Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 17 сентября 2002 г. N 334-ст

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

 

Nickel. Cobalt.

Methods for determination of copper

 

ГОСТ 13047.10-2002

 

Группа В59

 

МКС 77.120.40

 

ОКСТУ 1732

 

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 N 21 от 30 мая 2002 г.).

За принятие проголосовали:

 

┌───────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐

│     Наименование государства      │  Наименование национального органа  │

│                                   │          по стандартизации          │

├───────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤

│Азербайджанская Республика         │Азгосстандарт                        │

│Республика Армения                 │Армгосстандарт                       │

│Республика Беларусь                │Госстандарт Республики Беларусь      │

│Грузия                             │Грузстандарт                         │

│Кыргызская Республика              │Кыргызстандарт                       │

│Республика Молдова                 │Молдовастандарт                      │

│Российская Федерация               │Госстандарт России                   │

│Республика Таджикистан             │Таджикстандарт                       │

│Туркменистан                       │Главгосслужба "Туркменстандартлары"  │

│Республика Узбекистан              │Узгосстандарт                        │

│Украина                            │Госстандарт Украины                  │

└───────────────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘

 

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. N 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.10-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4. Взамен ГОСТ 13047.7-81, ГОСТ 741.4-80.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения меди при массовой доле от 0,0002% до 2,0% в первичном никеле по ГОСТ 849, никелевом порошке по ГОСТ 9722, кобальте по ГОСТ 123 и кобальтовом порошке по ГОСТ 9721.

 

2. Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 123-98. Кобальт. Технические условия

ГОСТ 849-97. Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 859-2001. Медь. Марки

ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4328-77. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

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

ГОСТ 5845-79. Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия

ГОСТ 9721-79. Порошок кобальтовый. 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 20015-88. Хлороформ. 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 435 нм раствора комплексного соединения меди с диэтилдитиокарбаматом, экстрагируемого хлороформом при pH 3 - 4.

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 420 - 450 нм.

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

Аммиак водный по ГОСТ 3760 или при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:1, 1:9.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.

Калий-натрий виннокислый 4-водный по ГОСТ 5845, раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.

Свинца диэтилдитиокарбамат по [1], раствор массовой концентрации 0,0001 г/см3 в хлороформе.

Бумага индикаторная универсальная по [2].

Хлороформ по ГОСТ 20015 или фармакопейный по [3].

Медь по ГОСТ 859.

Растворы меди известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации меди 0,001 г/см3: в стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску меди массой 1,0000 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации меди 0,0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора А и доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19.

Раствор В массовой концентрации меди 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора Б и доливают до метки водой.

Раствор Г массовой концентрации меди 0,000005 г/см3: в мерную колбу вместимостью 200 см3 отбирают 10 см3 раствора Б и доливают до метки водой.

4.3. Подготовка к анализу

4.3.1. Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей меди не более 0,03% в делительную воронку вместимостью 100 см3 последовательно отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 см3 раствора Г, приливают 50 - 60 см3 воды и далее поступают, как указано в 4.4.2 и 4.4.4.

Масса меди в растворах для градуировки 1 составляет 0,0000025; 0,0000050; 0,0000100; 0,0000200; 0,0000300; 0,0000400 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам меди строят градуировочный график 1 с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора меди.

4.3.2. Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей меди свыше 0,03% в делительную воронку вместимостью 100 см3 последовательно отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0 см3 раствора В, приливают 50 - 60 см3 воды, добавляют по каплям азотную кислоту, разбавленную 1:9, или аммиак, разбавленный 1:1, до получения pH раствора в пределах 3 - 4 по универсальной индикаторной бумаге и далее поступают, как указано в 4.4.2 и 4.4.4.

Масса меди в растворах для градуировки 2 составляет 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00005; 0,00007; 0,00010 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам меди строят градуировочный график 2 с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора меди.

