Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 17 сентября 2002 г. N 334-ст

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА

 

Nickel. Cobalt.

Methods for determination of bismuth

 

ГОСТ 13047.14-2002

 

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 13047.14-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4. Взамен ГОСТ 13047.11-81, ГОСТ 741.17-80.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционные методы определения висмута при массовой доле от 0,0001% до 0,010% 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 4232-74. Калий йодистый. 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 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10928-90. Висмут. Технические условия

ГОСТ 11125-84. Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 13047.1-2002. Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа.

 

3. Общие требования и требования безопасности

 

Общие требования к методам анализа и требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.

 

4. Спектрофотометрический метод

(для массовых долей висмута от 0,0002% до 0,001%)

 

4.1. Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 540 нм раствора комплексного соединения висмута с ксиленоловым оранжевым после предварительной экстракции висмута в виде йодидного комплексного соединения изоамилацетатом.

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 500 - 560 нм.

pH-метр (иономер), обеспечивающий проведение измерений в диапазоне pH 1,4 - 1,5.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, растворы молярной концентрации 1 моль/дм3 и 0,03 моль/дм3.

Раствор для реэкстракции: к раствору азотной кислоты молярной концентрации 0,03 моль/дм3 добавляют по каплям раствор азотной кислоты молярной концентрации 1 моль/дм3 до достижения pH в пределах от 1,4 до 1,5 по pH-метру.

Кислота аскорбиновая фармакопейная по [1], раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.

Калий йодистый по ГОСТ 4232, раствор массовой концентрации 0,02 г/см3.

Висмут по ГОСТ 10928.

Ксиленоловый оранжевый, раствор массовой концентрации 0,001 г/см3.

Изоамиловый эфир уксусной кислоты (изоамилацетат) по [2].

Растворы висмута известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации висмута 0,001 г/см3: в стакан вместимостью 250 см3 помещают навеску висмута массой 0,5 г, приливают 30 - 40 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин, охлаждают, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, приливают 50 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации висмута 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 висмута 0,000005 г/дм3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 5 см3 раствора Б и доливают до метки раствором азотной кислоты 1 моль/дм3.

4.3. Подготовка к анализу

Для градуировочного графика в делительные воронки вместимостью 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 см3 раствора В, доливают до 40 см3 раствором азотной кислоты 1 моль/дм3, приливают 1,0 см3 раствора йодистого калия и далее поступают, как указано в 4.4.

Масса висмута в растворах для градуировочного графика составляет 0,0000025; 0,0000050; 0,0000100; 0,0000200; 0,0000300 г.

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

4.4. Проведение анализа

В стакан вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой 3,000 г, приливают 30 - 40 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 5 - 10 см3, добавляют 15 см3 воды и переводят раствор в делительную воронку вместимостью 100 см3. Приливают воду до 40 см3, добавляют 1,0 см3 раствора йодистого калия, 10 см3 изоамилацетата и встряхивают воронку 1 мин. Водную нижнюю фазу переносят в другую делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 изоамилацетата и повторяют экстракцию 1 мин. Водную фазу отбрасывают, а органические фазы объединяют.

К объединенному раствору приливают 20 см3 азотной кислоты 1 моль/см3, 0,5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 0,5 см3 раствора йодистого калия и, осторожно поворачивая воронку 5 - 6 раз, промывают органическую фазу. Водную фазу отбрасывают, промывку органической фазы повторяют. К промытой органической фазе приливают 15 см3 раствора для реэкстракции, 0,2 см3 ксиленолового оранжевого и встряхивают воронку 1 мин. Водную фазу переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3, фильтруя ее через воронку с ватным тампоном, предварительно промытым раствором для реэкстракции. После фильтрования тампон промывают раствором для реэкстракции и доливают в колбу до метки этот же раствор.

Измеряют светопоглощение раствора через 20 мин на спектрофотометре при длине волны 540 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 500 - 560 нм, используя в качестве раствора сравнения воду и кювету толщиной поглощающего слоя 5 см.

Массу висмута в растворе пробы находят по градуировочному графику.

4.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (1)

 

где  - масса висмута в растворе пробы, г;

- масса висмута 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│

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

│         │  параллельных   │  параллельных   │результатов │              │

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

│         │               2 │               3 │            │              │

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

│ 0,00020 │     0,00006     │     0,00007     │  0,00012   │   0,00008    │

│ 0,00030 │     0,00008     │     0,00010     │  0,00015   │   0,00010    │

│ 0,00050 │     0,00010     │     0,00012     │  0,00020   │   0,00015    │

│ 0,00100 │     0,00020     │     0,00024     │  0,00040   │   0,00030    │

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

 

5. Атомно-абсорбционный метод

с электротермической атомизацией

(для массовых долей висмута от 0,0001% до 0,001%)

 

5.1. Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 223,1 нм резонансного излучения атомами висмута, образующимися в результате электротермической 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 висмута.

