ГОСТ 15483.9-78

 

ОЛОВО

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА

 

 

 

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ОЛОВО Методы определения цинка Tin. Methods for determination of zinc

ГОСТ 15483.9-78

Дата введения 01.01.80

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле цинка от 0,0003 до 0,002 %), атомно-абсорбционный (при массовой доле цинка от 0,001 до 0,002 %) методы определения цинка и визуальный колориметрический метод определения содержания цинка (при массовой доле цинка от 0,00001 до 0,00003 %).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 15483.0.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода

Метод основан на фотометрировании окрашенного комплекса с дитизоном в четыреххлористом углероде. Пробу разлагают в смеси соляной и бромистоводородной кислот и брома. Олово отгоняют в виде бромида.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Воронки делительные вместимостью 50, 150 и 300-400 см³.

Колбы мерные вместимостью 100 и 25 см³ с притертыми пробками.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дважды перегнанная.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062.

Бром по ГОСТ 4109.

Смесь для растворения: 25 см³ соляной кислоты, 25 см³ бромистоводородной кислоты и 15 см³ брома.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1 : 200.

Перекись водорода по ГОСТ 10929.

Кислота уксусная особой чистоты по ГОСТ 18270.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199.

Буферный ацетатный раствор рН 4,7: 136 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, приливают 60 см³ уксусной кислоты, доводят до метки водой, перемешивают. Раствор очищают дитизоном, для чего 100 см³ раствора встряхивают с раствором дитизона с массовой долей 0,005 % в четыреххлористом углероде порциями по 2 - 3 см³ до тех пор, пока не перестанет изменяться цвет дитизона. Затем оставшиеся капли дитизона извлекают четыреххлористым углеродом и раствор фильтруют через небольшой беззольный фильтр.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), раствор с массовой долей 50 %. Очищают дитизоном так же, как буферный раствор.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288.

Дитизон (дифенилтиокарбазон) по НТД, приблизительно раствор с массовой долей 0,05 % (запасной): 50 мг дитизона растворяют в 50 см³ четыреххлористого углерода, раствор переносят в делительную воронку и дважды встряхивают со 100 см³ раствора аммиака, разбавленного 1:200. Аммиачные растворы сливают вместе, приливают 100 см³ четыреххлористого углерода, прибавляют по каплям соляную кислоту, разбавленную 1:1, до слабокислой реакции и встряхивают растворы до обесцвечивания водного слоя. Раствор дитизона в четыреххлористом углероде переносят в чистую воронку, промывают, дважды встряхивая с водой, фильтруют через сухой фильтр в сухую склянку из темного стекла. Раствор хранят в прохладном месте.

Дитизон: приблизительно раствор с массовой долей 0,005 %; готовят в день применения разбавлением запасного раствора четыреххлористым углеродом в 10 раз.

Цинк по ГОСТ 3640.

Растворы цинка стандартные.

Раствор А (запасной): 0,1000 г металлического цинка растворяют в 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 1 · 10^-4 г цинка.

Раствор Б; готовят в день применения: 10 см³ запасного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 1 · 10^-5 г цинка.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Смесь хромовая: раствор с массовой долей 10 % двухромовокислого калия в концентрированной серной кислоте.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Посуду, необходимую для проведения анализа, моют последовательно хромовой смесью, соляной кислотой, водой и обмывают не менее двух раз дистиллированной водой.

2.3.2. Навеску олова массой 1,0000 г помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см³ (или фарфоровую чашку вместимостью 100-150 см³), приливают 10 см³ смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и оставляют без нагревания до полного растворения навески.

Затем обмывают часовое стекло 3 см³ соляной кислоты и выпаривают досуха при умеренном нагревании. К охлажденному остатку приливают 5 см³ смеси и снова выпаривают досуха. Обработку 5 см³ смеси повторяют до полного удаления олова. К сухим солям приливают 5 см³ соляной кислоты, несколько капель перекиси водорода и выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой и перекисью водорода повторяют.

К сухому остатку приливают 4 см³ воды, накрывают часовым стеклом и подогревают до растворения солей. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 50 см³, обмывают стакан 4 см³ воды в два приема. К раствору в делительной воронке приливают 4 см³ буферного ацетатного раствора, 1 см³ серноватистокислого натрия, прибавляют 5 см³ раствора дитизона с массовой долей 0,005 % и встряхивают в течение 1 мин. После разделения слоев органический слой сливают в сухую мерную колбу с притертой пробкой вместимостью 25 см³. Экстракцию с 5 см³ дитизона повторяют до тех пор, пока новая порция дитизона не изменит свой цвет. Объединенные экстракты доводят до метки дитизоном, перемешивают и фильтруют раствор через сухой беззольный фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 540 нм или на фотоэлектроколориметре, пользуясь светофильтром с областью светопропуекания 530 - 550 нм и кюветами с оптимальной толщиной слоя. В качестве раствора сравнения применяют раствор дитизона с массовой долей 0,005 %.

