Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 18 ноября 1991 г. N 1749

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

КОБАЛЬТ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА

 

Cobalt.

Lead determination methods

 

ГОСТ 741.13-91

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Дата введения

1 января 1993 года

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработан и внесен Министерством металлургии СССР.

Разработчики: В.Л. Хитев, А.М. Мотенко, Л.В. Кирьянова, С.К. Калинин.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 18.11.1991 N 1749.

3. Взамен ГОСТ 741.13-80.

4. Ссылочные нормативно-технические документы

 

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

  Обозначение НТД, на который дана ссылка   │Номер пункта, раздела

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

ГОСТ 741.1-80                               │Разд. 1

ГОСТ 3653-78                                │2.2

ГОСТ 3760-79                                │2.2, 3.2

ГОСТ 3778-77                                │2.2, 3.2

ГОСТ 4233-77                                │2.2

ГОСТ 4328-77                                │2.2

ГОСТ 5817-77                                │2.2

ГОСТ 8864-71                                │2.2

ГОСТ 9849-86                                │3.2

ГОСТ 10165-79                               │2.2

ГОСТ 10929-76                               │2.2, 3.2

ГОСТ 11125-84                               │2.2, 3.2

ГОСТ 14261-77                               │2.2

ГОСТ 20015-88                               │2.2

ГОСТ 20288-74                               │2.2

 

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения свинца при массовой доле от 0,0001 до 0,002% и атомно-абсорбционный метод при массовой доле от 0,0004 до 0,002%.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 741.1.

 

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА

 

2.1. Сущность метода

Метод основан на измерении светопоглощения комплексного соединения свинца с дитизоном при длине волны 503 нм после предварительного отделения свинца экстракцией с хлороформным раствором диэтилдитиокарбаминовой кислоты.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр любого типа.

рН-метр.

Кислота азотная по ГОСТ 11125, растворы 1:1 и 0,1 М.

Хлороформ по ГОСТ 20015, перегнанный.

Четыреххлористый углерод по ГОСТ 20288.

Натрия диэтилдитиокарбомат по ГОСТ 8864, раствор 10 г/дм3, свежеприготовленный.

Кислота соляная по ГОСТ 14261 и 6 М раствор.

Раствор диэтилдитиокарбаминовый кислоты в хлороформе: 40 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия помещают в делительную воронку, добавляют 1,6 см3 6 М раствора соляной кислоты и встряхивают 30 с с 40 см3 хлороформа. После разделения жидкостей хлороформный слой сливают и хранят при температуре не выше 10 °С. Раствор готовят за 1 ч до применения.

Бумага индикаторная универсальная.

Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 100 г/дм3.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор 200 г/дм3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, перегнанный в раствор 1:100.

Калий цианистый, раствор 50 г/дм3 и 10 г/дм3.

Промывной раствор: 2 г винной кислоты растворяют в 20 см3 воды, добавляют 15 см3 раствора гидроксида натрия, 10 см3 раствора цианистого калия 10 г/дм3 и 5 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 100 г/дм3, очищенный дитизоном.

Очистку дитизоном проводят в делительной воронке встряхиванием реактива с небольшими порциями раствора дитизона до тех пор, пока последняя порция дитизона сохранит зеленую окраску, затем реактив промывают 5 - 10 см3 четыреххлористого углерода и органический слой отбрасывают.

Аммоний лимоннокислый двузамещенный по ГОСТ 3653, раствор 50 г/дм3: очищают дитизоном, как указано выше.

Дитизон по ГОСТ 10165, раствор в хлороформе 0,5 г/дм3 (хранят основной раствор дитизона при 5 - 10 °С).

Основной раствор дитизона: 0,10 г дитизона растворяют в 100 см3 хлороформа, переносят в делительную воронку вместимостью 500 см3, добавляют 100 см3 раствора аммиака, встряхивают в течение 2 мин, при этом дитизон переходит в аммиачный раствор, окрашивая его в оранжевый цвет, а продукты окисления дитизона остаются в слое органического растворителя, который отделяют, переносят его в другую делительную воронку. Операцию извлечения дитизона повторяют с 50 см3 раствора аммиака.

Аммиачные экстракты сливают, приливают 200 см3 хлороформа, и, встряхивая воронку, добавляют по каплям 6 М раствор соляной кислоты до обесцвечивания водного слоя.

