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.