Введен в действие
Постановлением
Госстандарта РФ
от 17 сентября 2002
г. N 334-ст
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ В КОБАЛЬТЕ
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of
nickel in cobalt
ГОСТ 13047.5-2002
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 13047.5-2002
введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта
Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4. Взамен ГОСТ
741.5-80.
1. Область
применения
Настоящий стандарт
устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения
никеля при массовой доле от 0,001% до 0,60% в кобальте по ГОСТ 123 и в
кобальтовом порошке по ГОСТ 9721.
2.
Нормативные ссылки
В настоящем
стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79. Натрий
углекислый. Технические условия
ГОСТ 123-98.
Кобальт. Технические условия
ГОСТ 849-97. Никель
первичный. Технические условия
ГОСТ 3118-77.
Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79.
Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3773-72.
Аммоний хлористый. Технические условия
ГОСТ 4204-77.
Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4328-77.
Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4461-77.
Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5457-75.
Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 5828-77. Диметилглиоксим. Технические условия
ГОСТ 5845-79.
Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия
ГОСТ 9721-79.
Порошок кобальтовый. Технические условия
ГОСТ 9722-97.
Порошок никелевый. Технические условия
ГОСТ 10929-76.
Водорода пероксид. 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 18300-87.
Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 20015-88.
Хлороформ. Технические условия
ГОСТ 20478-75.
Аммоний надсернокислый. Технические условия
ГОСТ 22280-76.
Натрий лимоннокислый 5,5-водный. Технические условия
ГОСТ 24147-80.
Аммиак водный особой чистоты. Технические условия.
3. Общие
требования и требования безопасности
Общие требования к
методам анализа и требования безопасности при проведении работ - по ГОСТ
13047.1.
4.
Спектрофотометрический метод
4.1. Метод
анализа
Метод основан на
измерении светопоглощения при длине волны 440 нм раствора комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом после предварительного выделения его
экстракцией хлороформом.
4.2.
Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение
измерений в диапазоне длин волн 420 - 460 нм.
Кислота азотная по
ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1.
Кислота соляная по
ГОСТ 3118, при необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 1:24.
Кислота серная по
ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:4.
Водорода пероксид
по ГОСТ 10929.
Аммиак водный по
ГОСТ 3760 или при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:1 и 1:19.
Аммоний хлористый
по ГОСТ 3773.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор массовой концентрации
0,03 г/см3.
Натрия гидроокись
по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 0,04 г/см3.
Натрий
лимоннокислый трехзамещенный по ГОСТ 22280, раствор
массовой концентрации 0,03 г/см3.
Натрий углекислый
по ГОСТ 83, раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.
Калий-натрий
виннокислый 4-водный по ГОСТ 5845, раствор массовой концентрации 0,2 г/см3.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, раствор массовой концентрации 0,01 г/см3 в этиловом
спирте и раствор массовой концентрации 0,01 г/см3 в растворе гидроокиси натрия.
Спирт этиловый
ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Хлороформ по ГОСТ
20015 или фармакопейный по [1].
Универсальная
индикаторная бумага по [2].
Фильтры обеззоленные по [3] или другие средней плотности.
Никель первичный по
ГОСТ 849.
Никелевый порошок
по ГОСТ 9722.
Растворы никеля
известной концентрации.
Раствор А массовой концентрации никеля 0,0005 г/см3: в стакан
вместимостью 250 см3 помещают навеску первичного никеля или карбонильного
никелевого порошка массой 0,5000 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин. При
использовании никелевого порошка раствор фильтруют через фильтр (красная или
белая лента), предварительно промытый 2 - 3 раза раствором азотной кислоты,
разбавленной 1:9, фильтр промывают 2 - 3 раза горячей водой. К раствору
приливают 20 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до паров серной
кислоты, охлаждают. К остатку приливают 60 - 70 см3 воды, растворяют соли при
нагревании, охлаждают раствор, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
приливают 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и доливают до метки водой.
Раствор Б массовой концентрации никеля 0,00005 г/см3: в мерную
колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора А, приливают 5 см3 серной
кислоты, разбавленной 1:4, доливают до метки водой.
Раствор В массовой концентрации никеля 0,00001 г/см3: в мерную
колбу вместимостью 100 см3 отбирают 20 см3 раствора Б, доливают до метки водой.
Для градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см3
отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В,
доливают воду до 25 - 30 см3, приливают 10 см3 раствора виннокислого
калия-натрия, 10 см3 раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокислого аммония, 10 см3 раствора диметилглиоксима в гидроокиси натрия, доливают до метки
водой и проводят измерения, как указано в 4.4.6.
Масса никеля в
растворах для построения градуировочного графика
составляет 0,000005; 0,000010; 0,000020; 0,000040; 0,000060; 0,000080; 0,000100
г.
По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам
никеля строят градуировочный график с учетом значения
светопоглощения раствора, подготовленного без
введения раствора никеля.
4.4.
Проведение анализа
4.4.1. 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 раствор до объема 5 - 6 см3.
