Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 17 сентября 2002 г. N 334-ст

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ

 

Nickel. Cobalt.

Methods for determination of antimony

 

ГОСТ 13047.12-2002

 

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 13047.12-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4. Взамен ГОСТ 13047.9-81, ГОСТ 741.16-80.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения сурьмы при массовой доле от 0,0001% до 0,0020% в первичном никеле по ГОСТ 849, никелевом порошке по ГОСТ 9722 и кобальте по ГОСТ 123.

 

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 1089-82. Сурьма. Технические условия

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4197-74. Натрий азотистокислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5789-78. Толуол. Технические условия

ГОСТ 6691-77. Карбамид. Технические условия

ГОСТ 9722-97. Порошок никелевый. Технические условия

ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. 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.

 

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 610 нм раствора комплексного соединения сурьмы с кристаллическим фиолетовым после предварительного экстракционного извлечения толуолом.

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающие проведение измерений в области длин волн 580 - 620 нм.

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118, при необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 3:1, 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.

Олово двухлористое по [1], раствор массовой концентрации 0,1 г/см3 в соляной кислоте, разбавленной 3:1.

Кристаллический фиолетовый по [2], раствор массовой концентрации 0,002 г/см3.

Карбамид по ГОСТ 6691, раствор массовой концентрации 0,5 г/см3.

Толуол по ГОСТ 5789, при необходимости очищенный перегонкой.

Сурьма по ГОСТ 1089.

Растворы сурьмы известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации сурьмы 0,0001 г/см3: в стакан вместимостью 600 см3 помещают навеску сурьмы массой 0,1000 г, предварительно измельченной в порошок, приливают 15 - 20 см3 серной кислоты, растворяют при нагревании; раствор охлаждают, приливают 200 - 250 см3 воды, вновь охлаждают, приливают 150 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.

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

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

4.3. Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 100 или 150 см3 отбирают 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0; 20,0 см3 раствора В, приливают соляную кислоту, разбавленную 1:1, до объема 25 см3, к раствору прибавляют 2 - 3 капли раствора двухлористого олова и поступают, как указано в 4.4.2.

Масса сурьмы в растворах для построения градуировочного графика составляет 0,000001; 0,000003; 0,000005; 0,000007; 0,000010; 0,000020 г.

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

4.4. Проведение анализа

4.4.1. 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 - 10 см3, охлаждают и приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор выпаривают до прекращения выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют соли при нагревании и охлаждают раствор.

4.4.2. К раствору прибавляют 2 - 3 капли раствора двухлористого олова, выдерживают 1 мин, приливают 2 см3 раствора азотнокислого натрия, выдерживают 5 мин, приливают 25 см3 воды, 2 см3 раствора карбамида, перемешивают раствор до прекращения выделения пузырьков газа и переводят раствор в делительную воронку вместимостью 250 см. Доливают воду до 130 см3, приливают 1,0 см3 раствора кристаллического фиолетового, 10 см3 толуола и встряхивают воронку 30 с. Водную фазу переносят в другую делительную воронку вместимостью 250 см3, а органическую фазу переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3. Повторяют экстракцию с новой порцией толуола, водную фазу отбрасывают, а органическую переводят в ту же мерную колбу.

Измеряют светопоглощение раствора через 10 - 15 мин на спектрофотометре при длине волны 610 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 580 - 620 нм, используя в качестве раствора сравнения толуол.

Массу сурьмы в растворе пробы находят по градуировочному графику.

4.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (1)

 

где  - масса сурьмы в растворе пробы, г;

- масса сурьмы в растворе контрольного опыта, г;

M - масса навески пробы, г.

4.6. Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Нормативы контроля и погрешность метода анализа

 

                                                                В процентах

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

│Массовая │   Допускаемые   │   Допускаемые   │Допускаемые │ Погрешность  │

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

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

│         │  параллельных   │  параллельных   │результатов │              │

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

│         │               2 │               3 │            │              │

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

│ 0,00010 │     0,00005     │     0,00006     │  0,00010   │   0,00007    │

│ 0,00020 │     0,00008     │     0,00010     │  0,00016   │   0,00011    │

│ 0,00030 │     0,00010     │     0,00012     │  0,00020   │   0,00014    │

│ 0,00050 │     0,00015     │     0,00018     │  0,00030   │   0,00021    │

│ 0,00100 │     0,00020     │     0,00024     │  0,00040   │   0,00028    │

│ 0,0020  │     0,0003      │     0,0004      │  0,0006    │   0,0004     │

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

 

5. Атомно-абсорбционный метод

 

5.1. Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 217,7 нм резонансного излучения атомами сурьмы, образующимися в результате 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 для возбуждения спектральной линии сурьмы.

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 серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

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

Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец состава кобальта с установленной массовой долей сурьмы не более 0,0001%.

Сурьма по ГОСТ 1089.

Растворы сурьмы известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации сурьмы 0,0001 г/см3 готовят, как указано в 4.2.

Раствор Б массовой концентрации сурьмы 0,00001 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 сурьмы 0,000001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора Б и доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19.

5.3. Подготовка к анализу

5.3.1. Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей сурьмы не более 0,0010% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 1,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартного образца состава никеля или кобальта с установленной массовой долей сурьмы. 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, 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 сурьмы не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

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

5.3.2. Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей сурьмы свыше 0,0010% в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 20 см3 раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.1, 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 сурьмы не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса сурьмы в растворах для градуировки указана в 5.3.1.

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, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой.

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

Измеряют абсорбцию раствора пробы и растворов для градуировки при длине волны 217,6 мм, ширине щели не более 0,3 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 аэрозольного распыления раствора 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.

Подбор оптимальных температурных режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого спектрофотометра по растворам для градуировки. Рекомендуемые условия работы атомизатора указаны в таблице 2.

 

Таблица 2

 

Условия работы атомизатора

 

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

│ Наименование стадии │   Температура, °C   │      Время, с      │

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

│Сушка                │      150 - 160      │       2 - 20       │

│Озоление             │      600 - 900      │      10 - 20       │

│Атомизация           │     2000 - 2100     │       4 - 5        │

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

 

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

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

5.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (2)

 

где  - масса сурьмы 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 3.

 

Таблица 3

 

Нормативы контроля и погрешность метода анализа

 

                                                                В процентах

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

│Массовая │   Допускаемые   │   Допускаемые   │Допускаемые │ Погрешность  │

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

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

│         │  параллельных   │  параллельных   │результатов │              │

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

│         │               2 │               3 │            │              │

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

│ 0,00010 │     0,00003     │     0,00004     │  0,00006   │   0,00004    │

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

│ 0,00030 │     0,00005     │     0,00006     │  0,00010   │   0,00007    │

│ 0,00050 │     0,00007     │     0,00008     │  0,00014   │   0,00010    │

│ 0,00100 │     0,00012     │     0,00014     │  0,00024   │   0,00017    │

│ 0,00200 │     0,00020     │     0,00024     │  0,00040   │   0,00028    │

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

 

 

 

 

 

Приложение А

(справочное)

 

БИБЛИОГРАФИЯ

 

[1] ТУ 6-09-5393-88. Олово (II) хлорид 2-водное (олово двухлористое)

[2] ТУ 6-09-5924-89. Кристаллический фиолетовый

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

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

<*> Действует на территории Российской Федерации.