по ГОСТ 25336.

Колбы стеклянные вместимостью 25, 50, 100 см³ по ГОСТ 25336.

Тигли корундовые.

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см³ с делениями по ГОСТ 29169, ГОСТ 29227- ГОСТ 29230.

Колбы мерные вместимостью 25, 50 и 100 см³ по ГОСТ 1770.

Фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента», «белая лента» по ТУ 6-09-1678.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261 и разбавленная 1 : 1, 1 : 5, 1 : 10 и 1 : 100.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125 и разбавленная 1 : 1, 1 : 10.

Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262 и разбавленная 1 : 9.

Бария перекись особой чистоты по ТУ 6-09-03-462.

Серебро высокой чистоты по ТУ 48-1-10.

Золото по ГОСТ 6835.

Железо карбонильное, радиотехническое по ГОСТ 13610.

Медь по ГОСТ 859.

Висмут по ГОСТ 10928.

Свинец высокой чистоты по ГОСТ 22861.

Цинк по ГОСТ 3640.

Сурьма по ГОСТ 1089.

Кобальт по ГОСТ 123.

Никель по ГОСТ 849.

Теллур по ГОСТ 17614.

Палладий в порошке по ГОСТ 14836.

Марганец металлический по ГОСТ 6008.

Мышьяк металлический особой чистоты по НТД.

Платина в порошке по ГОСТ 14837.

Родий в порошке по ГОСТ 12342 или родий треххлористый четырехводный по ТУ 6-09-2024.

Стандартные образцы состава серебра.

Растворы, содержащие по 1 мг/см³ висмута, меди, никеля, свинца, железа, кобальта и мышьяка: навеску каждого из перечисленных металлов массой 100 мг растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты (1 : 1) при нагревании. Раствор кипятят до удаления оксидов азота, переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

Растворы, содержащие по 1 мг/см³ золота, платины, сурьмы и теллура: навеску каждого из перечисленных металлов массой 100 мг растворяют в 20 см³ смеси соляной и азотной кислот (3:1) при нагревании, раствор упаривают до объема 3 - 5 см³, приливают 20 см³ раствора соляной кислоты (1 : 5), переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки этим же раствором кислоты и перемешивают.

Растворы, содержащие по 1 мг/см³ цинка и марганца: навеску каждого из перечисленных металлов массой 100 мг растворяют в 10 см³ раствора соляной кислоты (1 : 1) при нагревании. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, доводят до метки раствором соляной кислоты (1 : 5) и перемешивают.

Раствор, содержащий 1 мг/см³ палладия: навеску палладия массой 100 мг растворяют в 10 см³ азотной кислоты при нагревании, раствор упаривают до объема 3 - 5 см³, приливают 20 см³ раствора соляной кислоты (1 : 5), переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки этим же раствором кислоты и перемешивают.

Раствор, содержащий 1 мг/см³ родия, готовят одним из приведенных способов:

1) Навеску родия (в виде порошка) массой 100 мг тщательно перемешивают с пятикратным количеством перекиси бария, перетирают в агатовой ступке, переносят в корундовый тигель и спекают в течение 2 - 3 ч при температуре 800 - 900 °С (тигель ставят в холодный муфель). Спек охлаждают, переносят в стакан вместимостью 200 см³, смачивают водой и растворяют в растворе соляной кислоты (1 : 1) до полного растворения. Если после растворения спека в растворе соляной кислоты остается остаток, спекание и растворение повторяют. Полученный раствор разбавляют водой до объема 50 см³ и осаждают сульфат бария добавлением раствора серной кислоты (1 : 9) порциями при постоянном перемешивании. Раствор нагревают до температуры 60 - 70 °С. Через 2 - 3 ч проверяют полноту осаждения сульфата бария и отфильтровывают его через фильтр «синяя лента» или двойной фильтр «белая лента» в мерную колбу вместимостью 100 см³. Осадок на фильтре промывают 4 - 5 раз горячим раствором соляной кислоты (1 : 5), а затем 5 - 6 раз горячей водой. Раствор доводят до метки раствором соляной кислоты (1 : 5) и перемешивают.