4.4.2. При массовой доле никеля не более 0,020% к остатку приливают воду
до 100 - 120 см3, 5 см3 раствора лимоннокислого натрия, 5 - 6 г хлористого
аммония, 20 см3 аммиака, 4 см3 пероксида водорода и кипятят в течение 8 - 10
мин. Раствор охлаждают, нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:1, до pH 8 - 9 по универсальной индикаторной бумаге и переводят в
делительную воронку вместимостью 500 см3. Доливают объем раствора водой
до 200 см3, приливают 120 см3 раствора диметилглиоксима
в этиловом спирте, 20 см3 хлороформа, встряхивают делительную воронку 1 мин и
далее поступают, как указано в 4.4.5 и 4.4.6.
4.4.3. При массовой
доле никеля от 0,02% до 0,20% к остатку приливают 60 - 70 см3 воды, нагревают
до кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 250 см3,
доливают до метки водой. Аликвотную часть раствора объемом 25
см3 отбирают в стакан вместимостью 250 см3, доливают воду до объема 70 - 80
см3, добавляют 5 см3 раствора лимоннокислого натрия, 2 - 3 г хлористого
аммония, 15 см3 раствора аммиака, 2 см3 пероксида водорода и кипятят в течение
8 - 10 мин. Раствор охлаждают, нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:1,
до pH 8 - 9 по универсальной индикаторной
бумаге и переводят в делительную воронку вместимостью 250 см3. Приливают 50 см3
раствора диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см3
хлороформа, встряхивают делительную воронку 1 мин и далее поступают, как
указано в 4.4.5 и 4.4.6.
4.4.4. При массовой
доле никеля свыше 0,20% к остатку приливают 60 - 70 см3 воды, нагревают до
кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см3,
доливают до метки водой. Аликвотную часть раствора объемом 5 см3 отбирают в
стакан вместимостью 100 см3, доливают воду до объема 20 см3, приливают 5 см3
раствора лимоннокислого натрия, нейтрализуют аммиаком до pH
8 - 9 по универсальной индикаторной бумаге. Подготовленный раствор переводят в
делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 15 см3 раствора диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см3 хлороформа,
встряхивают делительную воронку 1 мин.
4.4.5.
Нижний органический слой сливают в делительную воронку вместимостью 100 см3, к
водной фазе приливают 20 см3 хлороформа и повторяют экстракцию. Органические
фазы объединяют, а водную - отбрасывают.
К объединенной
органической фазе приливают аммиак, разбавленный 1:19, последовательно порциями
15, 10, 5 см3 и промывают до обесцвечивания раствора, встряхивая воронку 10 -
15 раз.
К промытой
органической фазе приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:24, и
встряхивают воронку в течение 1 мин. Органическую фазу сливают в другую
делительную воронку, а водную фазу - в стакан вместимостью 100 см3. Реэкстракцию повторяют с использованием 15 см3 раствора
соляной кислоты, разбавленной 1:24, водную фазу сливают в тот же стакан,
органическую фазу отбрасывают.
К объединенным
водным фазам приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют в 2 -
3 приема по каплям 0,5 см3 раствора азотной кислоты для разрушения остатков
органических соединений, после чего вновь выпаривают до паров серной кислоты. К
охлажденному остатку приливают 10 - 15 см3 воды, нагревают до растворения
солей, вновь охлаждают.
4.4.6.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3
раствора виннокислого калия-натрия, 10 см3 раствора гидроокиси натрия, 10 см3
раствора надсернокислого аммония, 10 см3 раствора диметилглиоксима в гидроокиси натрия, доливают до метки
водой.
Через 5 - 7 мин
измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре
при длине волны 440 нм или на фотоэлектроколориметре
в области длин волн 420 - 460 нм. В качестве раствора
сравнения используют раствор, подготовленный, как указано в 4.3.
Массу никеля в
растворе находят по градуировочному графику.
4.5. Обработка
результатов анализа
Массовую долю
никеля в пробе X, %, вычисляют по формуле
, (1)
где 
- масса никеля в растворе пробы, г;
- масса
никеля 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 1.
Таблица 1
Нормативы
контроля и погрешность метода анализа
В процентах
┌─────────┬─────────────────┬─────────────────┬────────────┬──────────────┐
│Массовая
│ Допускаемые │
Допускаемые
│Допускаемые │ Погрешность
│
│ доля
│ расхождения │
расхождения
│расхождения │метода анализа│
│
никеля │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
│
│
0,0020 │ 0,0003
│ 0,0004 │
0,0006 │ 0,0004
│
│
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 │ 0,0015
│
│
0,020 │ 0,0020
│ 0,0020 │
0,0040 │ 0,0030
│
│
0,030 │ 0,0030
│ 0,0040 │
0,0060 │ 0,004
│
│
0,050 │ 0,0050
│ 0,0060 │
0,0100 │ 0,007
│
│
0,100 │ 0,0070
│ 0,0080 │
0,0140 │ 0,010
│
│
0,200 │ 0,0100
│ 0,0120
│ 0,0200 │
0,015 │
│
0,300 │ 0,015
│ 0,020 │
0,030 │ 0,020
│
│
0,500 │ 0,020
│ 0,030 │
0,040 │ 0,030
│
│
0,60 │ 0,03
│ 0,04 │ 0,06
│ 0,04 │
└─────────┴─────────────────┴─────────────────┴────────────┴──────────────┘
5.