При этом дитизон растворяется в хлороформе. Раствор дитизона отделяют и переносят в другую воронку, промывают два раза водой и фильтруют через сухой фильтр в склянку из темного стекла.

Рабочий раствор дитизона: 5 см3 основного раствора разбавляют до 100 см3 хлороформом.

Раствор I для комплексообразования мешающих элементов: в мерной колбе вместимостью 500 см3 смешивают 30 см3 раствора цианистого калия 50 г/дм3, 15 см3 раствора лимоннокислого аммония 50 г/дм3, 5 см3 аммиака и доливают до метки водой.

Раствор II для удаления избыточного дитизона: в мерной колбе вместимостью 500 см3 смешивают 10 см3 раствора цианистого калия 50 г/дм3, 5 см3 раствора аммиака и доливают до метки водой.

Свинец по ГОСТ 3778.

Стандартные растворы свинца.

Раствор А: навеску 0,1000 г растворяют в 10 см3 азотной кислоты, выпаривают до объема 2 - 3 см3, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки 0,1 М раствором азотной кислоты.

1 см3 раствора содержит  г свинца.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой.

1 см3 раствора Б содержит  г свинца.

Раствор В: 20 см3 раствора Б переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой.

1 см3 раствора В содержит  г свинца.

Растворы Б и В готовят в день применения.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску кобальта помещают в кварцевый стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в растворе азотной кислоты 1:1 при нагревании. Масса навески и количество азотной кислоты приведены в табл. 1.

 

Таблица 1

 

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

      Массовая доля свинца, %      │Масса навески, г│Объем азотной

                                   │                │кислоты, см3

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

От  0,0001 до 0,0002 включ.        │     3,0000     │     25

Св. 0,0002 "  0,002  "             │0,5000 - 1,0000 │     15

 

Раствор выпаривают до объема 7 - 10 см3 и приливают 15 - 20 см3 воды, затем перемешивают, ставят на холодное место и добавляют 30 - 40 см3 холодной воды; рН раствора проверяют на рН-метре или по индикаторной бумаге (рН должно быть 0,2 - 1,0). Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 200 см3, добавляют 5 см3 холодного хлороформного раствора диэтилдитиокарбоминовой кислоты и экстрагируют 30 с. После расслоения жидкостей нижний слой сливают в другую делительную воронку вместимостью 100 см3 и экстракцию повторяют.

Органические экстракты собирают во второй делительной воронке, а водный слой отбрасывают.

Во вторую делительную воронку приливают 10 - 15 см3 промывного раствора и встряхивают 15 с. После расслоения жидкостей нижний промывной слой переводят в стакан, в котором проводилось разложение пробы, и помещают на водяную баню для удаления хлороформа.

К сухому остатку приливают 3 - 4 см3 пероксида водорода, добавляют две капли раствора хлористого натрия и помещают на горячую плиту. Когда на дне стакана останутся 1 - 2 капли, стакан снимают с плиты, тщательно обмывают его стенки водой и выпаривают досуха. Удаление пероксида водорода выпариванием раствора с водой досуха повторяют 3 - 4 раза.

Затем стакан снимают с плиты, добавляют 3 см3 0,1 М раствора азотной кислоты и растворяют остаток при нагревании.

Охлажденный раствор переводят в делительную воронку вместимостью 50 см3 (стакан тщательно обмывают минимальным количеством воды), приливают 10 см3 раствора I и экстрагируют свинец рабочим раствором дитизона, добавляя его по 1 - 2 см3, после чего встряхивают воронку 20 с. Экстракцию раствором дитизона продолжают до тех пор, пока последняя порция не будет окрашена в бледно-сиреневый цвет. Органические слои переводят в другую воронку, добавляют 20 см3 раствора II и встряхивают 10 с.

Органическую фазу, которая может иметь окраску от розовой до красной (в зависимости от массовой доли свинца) переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки хлороформом.

Измеряют светопоглощение экстракта при длине волны 503 нм.

В качестве раствора сравнения используют хлороформ.

Массу свинца в анализируемом растворе находят по градуировочному графику с поправкой на массу свинца в растворе контрольного опыта.

