Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 17 сентября 2002 г. N 334-ст

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА В НИКЕЛЕ

 

Nickel. Cobalt.

Methods for determination of cobalt in nickel

 

ГОСТ 13047.4-2002

 

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 13047.4-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4. Взамен ГОСТ 13047.6-81.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения кобальта при массовой доле от 0,001% до 1,0% в первичном никеле по ГОСТ 849 и никелевом порошке по ГОСТ 9722.

 

2. Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61-75. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 123-98. Кобальт. Технические условия

ГОСТ 199-78. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 849-97. Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. 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 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

ГОСТ 20015-88. Хлороформ. Технические условия

ГОСТ 27067-86. Аммоний роданистый. 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 500 нм раствора комплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью после предварительной экстракции его соединений с роданидом аммония и диантипирилметаном.

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 490 - 540 нм.

Иономер, обеспечивающий проведение измерений в области pH 5 - 6.

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

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или при необходимости по ГОСТ 14261, раствор молярной концентрации 5 моль/дм3.

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

Кислота уксусная по ГОСТ 61, разбавленная 1:1, и раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм3.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор массовой концентрации 0,4 г/см3.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199, раствор массовой концентрации 0,5 г/см3 и раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм3.

Буферный раствор: смешивают 150 см3 раствора уксусной кислоты молярной концентрации 0,2 моль/дм3 и 850 см3 раствора уксуснокислого натрия молярной концентрации 0,2 моль/дм3, добавляют уксусную кислоту, разбавленную 1:1, или раствор уксуснокислого натрия массовой концентрации 0,5 г/см3 до получения pH раствора в пределах 5,2 - 5,4.

Диантипирилметан по [2], раствор массовой концентрации 0,02 г/см3 в хлороформе.

Хлороформ по ГОСТ 20015 или [3].

Нитрозо-Р-соль по [4], раствор массовой концентрации 0,001 г/см3.

Кобальт по ГОСТ 123.

Растворы кобальта известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см3: в стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску кобальта массой 1,0000 г, приливают 25 - 30 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют, выпаривают раствор до объема 7 - 10 см3, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, охлаждают, приливают 50 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации кобальта 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 кобальта 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора Б, приливают 5 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

4.3. Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика в стаканы или колбы вместимостью 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В, приливают 0,5 см3 уксусной кислоты, разбавленной 1:1, далее поступают, как указано в 4.4.2.

Масса кобальта в растворах для градуировочного графика составляет 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010 г.

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

4.4. Проведение анализа

4.4.1. В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1.

 

Таблица 1

 

Условия подготовки раствора пробы

 

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

│Массовая доля кобальта, %│Масса навески пробы, г│ Объем аликвотной части │

│                         │                      │     раствора, см3      │

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

│От  0,001 до 0,010 включ.│        1,000         │      Весь раствор      │

│Св. 0,01  "  0,10    "   │        1,000         │           10           │

│ "  0,1   "  1,0     "   │        0,200         │            5           │

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

 

Пробу растворяют при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор до объема 7 - 10 см3.

При массовой доле кобальта свыше 0,01% раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и в стакан вместимостью 100 или 150 см3 отбирают аликвотную часть объемом в соответствии с таблицей 1.

К раствору или аликвотной части его приливают 10 см3 соляной кислоты, выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой повторяют. К остатку приливают 5 см3 раствора соляной кислоты молярной концентрации 5 моль/дм3, 5 см3 воды, нагревают до растворения солей и охлаждают.

Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора аскорбиновой кислоты, выдерживают 1 - 2 мин, приливают 10 см3 раствора роданистого аммония, доливают водой до 50 см3, приливают 10 см3 раствора диантипирилметана и экстрагируют 1 мин. После расслоения фаз органическую фазу сливают в другую делительную воронку вместимостью 100 см3, а к водной фазе приливают 10 см3 раствора диантипирилметана, повторяют экстракцию 1 мин, органические фазы объединяют, а водную - отбрасывают.

К органической фазе приливают 15 см3 буферного раствора и встряхивают воронку 1 мин. Органическую фазу сливают в другую делительную воронку, водную фазу сливают в стакан или колбу вместимостью 100 см3. К органической фазе вновь приливают 15 см3 буферного раствора и встряхивают делительную воронку 1 мин. Органическую фазу отбрасывают, а водные фазы объединяют.

К объединенному раствору приливают 0,5 см3 уксусной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до объема 10 - 15 см3.

4.4.2. К раствору приливают 5 см3 раствора уксуснокислого натрия массовой концентрации 0,5 г/см3, кипятят 2 - 3 мин, приливают 10 см3 раствора нитрозо-Р-соли, кипятят 2 - 3 мин, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 1 мин. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.