Атомно-абсорбционный метод
5.1. Метод
анализа
Метод основан на
измерении поглощения при длине волны 232,0 или 231,1 нм
резонансного излучения атомами никеля, 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 никеля.
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 и 1:19.
Кобальт по ГОСТ 123
или стандартный образец состава кобальта с установленной массовой долей никеля
не более 0,001%.
Порошок никелевый
по ГОСТ 9722 или никель первичный по ГОСТ 849.
Растворы никеля
известной концентрации.
Раствор А массовой концентрации никеля 0,001 г/см3: в стакан или
колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску первичного никеля или карбонильного
никелевого порошка массой 1,0000 г, приливают 20 - 25 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 3 - 5 мин. При
использовании никелевого порошка раствор фильтруют через фильтр (красная или
белая лента), предварительно промытый 2 - 3 раза азотной кислотой, разбавленной
1:19, фильтр промывают 2 - 3 раза горячей водой. Раствор охлаждают, переводят в
мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 50 см3 раствора азотной кислоты,
разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
Раствор Б массовой концентрации никеля 0,0001 г/см3: в мерную колбу
вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3 раствора
азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
5.3.1. Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей
никеля не более 0,010% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают
навески массой 5,000 г проб кобальта или стандартного образца состава кобальта
с установленной массовой долей никеля. Число навесок должно соответствовать
числу точек градуировочного графика, включая
контрольный опыт.
Навески растворяют
при нагревании в 50 - 60 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до
объема 15 - 20 см3, приливают 50 - 60 см3 воды, нагревают до кипения,
охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, отбирают в них 0,5;
1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в колбу с
контрольным опытом раствор никеля не вводят, доливают до метки водой и измеряют
абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса никеля 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
никеля от 0,010% до 0,050% в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают
навески массой 1,000 г проб кобальта или стандартного образца состава кобальта с
установленной массовой долей никеля. Число навесок должно соответствовать числу
точек градуировочного графика, включая контрольный
опыт.
Навески растворяют
при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до
объема 5 - 7 см3, приливают 50 - 60 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают,
переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, отбирают в них 0,5; 1,0; 2,0;
3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в колбу с раствором
контрольного опыта раствор никеля не вводят, доливают до метки водой и измеряют
абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса никеля в
растворах для градуировки указана в 5.3.1.
5.3.3. Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей
никеля свыше 0,050% в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 10 см3
раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.2, и вводят
0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0 см3 раствора Б, в колбу с
раствором контрольного опыта раствор никеля не вводят, доливают до метки
раствором азотной кислоты, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано
в 5.4.
Масса никеля в
растворах для градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030;
0,00040; 0,00060 г.
В стакан или колбу
вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2
Условия
подготовки раствора пробы
┌─────────────────────────┬─────────────┬────────────────┬────────────────┐
│
Массовая доля никеля, % │Масса навески│Объем
аликвотной│ Номер │
│ │ пробы, г │части раствора, │градуировочного │
│ │ │ см3
│ графика │
├─────────────────────────┼─────────────┼────────────────┼────────────────┤
│От 0,001 до 0,010 включ.│ 5,000 │
Весь раствор │ 1
│
│Св.
0,010 " 0,050 "
│ 1,000 │
То же │ 2
│
│
" 0,050 " 0,400
" │ 1,000
│ 10 │ 3
│
│
" 0,400 " 0,600
" │ 1,000
│ 5 │ 3
│
└─────────────────────────┴─────────────┴────────────────┴────────────────┘
Навеску пробы
массой 5,000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см3, а массой 1,000 г - в 15
- 20 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают соответственно
до объема 15 - 20 см3 или 5 - 7 см3, приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до
кипения, охлаждают. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и
доливают до метки водой.
При массовой доле
никеля свыше 0,050% в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную
часть раствора объемом в соответствии с таблицей 2 и доливают до метки
раствором азотной кислоты, разбавленной 1:19.
Измеряют абсорбцию
раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны
232,0 нм, ширине щели не более 0,2 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, подготовленного, как
указано в 5.3.
По значениям
абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам никеля строят градуировочные графики.
Массу никеля в
растворе пробы находят по градуировочному графику в
соответствии с таблицей 2.
5.5.
Обработка результатов анализа
Массовую долю
никеля X, %, вычисляют по формуле
, (2)
где - масса никеля 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 1.
Приложение А
(справочное)
БИБЛИОГРАФИЯ
[1] ГФ Х,
статья 160. Хлороформ фармакопейный
[2] ТУ
6-09-1181-89. Бумага индикаторная универсальная для определения pH 1 - 10 и 7 - 14
[3] ТУ
6-09-1678-95 <*>. Фильтры обеззоленные (белая,
красная, синяя ленты).
--------------------------------
<*> Действует
на территории Российской Федерации.
ТЕХНОРМАТИВЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЕЙ И ПРОЕКТИРОВЩИКОВ
Copyright © www.docstroika.ru, 2013 -
2024