МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.79 Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения цинка (при массовой доле цинка от 0,01 % до 2 %) и титриметрический метод определения цинка (при массовой доле пинка от 0,2 % до 2 %) и атомно-абсорбционный метод определения цинка (при массовой доле цинка от 0,01 % до 10 %) по ГОСТ 18175, ГОСТ 614 и ГОСТ 493. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2). 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением по разд. 1 ГОСТ 15027.1. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2). 2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА2.1. Сущность метода Метод основан на полярографическом определении цинка на фоне хлоридоноаммиачного буферного раствора после хроматографического или электролитического отделения меди. 2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Установка для электролиза с платиновыми электродами по ГОСТ 6563. Колонки хроматографические, выполненные из стекла, высотой 600 мм и диаметром 15 мм (см. чертеж). Полярограф осциллографический типа ПО-5122, полярограф типа ППТ-1 или любой другой подходящий полярограф переменного тока. Ячейка полярографическая, выполненная из стекла, вместимостью не менее 40 см3, с выносным электродом сравнения (насыщенный каломельный электрод) и ртутным капающим катодом. Смола ионообменная АВ-17 по ГОСТ 20301. Вата стеклянная. Азот газообразный по ГОСТ 9293. Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1. Кислота азотная по ГОСТ 11125, и разбавленная 1:1. Кислота соляная по ГОСТ 14261, раствор 2 моль/дм3 разбавленная 1:1, и 3 %-ный раствор. Смесь кислот для растворения; готовят смешиванием одного объема концентрированной азотной кислоты с тремя объемами концентрированной соляной кислоты. Натрий хлористый по ГОСТ 4233, насыщенный раствор. Гидрат окиси калия (едкое кали) раствор 50 и 100 г/дм3. Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3. Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207, раствор 30 г/дм3. Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484. Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062. Бром по ГОСТ 4109. Смесь для растворения, свежеприготовленная; готовят следующим образом: девять объемов бромистоводородной кислоты смешивают с одним объемом брома. Натрий сернистокислый кристаллический по ТУ 6-09-4327. Желатин по ГОСТ 11293. Аммоний хлористый по ГОСТ 3773. Аммиак водный по ГОСТ 3760. Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор 10 г/дм3. Ртуть по ГОСТ 4658 марки Р0, обезвоженная. Фоновый электролит; готовят следующим образом: 53 г хлористого аммония и 25 г сернистокислого натрия растворяют в 500 см3 воды; 0,2 г желатина растворяют в 50 см3 горячей воды. После охлаждения соединяют оба раствора, добавляют 75 см3 аммиака и доливают водой до 1 дм3. Цинк марки Ц0 по ГОСТ 3640. Раствор цинка стандартный; готовят следующим образом: 0,1 г цинка растворяют при нагревании в 30 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 0,0001 г цинка. Аммоний роданистый, раствор 10 г/дм3. (Измененная редакция, Изм. № 1). 2.3. Подготовка к анализу 2.3.1. Подготовка хроматографических колонок к работе 50 г ионообменной смолы фракций 0,25 - 0,5 мм помещают в стакан вместимостью 500 см3 и заливают 40 см3 раствора хлористого натрия. Смолу выдерживают в растворе 24 ч при комнатной температуре. Сливают раствор и промывают смолу декантацией 3 %-ным раствором соляной кислоты до полного удаления железа (реакция с роданидом калия или аммония). Смолу последовательно промывают раствором гидрата окиси калия 50 г/дм3, а затем раствором 100 г/дм3 до полного удаления хлорид-ионов (реакция с азотнокислым серебром). Смолу промывают дистиллированной водой до слабощелочной реакции промывной жидкости, затем обрабатывают тремя порциями раствора 2 моль/дм3 соляной кислоты по 100 см3 каждая. В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из стеклянной ваты, затем заполняют колонку слоем смолы высотой 30 - 32 см, при этом тщательно следят за тем, чтобы пузырьки воздуха не задерживались между зернами смолы. После заполнения колонок через смолу пропускают 100 см3 раствора 2 моль/дм3 соляной кислоты. Перед проведением анализа высота раствора соляной кислоты над смолой должна быть 1 - 2 см. В процессе работы хроматографические колонки должны оставаться под слоем жидкости высотой не менее 2 см. Таблица 1