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.

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

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

Висмут по ГОСТ 10928.

Растворы висмута известной концентрации.

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

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

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

Раствор Г массовой концентрации висмута 0,000001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора В, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

5.3. Подготовка к анализу

Для градуировочного графика в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 0,500 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартного образца состава никеля или кобальта с установленной массовой долей висмута. Число навесок соответствует числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

К пробам приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании. 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 Г, в колбу с раствором контрольного опыта раствор висмута не вводят, доливают до метки водой и далее измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса висмута в растворах для построения градуировочного графика составляет 0,0000005; 0,0000010; 0,0000020; 0,0000030; 0,0000040; 0,0000050 г.

5.4. Проведение анализа

В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой 0,500 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 5 - 7 см3, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают и доливают до метки водой.

Измеряют абсорбцию раствора пробы и растворов для градуировки при длине волны 223,1 нм, ширине щели не более 0,5 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 от 5 до 20 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                │     120 - 150      │        2 - 20       │

│Озоление             │     700 - 900      │       10 - 20       │

│Атомизация           │    2000 - 2400     │        4 - 5        │

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

 

По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график.

Массу висмута в растворе пробы находят по градуировочному графику.

5.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (2)

 

где  - масса висмута в растворе пробы, г;

M - 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 3.

 

Таблица 3

 

Нормативы контроля и погрешность метода анализа

 

                                                                В процентах

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

│Массовая │   Допускаемые   │   Допускаемые   │Допускаемые │ Погрешность  │

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

│ висмута │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   │   0,00008    │

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

│ 0,00040 │     0,00006     │     0,00007     │  0,00012   │   0,00008    │

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

│ 0,00060 │     0,00008     │     0,00010     │  0,00017   │   0,00012    │

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

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

 

6. Атомно-абсорбционный метод с пламенной атомизацией

(для массовых долей висмута от 0,002% до 0,010%)

 

6.1. Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 223,1 нм резонансного излучения атомами висмута, образующимися в результате атомизации при введении раствора пробы в пламя ацетилен-воздух.

6.2. 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 висмута.

Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457.

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.

Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей висмута не более 0,002%.

Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец состава кобальта с установленной массовой долей висмута не более 0,002%.

Висмут по ГОСТ 10928.

Растворы висмута известной концентрации.

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

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

6.3. Подготовка к анализу

Для градуировочного графика в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 3,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартного образца состава никеля или кобальта с установленной массовой долей висмута. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

К пробам приливают 25 - 30 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании. 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 см3 раствора Б, в колбу с раствором контрольного опыта раствор висмута не вводят, доливают до метки водой и далее измеряют абсорбцию, как указано в 6.4. Масса висмута в растворах для градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040 г.

6.4. Проведение анализа

В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой 3,000 г, приливают 25 - 30 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин, выпаривают до объема 10 - 15 см3, приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3.

Измеряют абсорбцию раствора пробы и растворов для градуировки при длине волны 223,1 нм, ширине щели не более 0,3 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 контрольного опыта, подготовленный, как указано в 6.3.

По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график.

Массу висмута в растворе пробы находят по градуировочному графику.

6.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (3)

 

где  - масса висмута в растворе пробы, г;

M - масса навески пробы, г.

6.6. Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 4.

 

Таблица 4

 

Нормативы контроля и погрешность метода анализа

 

                                                                В процентах

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

│Массовая │   Допускаемые   │   Допускаемые   │Допускаемые │ Погрешность  │

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

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

│         │  параллельных   │  параллельных   │результатов │              │

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

│         │               2 │               3 │            │              │

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

│ 0,0020  │     0,0002      │     0,0003      │   0,0004   │    0,0003    │

│ 0,0030  │     0,0004      │     0,0005      │   0,0007   │    0,0005    │

│ 0,0050  │     0,0006      │     0,0007      │   0,0012   │    0,0008    │

│ 0,0100  │     0,0010      │     0,0012      │   0,0020   │    0,0015    │

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

 

 

 

 

 

Приложение А

(справочное)

 

БИБЛИОГРАФИЯ

 

[1] ФС 42-2662-89 (Регистр лекарственных средств в России, М., 1993, Инфармхим). Аскорбиновая кислота фармакопейная

[2] ТУ 6-09-06-1229-85. Изоамиловый эфир уксусной кислоты (изоамилацетат), х.ч.

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

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

<*> Действует на территории Российской Федерации.