Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 16 декабря 1983 г. N 6012

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СУРЬМА

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА

 

Antimony. Methods for the determination of lead

 

ГОСТ 1367.5-83

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Взамен ГОСТ 1367.5-76

 

Срок действия с 1 января 1985 года

до 1 января 1990 года

 

Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения свинца от 0,02 до 1,0%, комплексометрический и хроматный методы определения свинца от 0,5 до 5,0% в сурьме марок Су00, Су0, Су1 и Су2.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 1367.0-83.

 

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

Метод основан на полярографировании свинца на солянокислом фоне. Сурьму и олово, мешающие определению, отгоняют в виде бромидов при разложении навески с бромистоводородной кислотой.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф с наложением постоянного напряжения с ртутными электродами (катод ртутный капающий, электролизер с выносным анодом. В анодное пространство залита ртуть и насыщенный раствор хлористого калия) или полярограф осциллографический типа ПО-5122, или переменнотоковый типа ПУ-1.

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82 вместимостью 50, 100, 500 см3.

Колбы мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью 50, 100 см3 и 1 дм3.

Микробюретки с делениями по ГОСТ 1770-74 вместимостью 5 см3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1, 1:3.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Кислота аскорбиновая по НТД.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

Калий хлористый по ТУ 6-09-5077-83, насыщенный раствор.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

Ртуть металлическая по НТД.

Свинец по ГОСТ 3778-77, марки С1.

Раствор свинца, стандартный: навеску свинца массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 30 см3 азотной кислоты (1:3) и нагревают. После растворения навески раствор выпаривают до получения влажных солей, добавляют 15 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают почти досуха. Выпаривание повторяют еще дважды, используя каждый раз по 5 см3 соляной кислоты (1:1). К остатку приливают 250 см3 концентрированной соляной кислоты, нагревают, разбавляют водой, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 1 мг свинца.

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Навеску сурьмы массой 0,5 г марки Су00 или массой 0,2 г марок Су0, Су1, Су2 помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 концентрированной азотной кислоты и выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 100 см3 бромистоводородной кислоты и снова выпаривают досуха. Обработку бромистоводородной кислотой проводят дважды, добавляя каждый раз по 5 см3 бромистоводородной кислоты. Сухой остаток смачивают 10-15 каплями соляной кислоты (1:1), и вновь выпаривают досуха. Эту операцию повторяют два раза.

К сухому остатку приливают 30 см3 соляной кислоты (1:3) и нагревают 5 мин до полного растворения солей. Полученный раствор при анализе сурьмы марок Су00, Су0 и Су1 переливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, а при анализе сурьмы марки Су2 переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3. Затем растворы доливают до метки соляной кислотой (1:3), хорошо перемешивают и дают отстояться. Если объем раствора 50 см3, его используют весь, а из объема 100 см3 отливают в сухой стакан часть раствора (30-50 см3), прибавляют 0,1 г аскорбиновой кислоты и оставляют на 15-20 мин.

Затем раствор переводят в электролизер, предварительно ополоснув его этим же раствором, и полярографируют свинец при потенциале пика минус 0,46 В. При работе на осциллографе период капания ртути из капилляра 5 - 6 с, задержка импульса 3 - 4 с, скорость подачи напряжения на электролитическую ячейку 0,25 - 0,58 В/с. Одновременно с анализируемыми пробами снимают полярограмму раствора сравнения свинца, приготовленных так же, как пробы.

2.2.2. Для приготовления растворов сравнения свинца в мерные колбы вместимостью 100 см3 приливают из микробюретки стандартный раствор свинца в количестве 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10 см3, что соответствует 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10 мг свинца. Объем растворов доводят до метки соляной кислотой (1:3), и перемешивают. В сухие стаканы вместимостью 50 см3 отливают приблизительно 30 см3 растворов, добавляют по 0,1 г аскорбиновой кислоты и через 15 мин снимают полярограмму.

Концентрация свинца в растворах сравнения соответственно равна 1; 2; 5; 10; 20; 40; 60; 80; 100 мг/дм3.

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовую долю свинца (X) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где  - высота волны раствора анализируемой пробы, мм;

с - масса свинца в растворе сравнения, мг/дм3;

V - объем раствора анализируемой пробы, см3;

- высота волны раствора сравнения, мм;

m - масса навески анализируемой пробы, г.

2.3.2. Разность двух результатов параллельных определений и разность двух результатов анализа при доверительной вероятности Р=0,95 не должна превышать абсолютного допускаемого расхождения сходимости и воспроизводимости, приведенных в табл. 1.