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

 

┌───────────────────────────┬────────────┬────────────────┬───────────────┐

│  Массовая доля меди, %    │   Масса    │Объем аликвотной│     Номер     │

│                           │  навески   │части раствора, │градуировочного│

│                           │  пробы, г  │      см3       │    графика    │

├───────────────────────────┼────────────┼────────────────┼───────────────┤

│От  0,0002 до 0,0020 включ.│    2,000   │  Весь раствор  │       1       │

│Св. 0,002  "  0,008    "   │    0,500   │     То же      │       1       │

│ "  0,008  "  0,030    "   │    0,500   │       25       │       1       │

│ "  0,03   "  0,10     "   │    0,500   │       10       │       2       │

│ "  0,1    "  0,3      "   │    0,500   │        5       │       2       │

│ "  0,3    "  0,8      "   │    0,500   │   10/100/10    │       2       │

│ "  0,8    "  2,0      "   │    0,500   │    10/100/5    │       2       │

└───────────────────────────┴────────────┴────────────────┴───────────────┘

 

К навеске пробы приливают 20 - 40 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 5 - 10 см3, приливают 20 см3 воды.

При массовой доле меди не более 0,008% раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100 см3.

При массовой доле меди свыше 0,008% до 0,15% раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и отбирают аликвотную часть объемом в соответствии с таблицей 1 в делительную воронку вместимостью 100 см3.

Допускается проводить другие разбавления растворов при условии, что масса меди в растворе, помещенном в делительную воронку, будет находиться в пределах масс меди в растворах градуировочных графиков, указанных в 4.3.

4.4.2. Раствор в делительной воронке доливают водой до 50 см3, добавляют по каплям аммиак, разбавленный 1:1, или азотную кислоту, разбавленную 1:9, до получения pH раствора в пределах от 3 до 4 по универсальной индикаторной бумаге, приливают 10 см3 раствора диэтилдитиокарбамата свинца и встряхивают воронку 2 мин.

Органическую фазу сливают через воронку с ватой, промытой хлороформом, в мерную колбу вместимостью 25 см3. К водной фазе приливают 5 см3 раствора диэтилдитиокарбамата свинца и встряхивают воронку 1 мин.

Органическую фазу присоединяют к раствору в мерной колбе, из водной фазы повторяют экстракцию 5 см3 диэтилдитиокарбамата свинца в течение 30 с. Экстракцию повторяют до получения бесцветной органической фазы, сливая органические фазы в ту же мерную колбу, и измеряют светопоглощение раствора, как указано в 4.4.4.

4.4.3. При анализе кобальта с массовой долей меди не более 0,001% органические фазы после экстракции меди диэтилдитиокарбаматом свинца собирают в фарфоровую чашку или стакан вместимостью 100 см3 и выпаривают досуха на водяной бане.

Сухой остаток обрабатывают 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и снова выпаривают досуха. Соли растворяют в 3 - 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:9, раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см3, доливают водой до 50 см3 и далее проводят повторную экстракцию, как указано в 4.4.2.

4.4.4. Раствор в мерной колбе доливают до метки хлороформом. Через 10 мин измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 435 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 420 - 450 нм, используя в качестве раствора сравнения хлороформ.

Массу меди в растворе пробы находят по соответствующему градуировочному графику.

4.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (1)

 

где  - масса меди в растворе пробы, г;

- масса меди в растворе контрольного опыта, г;

M - масса навески пробы, г;

K - 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

┌─────────┬─────────────────┬─────────────────┬────────────┬──────────────┐

│Массовая │   Допускаемые   │   Допускаемые   │Допускаемые │ Погрешность  │

│доля меди│   расхождения   │   расхождения   │расхождения │метода анализа│

│         │результатов двух │результатов трех │    двух    │    Дельта    │

│         │  параллельных   │  параллельных   │результатов │              │

│         │  определений d  │  определений d  │ анализа D  │              │

│         │               2 │               3 │            │              │

├─────────┼─────────────────┼─────────────────┼────────────┼──────────────┤

│ 0,00020 │     0,00004     │     0,00005     │  0,00008   │   0,00006    │

│ 0,00050 │     0,00007     │     0,00009     │  0,00014   │   0,00010    │

│ 0,00100 │     0,00015     │     0,00020     │  0,00030   │   0,00020    │

│ 0,0030  │     0,0004      │     0,0005      │  0,0008    │   0,0006     │

│ 0,0050  │     0,0006      │     0,0007      │  0,0011    │   0,0008     │

│ 0,0100  │     0,0012      │     0,0015      │  0,0020    │   0,0015     │

│ 0,030   │     0,003       │     0,004       │  0,006     │   0,004      │

│ 0,050   │     0,005       │     0,006       │  0,010     │   0,007      │

│ 0,100   │     0,007       │     0,008       │  0,014     │   0,010      │

│ 0,300   │     0,015       │     0,020       │  0,030     │   0,020      │

│ 0,50    │     0,02        │     0,03        │  0,04      │   0,03       │

│ 1,00    │     0,05        │     0,06        │  0,08      │   0,06       │

│ 2,00    │     0,07        │     0,08        │  0,14      │   0,10       │

└─────────┴─────────────────┴─────────────────┴────────────┴──────────────┘

 

5. Атомно-абсорбционный метод

 

5.1. Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 324,7 нм резонансного излучения атомами меди, 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 меди.

Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457.

Фильтры обеззоленные по [4] 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 меди не более 0,0002%.

Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец состава кобальта с установленной массовой долей меди не более 0,0002%.

Медь по ГОСТ 859.

Растворы меди известной концентрации.

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

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

Раствор В массовой концентрации меди 0,00001 г/см3 готовят, как указано в 4.2.

5.3. Подготовка к анализу

5.3.1. Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей меди не более 0,0020% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 5,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартных образцов состава никеля и кобальта с установленной массовой долей меди. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт. Навески проб растворяют при нагревании в 50 - 60 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 водой. Растворы выпаривают до объема 15 - 20 см3, приливают 50 - 60 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В, в колбу с раствором контрольного опыта раствор меди не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки составляет 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010 г.

5.3.2. Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей меди от 0,002% до 0,010% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 3,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартных образцов состава никеля и кобальта с установленной массовой долей меди. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески проб растворяют, как указано в 5.3.1, переводят растворы в мерные колбы вместимостью 100 см3 и 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 меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050 г.

5.3.3. Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей меди от 0,01% до 0,05% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 1,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартных образцов состава никеля и кобальта с установленной массовой долей меди. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески проб растворяют в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, как указано в 5.3.1, переводят растворы в мерные колбы вместимостью 100 см3 и 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 меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки указана в 5.3.2.

5.3.4. Для градуировочного графика 4 при определении массовых долей меди от 0,05% до 0,50% в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 10 см3 раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.3, и 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 меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки указана в 5.3.2.

5.3.5. Для градуировочного графика 5 при определении массовых долей меди свыше 0,50% в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор меди не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса меди в растворах для градуировки указана в 5.3.2.

5.4. Проведение анализа

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

 

Таблица 3

 

Условия подготовки раствора пробы

 

┌───────────────────────────┬────────────┬────────────────┬───────────────┐

│   Массовая доля меди, %   │   Масса    │Объем аликвотной│     Номер     │

│                           │  навески   │части раствора, │градуировочного│

│                           │  пробы, г  │      см3       │    графика    │

├───────────────────────────┼────────────┼────────────────┼───────────────┤

│От  0,0002 до 0,0020 включ.│   5,000    │  Весь раствор  │       1       │

│Св. 0,0020 "  0,010   "    │   3,000    │     То же      │       2       │

│ "  0,010  "  0,05    "    │   1,000    │       "        │       3       │

│ "  0,05   "  0,50    "    │   1,000    │       10       │       4       │

│ "  0,50   "  2,00    "    │   1,000    │   10/100/20    │       5       │

└───────────────────────────┴────────────┴────────────────┴───────────────┘

 

Навеску пробы массой 3,000 - 5,000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см3, а массой 1,000 - в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор соответственно до объема 15 - 20 см3 или 5 - 7 см3, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают до метки водой.

При массовой доле меди свыше 0,050% в соответствии с таблицей 3 проводят разбавление раствора пробы азотной кислотой, разбавленной 1:19 в мерной колбе вместимостью 100 см3.

Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 324,7 нм и ширине щели не более 0,4 нм не менее двух раз, последовательно вводя их в пламя, периодически 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 меди строят градуировочные графики.

По значениям абсорбции раствора пробы находят массу меди по соответствующему градуировочному графику.

5.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (2)

 

где  - масса меди в растворе пробы, г;

M - масса навески пробы, г;

K - коэффициент разбавления раствора пробы.

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] ТУ 6-09-3901-75. Свинца (II) диэтилдитиокарбамат

[2] ТУ 6-09-1181-89. Бумага индикаторная универсальная для определения pH 1 - 10 и 7 - 14

[3] ГФ Х, статья 160. Хлороформ фармакопейный

[4] ТУ 6-09-1678-95 <*>. Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты).

--------------------------------

<*> Действует на территории Российской Федерации.