2) Навеску треххлористого родия массой 273,4 мг растворяют в 20 см³ раствора соляной кислоты (1 : 1) при слабом нагревании, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки раствором соляной кислоты (1 : 5) и перемешивают.

Раствор А: в мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают по 1 см³ растворов золота, платины, палладия, родия, железа, меди, висмута, теллура, кобальта, никеля, мышьяка, сурьмы, свинца, цинка и марганца, добавляют 20 см³ соляной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора содержит по 10 мкг каждого из определяемых элементов; устойчив в течение месяца.

Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 10 см³ раствора А, доводят до метки раствором соляной кислоты (1 : 5) и перемешивают. 1 см³ раствора содержит по 1 мкг каждого из определяемых элементов; готовят в день применения.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Подготовка проб к анализу без отделения серебра

Для выполнения анализа отбирают две навески серебра массой по 0,5 - 1,0 г, каждую из которых помещают в стакан вместимостью 50 - 100 см³ и очищают поверхность серебра по ГОСТ 28353.0.

Навеску растворяют при слабом нагревании в 10 см³ раствора азотной кислоты (1 : 1). После растворения серебра прибавляют 10 см³ воды, отфильтровывают раствор в колбу вместимостью 50 - 100 см³ через двойной фильтр «синяя лента» с добавлением мацерированной бумаги и промывают осадок, содержащий золото и родий, раствором азотной кислоты (1 : 10). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 - 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают (раствор 1).

Раствор 1 анализируют на содержание мышьяка, висмута, меди, кобальта, железа, марганца, никеля, свинца, палладия, платины, теллура и цинка.

Фильтр с осадком помещают в стакан вместимостью 50 см³, добавляют 5 см³ смеси соляной и азотной кислот (3 : 1), выдерживают на плите 5 - 10 мин при слабом нагревании, добавляют 5 см³ раствора соляной кислоты (1 : 5) и отфильтровывают раствор в колбу вместимостью 50 см³. Фильтр промывают раствором соляной кислоты (1 : 10). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см³, доводят до метки водой и перемешивают (раствор 2).

Раствор 2 анализируют на содержание золота.

Одновременно через все стадии подготовки проб к анализу проводят два контрольных опыта на чистоту реактивов.

3.2. Подготовка проб к анализу с отделением серебра

3.2.1. Для выполнения анализа отбирают две навески серебра массой по 0,5 - 2,0 г, каждую из которых помещают в стакан вместимостью 250 см³ и очищают поверхность серебра по ГОСТ 28353.0.

В стакан приливают 10 см³ раствора азотной кислоты (1 : 1) и растворяют навеску при слабом нагревании. После полного растворения серебра прибавляют 5 см³ соляной кислоты и растворяют золото и родий при слабом нагревании в течение 3 - 5 мин. Раствор разбавляют горячей водой до объема 150 - 200 см³ и сразу же отфильтровывают в стакан вместимостью 300 см³ через фильтр «синяя лента», предварительно промытый 4 - 5 раз горячим раствором соляной кислоты (1 : 100) и 2 - 3 раза горячей водой, не перенося осадок хлорида серебра на фильтр. Осадок промывают декантацией 5 - 6 раз горячим раствором соляной кислоты (1 : 100). Раствор (фильтрат 1) упаривают при умеренном нагревании до объема 2 - 3 см³.

3.2.2. Фильтр, через который проводилось фильтрование, помещают в стакан с осадком хлорида серебра и прибавляют по 10 см³ серной и азотной кислот. Пробу выдерживают при комнатной температуре до прекращения бурной реакции, затем нагревают до выделения густых паров серного ангидрида. Стакан переставляют на переднюю часть плиты, осторожно по стенке стакана прибавляют 4 - 5 капель азотной кислоты и снова нагревают до густых паров серного ангидрида. Операцию прибавления азотной кислоты повторяют до полного растворения хлорида серебра. Раствор упаривают до влажных солей, охлаждают, прибавляют 10 см³ азотной кислоты, 100 см³ горячей воды и нагревают до растворения солей. К раствору прибавляют 3 см³ соляной кислоты и сразу же фильтруют в стакан с упаренным фильтратом 1 через фильтр «синяя лента», предварительно подготовленный, как указано в п. 3.2.1. Осадок промывают декантацией 6 - 7 раз горячим раствором соляной кислоты (1 : 100). Фильтрат упаривают при умеренном нагревании до объема 2 - 3 см³.