 

Таблица 1

 

──────────────────────────┬──────────────────────────────────────

  Массовая доля свинца, % │Абсолютные допускаемые расхождения, %

                          ├────────────────┬─────────────────────

                          │   сходимости   │  воспроизводимости

──────────────────────────┼────────────────┼─────────────────────

От 0,020  до 0,040 включ. │0,005           │0,006

Св. 0,040 " 0,100  "      │0,010           │0,012

 "  0,100 " 0,200  "      │0,02            │0,024

 "  0,20  " 0,40   "      │0,03            │0,04

 "  0,40  " 1,00   "      │0,05            │0,06

 

(п. 2.3.2 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

 

3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

Метод основан на выделении свинца в виде сульфата и его титровании трилоном Б в ацетатно-буферном растворе при рН 5 - 6 в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого. Сурьму, мешающую определению, отгоняют в виде бромидов при разложении навески с бромом или бромистоводородной кислотой.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Мензурки по ГОСТ 1770-74 вместимостью 50, 100 см3.

Колбы широкогорлые стеклянные лабораторные по ГОСТ 23932-79 вместимостью 250 см3.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82 вместимостью 500 см3.

Колбы мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью 1 дм3.

Пипетки с делениями по ГОСТ 20292-74 вместимостью 2, 5, 10 см3.

Бюретки по ГОСТ 20292-74 вместимостью 25 см3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1, 1:6, 1:20.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77.

Ксиленоловый оранжевый: 0,5 г ксиленолового оранжевого смешивают в фарфоровой ступке с 50 г азотнокислого калия; служит индикатором при титровании.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78, раствор: 250 г уксуснокислого аммония растворяют в воде, приливают 8 см3 концентрированной соляной кислоты и разбавляют водой до 1 дм3. Раствор должен иметь рН=5,7-6,0, что проверяют по универсальной индикаторной бумаге.

Свинец по ГОСТ 3778-77 марки С1.

Раствор свинца стандартный: навеску свинца массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 30 см3 азотной кислоты (1:3) и нагревают. Раствор разбавляют водой, переливают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 2 мг свинца.

Соль динатриевая этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, 0,01 моль/дм3 раствор: 3,7225 г трилона Б растворяют в воде, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

3.2. Установка титра трилона Б

Для установки титра 0,01 моль/дм3 раствора трилона Б отбирают пипеткой 10 см3 стандартного раствора свинца в широкогорлую колбу вместимостью 250-300 см3 и приливают 5 см3 концентрированной серной кислоты. Содержимое колбы выпаривают досуха, охлаждают и приливают 20 см3 серной кислоты (1:6). Колбу закрывают часовым стеклом, кипятят в течение 1 мин, охлаждают и оставляют на 1 ч в холодной проточной воде.

Осадок сернокислого свинца отфильтровывают через шарик из фильтробумажной массы, промывают осадок и колбу 2-3 раза холодным раствором серной кислоты (1:20) и 1-2 раза холодной водой. Далее растворение осадка и титрование свинца осуществляется в соответствии с п. 3.3.3.

Титр 0,01 моль/дм3 раствора трилона Б (Т), определяемый по свинцу, вычисляют по формуле

 

,

 

где m - масса свинца в аликвотной части стандартного раствора, г;

V - объем 0,01 моль/дм3 раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Разложение с бромом

Навеску сурьмы массой 1 г (при массовой доле свинца до 2%) или массой 0,5 г (при более высоком содержании свинца) помещают в широкогорлую колбу вместимостью 250-300 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты (1:1), а затем осторожно, по каплям (при непрерывном перемешивании) 2 см3 брома (реакция идет бурно). Полученный раствор выпаривают при помешивании и умеренном нагревании досуха. Сухой остаток смачивают 2 см3 соляной кислоты, обмывая ею стенки колбы, приливают 0,5 см3 брома и снова выпаривают раствор досуха. Для полного удаления сурьмы обработку осадка соляной кислотой и бромом еще раз повторяют. Затем к сухому осадку приливают 5 см3 серной кислоты (1:1) и вновь выпаривают досуха.

3.3.2. Разложение с бромистоводородной кислотой

Навеску сурьмы массой 1 г (при массовой доле свинца до 2%) или массой 0,5 г (при более высоком содержании свинца) помещают в широкогорлую колбу вместимостью 250-300 см3, приливают 10 см3 концентрированной азотной кислоты и выпаривают досуха. Затем приливают 10 см3 бромистоводородной кислоты и вновь раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 5 см3 бромистоводородной кислоты и 3 см3 концентрированной серной кислоты. Содержимое колбы выпаривают досуха.

3.3.3. Выделение сульфата свинца, определение содержания свинца

В сухой остаток после разложения добавляют 20 см3 серной кислоты (1:6), колбу закрывают часовым стеклом и кипятят в течение 1 мин. Затем содержимое колбы охлаждают в проточной воде в течение 1 ч и отфильтровывают через шарик из фильтробумажной массы. Осадок сульфата свинца и колбу промывают 2-3 раза холодным раствором серной кислоты (1:20), а затем 1-2 раза холодной водой.

Осадок вместе с фильтробумажной массой стеклянной палочкой переводят в колбу, в которой проводили разложение навески, приливают 25 ом3 раствора уксуснокислого аммония, промывая им воронку и стенки колбы. Затем воронку и стенки колбы обмывают 100 см3 горячей воды и содержимое колбы нагревают в течение 5 - 10 мин, не доводя до кипения.