Через 25 - 30 мин измеряют светопоглощение раствора пробы и контрольного опыта на спектрофотометре при длине волны 500 нм или на фотоэлектроколориметре в области длин волн 490 - 540 нм, используя в качестве раствора сравнения раствор, подготовленный, как указано в 4.3, без введения раствора кобальта.

Массу кобальта в растворах находят по градуировочному графику.

4.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (1)

 

где  - масса кобальта в растворе пробы, г;

- масса кобальта в растворе контрольного опыта, г;

M - масса навески пробы, г;

K - коэффициент разбавления раствора пробы.

4.6. Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 2.

 

Таблица 2

 

Нормативы контроля и погрешность метода анализа

 

                                                                В процентах

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

│Массовая │   Допускаемые   │   Допускаемые   │Допускаемые │ Погрешность  │

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

│кобальта │результатов двух │результатов трех │    двух    │    Дельта    │

│         │  параллельных   │  параллельных   │результатов │              │

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

│         │               2 │               3 │            │              │

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

│ 0,0010  │     0,0002      │     0,0003      │   0,0004   │    0,0003    │

│ 0,0030  │     0,0004      │     0,0005      │   0,0008   │    0,0006    │

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

│ 0,0100  │     0,0010      │     0,0012      │   0,0020   │    0,0014    │

│ 0,030   │     0,003       │     0,004       │   0,006    │    0,004     │

│ 0,050   │     0,005       │     0,006       │   0,010    │    0,007     │

│ 0,100   │     0,007       │     0,008       │   0,014    │    0,010     │

│ 0,300   │     0,015       │     0,020       │   0,030    │    0,021     │

│ 0,50    │     0,02        │     0,03        │   0,04     │    0,03      │

│ 1,00    │     0,04        │     0,05        │   0,08     │    0,06      │

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

 

5. Атомно-абсорбционный метод

 

5.1. Метод анализа

Метод основан на измерении при длине волны 240,7 нм поглощения резонансного излучения атомами кобальта, образующимися в результате атомизации при введении раствора пробы в пламя ацетилен-воздух.

5.2. 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 кобальта.

Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457.

Фильтры обеззоленные по [5] или другие средней плотности.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, 1:9, 1:19.

Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей кобальта не более 0,001%.

Кобальт по ГОСТ 123.

Растворы кобальта известной концентрации.

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

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

5.3. Подготовка к анализу

5.3.1. Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей кобальта по 0,01% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 5,000 г проб карбонильного никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей кобальта. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески пробы растворяют при нагревании в 50 - 60 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. 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 Б, в колбу с раствором контрольного опыта раствор кобальта не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.2.

Масса кобальта в растворах для градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050 г.

5.3.2. Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей кобальта от 0,01% до 0,05% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 1,000 г проб карбонильного никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей кобальта. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески пробы растворяют при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и поступают, как указано в 5.3.1.

Масса кобальта в растворах для градуировки указана в 5.3.1.

5.3.3. Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей кобальта от 0,05% до 0,5% в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 10 см3 раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.2, вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор кобальта не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса кобальта в растворах для градуировки указана в 5.3.1.

5.4. Проведение анализа

5.4.1. В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3.

 

Таблица 3

 

Условия подготовки раствора пробы

 

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

│Массовая доля кобальта, %│Масса навески│Объем аликвотной│     Номер      │

│                         │  пробы, г   │ части раствора │градуировочного │

│                         │             │   пробы, см3   │    графика     │

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

│От  0,001 до 0,010 включ.│    5,000    │  Весь раствор  │       1        │

│Св. 0,01  "  0,05    "   │    1,000    │     То же      │       2        │

│ "  0,05  "  0,50    "   │    1,000    │       10       │       3        │

│ "  0,5   "  1,0     "   │    0,500    │        5       │       3        │

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

 

Пробу массой 5,000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см3, а массой 0,500 - 1,000 г - в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают соответственно до объема 15 - 20 см3 и 5 - 7 см3, приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3.

При массовой доле кобальта свыше 0,5% в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора объемом в соответствии с таблицей 3 и доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19.

5.4.2. Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 240,7 нм, ширине щели не более 1,0 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 соответствующего контрольного опыта, подготовленный, как указано в 5.3.

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

По значению абсорбции раствора пробы находят массу кобальта по градуировочному графику в соответствии с таблицей 3.

5.5. Обработка результатов анализа

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

 

, (2)

 

где  - масса кобальта в растворе пробы, г;

K - коэффициент разбавления раствора пробы;

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 2.

 

 

 

 

 

Приложение А

(справочное)

 

БИБЛИОГРАФИЯ

 

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

[2] ТУ 6-09-57-33-89. Диантипирилметан

[3] ГФ Х, статья 160. Хлороформ фармакопейный

[4] ТУ 6-09-5320-86. Нитрозо-Р-соль

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

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

<*> Действует на территории Российской Федерации.