По окончании хроматографического разделения смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой реакции промывной жидкости, затем 100 см3 раствора 2 моль/дм3 соляной кислоты. 2.4. Проведение анализа 2.4.1. С хроматографическим отделением меди Навеску бронзы (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см3, накрытый часовым стеклом, и растворяют при нагревании в 20 см3 смеси кислот для растворения. По окончании растворения стекло и стенки стакана обмывают водой, раствор выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 10 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Обработку сухого остатка соляной кислотой повторяют четыре раза. Сухой остаток растворяют в 40 см3 раствора 2 моль/дм3 соляной кислоты и пропускают раствор через хроматографическую колонку с ионообменной смолой со скоростью не более 2 см3/мин. Скорость пропускания раствора регулируется краном или зажимом в нижней части колонки. После пропускания пробы колонку промывают раствором 2 моль/дм3 соляной кислоты до полной отмывки от меди (отсутствие реакции элюата с железистосинеродистым калием). Цинк десорбируют 250 см3 воды со скоростью 1,5 - 2 см3/мин, собирая элюат в стакан вместимостью 300 см3. Раствор выпаривают до влажных солей, соли растворяют при слабом нагревании в фоновом электролите и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки тем же раствором и перемешивают. Одновременно с определением цинка в бронзе проводят контрольный опыт со всеми реактивами по описанной выше методике. В полярографическую ячейку помещают аликвотную часть раствора (см. табл. 1), разбавляют фоновым электролитом до 20 см3, продувают током азота в течение 3-5 мин и снимают катодную поляризационную кривую в интервале напряжений от минус 1,0 до минус 1,6 В, регистрируя пик восстановления цинка при минус 1,35 В. При работе с полярографом постоянного тока в раствор добавляют 2 - 3 кристаллика сернистокислого натрия. Чувствительность регистрирующего прибора выбирается таким образом, чтобы высота пика цинка была не менее 10 мм. При работе с полярографом типа ПО-5122 определение проводят при скорости развертки 0,5 - 1 В/с, в режимах «диф. 1» или «диф. 2». Содержание цинка в растворе находят методом стандартных добавок. Аликвотную часть стандартного раствора цинка добавляют в анализируемый раствор, перемешивают в течение 3 мин и далее анализ ведут, как при определении цинка в сплаве. Объем стандартной добавки выбирают так, чтобы высота пика цинка увеличилась в 1,5 - 2 раза по сравнению с высотой пика цинка в анализируемом растворе. (Измененная редакция, Изм. № 1). 2.4.2. С электролитическим отделением меди Навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 300 см3, накрытый часовым стеклом, и растворяют в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании. По растворении ополаскивают стекло и стенки стакана водой, раствор кипятят для удаления окислов азота, охлаждают, разбавляют водой до 150 см3, прибавляют 3 см3 серной кислоты и проводят электролиз по ГОСТ 15027.1. Раствор после электролиза выпаривают до влажных солей, соли растворяют при слабом нагревании в хлоридно-аммиачном буферном растворе и далее проводят анализ, как указано в п. 2.4.1. 2.4.3. При анализе сплавов с массовой долей кремния свыше 0,05 % навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в платиновую чашку и растворяют в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2 см3 фтористоводородной кислоты. После растворения добавляют 20 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до густого дыма серной кислоты. Охлаждают, стенки чашки ополаскивают водой и выпаривают досуха. Остаток растворяют в 50 - 70 см3 2М соляной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.4.1. 2.4.4. При анализе сплавов с массовой долей олова и свинца свыше 0,05 % навеску бронзы (см. табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см3, осторожно добавляют 20 см3 смеси для растворения. После растворения пробы осторожно выпаривают раствор досуха. Выпаривание с 15 см3 смеси для растворения повторяют 3 - 4 раза до полной отгонки олова, к остатку добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до густого дыма серной кислоты. Охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь выпаривают до густого дыма серной кислоты. Охлаждают, добавляют 30 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают и фильтруют через плотный фильтр, промывают осадок на фильтре серной кислотой, разбавленной 3:100. Фильтрат выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 50 - 70 см3 соляной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.4.1. 2.4.3; 2.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 1). 2.5. Обработка результатов 2.5.1. Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