После охлаждения раствора добавляют 0,1-0,2 г смеси ксиленолового оранжевого с нитратом калия и титруют свинец раствором трилона Б до перехода фиолетово-красной окраски раствора в желтую.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю свинца (X) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где V - объем 0,01 моль/дм3 раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;

Т - титр 0,01 моль/дм3 раствора трилона Б по свинцу, г/см3;

m - масса навески сурьмы, г.

3.4.2. Разность двух результатов параллельных определений и разность двух результатов анализа при доверительной вероятности Р=0,95 не должна превышать абсолютного допускаемого расхождения сходимости и воспроизводимости, приведенных в табл. 2.

 

Таблица 2

 

───────────────────────────┬──────────────────────────────────────

  Массовая доля свинца, %  │Абсолютные допускаемые расхождения, %

                           ├─────────────┬────────────────────────

                           │ сходимости  │    воспроизводимости

───────────────────────────┼─────────────┼────────────────────────

От 0,40 до 1,00 включ.     │0,05         │0,06

Св. 1,00 " 2,00   "        │0,10         │0,12

 "  2,00 " 5,00   "        │0,20         │0,24

 

(п. 3.4.2 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

 

4. ХРОМАТНЫЙ МЕТОД

 

Определение свинца проводят йодометрическим методом после осаждения в виде хромата. Сурьму, мешающую осаждению хромата свинца, предварительно удаляют в виде бромида.

4.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Микробюретки по ГОСТ 1770-74 вместимостью 5 см3.

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82 вместимостью 100 см3.

Колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82 вместимостью 500 см3.

Цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью 5 и 10 см3.

Воронки стеклянные по ГОСТ 23932-79.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, 15%-ный раствор.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220-75, 10%-ный раствор.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат) по ГОСТ 27068-86, 0,025 моль/дм3 раствор.

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)

Калий йодистый по ГОСТ 4232-74, 10%-ный раствор.

Крахмал по ГОСТ 10163-76, 1%-ный свежеприготовленный раствор.

4.2. Проведение анализа

4.2.1. Разложение с бромом

Навеску сурьмы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты (1:1), а затем осторожно, по каплям (при непрерывном перемешивании) 2 см3 брома (реакция проходит бурно). Полученный раствор выпаривают при умеренном нагревании досуха. Для полного удаления сурьмы остаток растворяют в 2 см3 соляной кислоты, обмывая ею стенки стакана, приливают еще приблизительно 0,5 см3 брома и выпаривают раствор досуха. Сухой остаток смачивают 10-15 каплями соляной кислоты (1:1) и вновь выпаривают досуха. Эту операцию повторяют два раза.

4.2.2. Разложение с бромистоводородной кислотой

Навеску сурьмы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 концентрированной азотной кислоты, выпаривая на песчаной бане досуха. К сухому остатку приливают 10 см3 бромистоводородной кислоты и снова выпаривают на песчаной бане досуха. Обработку бромистоводородной кислотой повторяют, добавляя 5 см3 бромистоводородной кислоты. Сухой остаток смачивают 10-15 каплями соляной кислоты (1:1) и вновь выпаривают досуха. Эту операцию повторяют два раза.

4.2.3. Осаждение хромата свинца и определение содержания свинца

Сухой остаток после разложения смачивают 8-10 каплями соляной кислоты (1:1), слегка нагревают для растворения солей, приливают 50 см3 раствора уксуснокислого натрия и нагревают раствор до кипения. Приливают 20 см3 раствора двухромовокислого калия, раствор с осадком кипятят 5-10 мин и оставляют в теплом месте на 2 ч.

По истечении указанного времени осадок отфильтровывают через фильтр или шарик из фильтробумажной массы и промывают горячей водой до полного обесцвечивания фильтра. Воронку с осадком помещают на колбу вместимостью 500 см3. Осадок хромата свинца на фильтре и оставшийся в стакане растворяют в два приема 10 см3 горячей соляной кислоты (1:1), чередуя с промыванием горячей водой, до обесцвечивания фильтра. Полученный раствор охлаждают, доводят объем водой до 200 см3, добавляют 10 см3 раствора йодистого калия. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия, добавляя последний до слабо-желтой окраски, затем приливают 3-4 капли раствора крахмала и продолжают титрование до перехода сине-фиолетовой окраски в зеленую.

4.3. Обработка результатов

4.3.1. Массовую долю свинца (X) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где V - объем 0,025 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см3;

0,001725 - количество свинца, соответствующее 1 см3 точно 0,025 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия, г;

m - масса навески сурьмы, г.

4.3.2. Разность двух результатов параллельных определений и разность двух результатов анализа при доверительной вероятности Р=0,95 не должна превышать абсолютного допускаемого расхождения сходимости и воспроизводимости, приведенных в табл. 2.

(п. 4.3.2 в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 23.03.1989 N 624)