2.3.2. Построение градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью 50 см3 отбирают 0; 0,50; 1,00; 2,00; 3,00; 4,00; 5,00; 6,00 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0; 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008; 0,010; 0,012 г свинца, добавляют 3 см3 0,1 М раствора азотной кислоты, 10 см3 раствора I и экстрагируют свинец рабочим раствором дитизона, добавляя его по 1 - 2 см3 и встряхивая воронку 20 с. Далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

В качестве раствора сравнения используют хлороформ.

По полученным значениям светопоглощения и соответствующим им массам свинца строят градуировочный график с поправкой на значение светопоглощения градуировочного раствора, не содержащего свинца.

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

 

,

 

где  - масса свинца, найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески кобальта, г.

2.4.1. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d) и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.

 

Таблица 2

 

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

         Массовая доля свинца, %         │ Абсолютные допускаемые

                                         │     расхождения, %

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

                                         │     d      │     D

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

От  0,0001 до 0,0002 включ.              │0,00006     │0,00008

Св. 0,0002 "  0,0004 "                   │0,00008     │0,00008

"   0,0004 "  0,0008 "                   │0,0001      │0,0001

"   0,0008 "  0,0010 "                   │0,0002      │0,0002

"   0,0010 "  0,0020 "                   │0,0003      │0,0003

 

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

 

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении атомной абсорбции свинца в пламени ацетилен-воздух при длине волны 217 нм после предварительного отделения свинца на гидроксиде железа.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с коррекцией фона.

Источник излучения для свинца.

Кислота азотная по ГОСТ 11125, раствор 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, перегнанный раствор 1:19.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Порошок железный по ГОСТ 9849: раствор азотнокислого железа: 1,0000 г железного порошка растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.

1 см3 раствора содержит 0,01 г железа.

Свинец металлический по ГОСТ 3778.

Стандартные растворы свинца.

Раствор А: 0,1000 г свинца растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты. После удаления оксидов азота кипячением раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой.

1 см3 раствора А содержит  г свинца.

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой.

1 см3 раствора Б содержит  г свинца.

Раствор Б готовят в день применения.

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску кобальта массой 5,0000 г растворяют в 50 см3 раствора азотной кислоты. После удаления оксидов азота раствор разбавляют водой до 100 - 150 см3, прибавляют 2 см3 раствора азотнокислого железа, нагревают до 70 °С, нейтрализуют раствор аммиаком, добавляя по каплям 5 - 10 см3, затем вливают раствор пробы в стакан с 100 см3 аммиака при тщательном перемешивании, обмывая стакан 3 - 4 раза горячим раствором аммиака. Раствор с осадком выдерживают в теплом месте в течение 30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности (белая лента), обмывая стакан 3 - 4 раза горячим раствором аммиака до тех пор, пока фильтрат не станет бесцветным. Затем растворяют осадок на фильтре в смеси горячего раствора азотной кислоты и пероксида водорода (20 см3 раствора азотной кислоты и 2 см3 пероксида водорода). Фильтр промывают 3 - 4 раза горячей водой. Раствор кипятят для разрушения пероксида водорода, выпаривают до объема 5 - 10 см3, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3 и доливают до метки водой.

Распыляют последовательно в пламя анализируемые растворы, градуировочные растворы, растворы контрольного опыта и измеряют величины атомной абсорбции свинца при длине волны 283,3 или 217 нм. Концентрацию свинца в анализируемых растворах находят по градуировочному графику с поправкой на концентрацию свинца в растворах контрольного опыта.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 25 см3 помещают 0; 2,00; 4,00; 5,00; 6,00; 10,00 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,8; 1,6; 2,0; 2,4; 4,0 г/см3 свинца, приливают 5 см3 раствора азотной кислоты и доливают до метки водой. Полученные растворы распыляют в пламя ацетилен-воздух в соответствии с п. 3.3.1.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им концентрациям строят градуировочный график с поправкой на величину атомной абсорбции градуировочного раствора, не содержащего свинца.

3.4. Обработка результатов анализа

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

 

,

 

где С - концентрация свинца в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V - объем фотометрируемого раствора, см3;

m - масса навески кобальта, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d) и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

 

Таблица 3

 

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

   Массовая доля свинца, %    │Абсолютные допускаемые расхождения,

                              │                  %

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

                              │        d         │        D

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

От  0,00040 до 0,00080 включ. │      0,00008     │    0,00010

Св. 0,0008  "  0,0010  "      │      0,0002      │    0,0002

"   0,0010  "  0,0020  "      │      0,0003      │    0,0003