К остатку после упаривания прибавляют 3 см³ соляной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 - 50 см³, ополаскивают стакан водой. Раствор доводят до метки раствором соляной кислоты (1 : 5) и перемешивают. Полученный раствор поступает на анализ.

Одновременно через все стадии подготовки проб к анализу проводят два контрольных опыта на чистоту реактивов.

3.3. Приготовление растворов сравнения

3.3.1. Для определения примесей в серебре без отделения серебра используют растворы сравнения, полученные при растворении стандартных образцов состава серебра.

Для этого отбирают по две навески стандартных образцов состава массой по 0,5 - 1,0 г, массовые доли примесей в которых меньше и больше ожидаемых массовых долей примесей в анализируемом образце. Растворение навесок и приготовление растворов проводят по п. 3.1 одновременно с подготовкой проб к анализу.

3.3.2. Для определения примесей в серебре с отделением серебра используют растворы сравнения, приготовленные из растворов А и Б.

Растворы сравнения с массовой концентрацией определяемых элементов 0,01; 0,03; 0,05; 0,10; 0,20; 0,40 и 1,00 мкг/см³: в мерные колбы вместимостью 50 см³ вводят аликвотные части раствора А или Б (табл. 3), доводят до метки раствором соляной кислоты (1 : 5) и перемешивают.

Таблица 3

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Спектрально-аналитический комплекс готовят к работе, включают и проводят измерения аналитического сигнала в соответствии с рабочей инструкцией по эксплуатации прибора. Длина волн аналитических спектральных линий приведена в табл. 4.

Таблица 4

Последовательно вводят в плазму растворы сравнения и с помощью специальной программы методом наименьших квадратов получают числовые значения коэффициентов полиномов, аппроксимирующих градуировочные характеристики для каждого из определяемых элементов, которые вводят в долговременную память ЭВМ.

Градуировочные характеристики получают в координатах: интенсивность аналитической линии определяемого элемента за вычетом интенсивности излучения спектра для раствора контрольного опыта на длине волны аналитической линии определяемого элемента - массовая концентрация элемента в растворах сравнения.

Растворы анализируемых проб вводят в плазму и измеряют интенсивности аналитических линий определяемых элементов. В соответствии с программой для каждого раствора выполняют по 3 измерения интенсивности и вычисляют среднее значение, по которому с помощью градуировочной характеристики находят концентрацию элемента в мкг/см³ в растворе пробы.

Примечание. При переходе от анализа азотнокислых растворов серебра к солянокислым и наоборот необходимо тщательно промывать распылительную систему раствором азотной кислоты (1 : 10) и водой до отрицательной реакции на ионы серебра или хлорид-ионы соответственно.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Массовую долю определяемого элемента (X) в процентах рассчитывают по формуле

где с - массовая концентрация определяемого элемента в анализируемом растворе, мкг/см³;

V- объем раствора пробы, см³;

т - масса навески пробы, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, каждое из которых выполнено из отдельной навески.

5.2. Расхождение результатов параллельных определений (разность между большим и меньшим из двух результатов параллельных определений) и расхождение результатов анализа (разность между большим и меньшим из двух результатов анализа) не должны превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, установленных с доверительной вероятностью Р = 0,95 и приведенных в табл. 5.

Таблица 5

Для промежуточных значений массовых долей определяемых элементов допускаемые расхождения рассчитывают методом линейной интерполяции.

6. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ АНАЛИЗА

Контроль точности анализа проводят по стандартным образцам состава серебра в соответствии с ГОСТ 28353.0.

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Главным управлением драгоценных металлов и алмазов при Совете Министров СССР и Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Ю.А. Карпов, д-р хим. наук (руководитель темы); О.А. Ширяева, канд. хим. наук; Л.Н. Рязанова, канд. хим. наук; И.Н. Владимирская; С.В. Соколов; Т.Д. Горностаева, канд. хим. наук; Л.В. Потанина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.11.89 № 3523

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2005 г.