где h - высота пика цинка при полярографировании анализируемого раствора, мм; h1 - высота пика цинка при полярографировании контрольного раствора, мм; С - концентрация стандартного раствора цинка, г/см3; V - объем стандартной добавки, см3; h2 - высота пика цинка после введения стандартного раствора, мм; т - масса навески сплава, соответствующая аликвотной части раствора, взятая на полярографирование, г. 2.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d- показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2. Таблица 2
(Измененная редакция, Изм. № 2). 2.5.2а. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 2. 2.5.2б. Контроль точности результатов анализа Контроль точности результатов анализа проводят методом добавок или сопоставлением результатов анализа полученных полярографическим и атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086. 2.5.2а, 2.5.2б. (Введены дополнительно, Изм. № 2). 2.5.3. При разногласиях в оценке качества бронз применяют полярографический метод. 3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ
|
Масса навески, г |
|
От 0,2 до 1,0 |
1 |
Св. 1,0 » 2,0 |
0,5 |
Раствор пропускают через колонку со скоростью 5 см3/мин. Стакан и колонку промывают 200 см3 раствором 2 моль/дм3 соляной кислоты с той же скоростью до полного удаления ионов меди. Контроль на полноту промывания проводят раствором железистосинеродистого калия. Цинк элюируют 250 см3 раствора 0,03 моль/дм3 соляной кислоты, сохраняя ту же скорость протекания. Элюат собирают в коническую колбу вместимостью 500 см3, насыпают щепотку смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием до слабо-желтой окраски раствора и нейтрализуют раствором аммиака, разбавленным 1:5, по каплям до перехода в слабо-сиреневую окраску, добавляют 2,5 см3 раствора серноватисто-кислого натрия и 1 см3 раствора фтористого натрия.
Приливают 10 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из светло-сиреневой в светло-лимонную.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4.2. Для сплавов с массовой долей олова и свинца свыше 0,05 %
Навеску бронзы (см. табл. 3) помещают в стакан вместимостью 250 см3 и осторожно добавляют 20 см3 смеси для растворения. После растворения раствор выпаривают досуха. Выпаривание с 15 см3 смеси для растворения повторяют 3 - 4 раза. К остатку добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и упаривают до густого белого дыма серной кислоты, охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь упаривают до густого белого дыма серной кислоты. Охлаждают, добавляют 50 см3 воды, кипятят до растворения солей, охлаждают и оставляют стоять на 4 ч, отфильтровывают осадок на плотный фильтр, промывая его раствором серной кислоты, разбавленной 3:100.
Фильтрат выпаривают досуха, остаток растворяют в 50 - 70 см3 2 моль/дм3 соляной кислоты и далее поступают, как указано в п. 3.4.1.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Массовую долю цинка (X1) в процентах вычисляют по формуле
где V - объем раствора трилона Б, затраченный на титрование, см3;
Т - титр раствора трилона Б, выраженный в граммах цинка на 1 см3;
m - масса навески, г.
3.5.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.5.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
3.5.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят методом добавок или сопоставлением результатов, полученных титриметрическим и атомно-абсорбционным методами в соответствии с ГОСТ 25086.
3.5.3, 3.5.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
4.1. Сущность метода
Метод основан на измерении абсорбции света атомами цинка, образующимися при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для цинка.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1 и растворы 2 и 1 моль/дм3.
Смесь кислот; готовят следующим образом: объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Цинк по ГОСТ 3640 с массовой долей цинка не менее 99,9 %.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г цинка растворяют при нагревании в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,0005 г цинка.
Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора 2 моль/дм3 соляной кислоты и доливают водой до метки.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г цинка.
Раствор В; готовят следующим образом: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора 2 моль/дм3 соляной кислоты и доливают водой до метки.
1 см3 раствора В содержит 0,00001 г цинка.
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Для бронз с массовой долей олова и кремния до 0,05 %
Навеску бронзы массой, указанной в табл. 5, помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1.
Раствор охлаждают, переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 5) и доливают до метки водой. Аликвотную часть раствора переносят в соответствующую мерную колбу, добавляют раствор 2 моль/дм3 соляной кислоты и доливают водой до метки.
Измеряют атомную абсорбцию цинка в пламени ацетилен-воздух при длине волны 213,8 нм параллельно с градуировочными растворами.
4.3.2. Для бронз с массовой долей олова свыше 0,05 %
Таблица 5
Масса навески, г |
Объем раствора пробы, см3 |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
Объем 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты, см3 |
Объем раствора пробы после разбавления, см3 |
|
От 0,01 до 0,1 |
1 |
100 |
Весь раствор |
- |
- |
Св. 0,1 » 0,5 |
1 |
100 |
10 |
10 |
100 |
» 0,5 » 4,0 |
0,5 |
250 |
5 |
10 |
100 |
» 4,0 » 10 |
0,5 |
250 |
5 |
25 |
250 |
Навеску сплава массой, указанной в табл. 5, помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 смеси кислот. Раствор охлаждают, переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 5), ополаскивают стенки стакана раствором 1 моль/дм3 соляной кислоты и доливают до метки той же кислотой. Аликвотную часть раствора переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 5) и доливают до метки раствором 1 моль/дм3 соляной кислоты.
Измеряют атомную абсорбцию цинка, как указано в п. 4.3.1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.3.3. Для бронз с массовой долей кремния свыше 0,05 %
Навеску бронзы массой, указанной в табл. 5, помещают в платиновую чашку и растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и 2 см3 фтористоводородной кислоты. После растворения добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и раствор выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки чашки водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают и растворяют в воде при нагревании. Раствор охлаждают, перенося! в соответствующую мерную колбу (см. табл. 5) и доливают до метки водой. Аликвотную часть раствора переносят в соответствующую мерную колбу (см. табл. 5), добавляют раствор 2 моль/дм3 соляной кислоты и доливают водой до метки.
Измеряют атомную абсорбцию цинка, как указано в п. 4.3.1.
4.3.4. Построение градуировочного графика
В десять из одиннадцати мерных колб вместимостью по 100 см3 помещают 2,5; 5,0; 10 см3 стандартного раствора В; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см3 стандартного раствора Б цинка. Во все колбы добавляют по 10 см3 раствора 2 моль/дм3 соляной кислоты и доливают водой до метки.
Измеряют атомную абсорбцию цинка, как указано в п. 4.3.1.
По полученным данным строят градуировочный график.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю цинка (Х2) в процентах вычисляют по формуле
где С - концентрация цинка, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V- объем конечного раствора пробы, см3;
т - масса навески, содержащаяся в конечном объеме раствора пробы, г.
4.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (d - показатель сходимости) не должны превышать допускаемых значений, приведенных в табл. 2.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (D - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
4.4.4. Контроль точности результатов анализа
Контроль точности результатов анализа проводят методом добавок или сопоставлением результатов, полученных атомно-абсорбционным и титриметрическим или полярографическим методами в соответствии с ГОСТ 25086.
4.4.3, 4.4.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 20.06.77 № 1614
3. ВЗАМЕН ГОСТ 15027.12-69
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1529-79
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, подпункта |
ТУ 6-09-4327-78 |
|||
ТУ 6-09-5413-88 |
|||
|
|
ТУ 113-08-586-86 |
6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями № 1, 2, утвержденными в феврале 1983 г., марте 1988 г. (ИУС 6-83, 6-88)
СОДЕРЖАНИЕ
2. Полярографический метод определения цинка. 1 3. Титриметрический комплексонометрический метод определения цинка. 5 |