Из показаний оптической плотности анализируемого раствора вычитают показания оптической плотности контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.3.3. Построение градуировочного графика. В делительные воронки вместимостью 50 см³ отмеряют пипеткой или микробюреткой 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см³ стандартного раствора Б, доливают водой до 8 см³, при перемешивании добавляют по 4 см³ буферного ацетатного раствора, по 1 см³ раствора серноватистокислого натрия, по 5 см³ раствора дитизона с массовой долей 0,005 % и далее проводят анализ, как указано в п. 2.3.2. В качестве раствора сравнения используют нулевой раствор.

Из оптической плотности градуировочных растворов вычитают оптическую плотность нулевого раствора и по полученным данным строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле

где т₁ - масса цинка, найденная по градуировочному графику, г;

т - масса навески олова, г.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 1.

Таблица 1

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода

Метод основан на избирательном поглощении света от стандартного источника атомами цинка. Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 213,8 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы, растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см³.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125 и разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная особой чистоты.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дважды перегнанная.

Смесь для растворения; готовят по ГОСТ 15483.2.

Смесь хромовая; раствор с массовой долей 10 % двухромовокислого калия в концентрированной серной кислоте.

Цинк по ГОСТ 3640.

Растворы цинка стандартные.

Раствор А: 0,1000 г цинка растворяют в 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг цинка.

Раствор Б; готовят перед применением: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг цинка.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Посуду, необходимую для проведения анализа, подвергают предварительной обработке, как указано в п. 2.3.1.

3.3.2. Навеску образца массой 1,0000 г помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см³ и приливают небольшими порциями 10 см³ смеси для растворения. Продолжают анализ по ГОСТ 15483.2.

Фотометрирование проводят при длине волны 213,8 нм в условиях, указанных в ГОСТ 15483.2. Концентрацию цинка устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с анализируемыми растворами серию растворов с известным содержанием цинка.

3.3.3. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 50 см³ отмеривают 0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см³ стандартного раствора Б, приливают по 10 см³ смеси для растворения, доводят водой до метки и перемешивают.

Фотометрируют, как указано в п. 3.3.2. По полученным средним значениям абсорбции и известным концентрациям цинка строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.4. Обработка результатов

3.4.1, Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле

где С - концентрация фотометрируемого раствора, г/см³;

V - объем фотометрируемого раствора, см³;

т - масса навески олова, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать 0,0005 %.

4. ВИЗУАЛЬНЫЙ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1. Сущность метода

Метод основан на образовании комплексного соединения цинка с дитизоном (дитизонат цинка), интенсивность окраски которого определяют визуально по способу «смешанной окраски». Олово предварительно отделяют отгонкой в виде бромида.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Воронки делительные вместимостью 50, 150 и 300 - 400 см³.

Колбы мерные вместимостью 100 см³ с притертыми стеклянными пробками.

Цилиндры градуированные для колориметрирования с притертыми стеклянными пробками.

Кварцевый перегонный аппарат.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261, очищенная от следов тяжелых металлов перегонкой в кварцевом аппарате, и раствор 6 моль/дм³.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062, очищенная от следов тяжелых металлов перегонкой в кварцевом аппарате.

Бром по ГОСТ 4109, очищенный перегонкой в кварцевом перегонном аппарате.

Смесь кислот для растворения: 25 см³ соляной кислоты, 25 см³ бромистоводородной кислоты и 15 см³ брома.

Кислота уксусная особой чистоты по ГОСТ 18270, раствор 2 моль/дм³. Углерод четыреххло-ристый по ГОСТ 20288, очищенный перегонкой в кварцевом перегонном аппарате.

Дитизон по НТД, приблизительно раствор с массовой долей 0,02 %: 20 мг дитизона растворяют в 50 см³ четыреххлористого углерода, переносят раствор в делительную воронку вместимостью 300 - 400 см³, приливают 50 см³ аммиака, разбавленного 1:200, и энергично встряхивают. Извлечение дитизона повторяют еще с 50 и 25 см³ аммиака. Все аммиачные экстракты сливают вместе, приливают 100 см³ четыреххлористого углерода и, встряхивая воронку, добавляют по каплям 6 моль/дм³ соляную кислоту до обесцвечивания водного слоя. Раствор дитизона в четыреххлористом углероде переносят в чистую воронку, промывают, дважды встряхивая с водой, и фильтруют через сухой фильтр в сухую склянку из темного стекла. Раствор хранят в темном прохладном месте.

Дитизон, приблизительно раствор с массовой долей 0,002 им 0,001 %; готовят из крепкого раствора дитизона, разбавляя его четыреххлористым углеродом в соотношении 1:10, 1:20 в день применения.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199, раствор 2 моль/дм³, готовят и очищают при помощи дитизона: навеску соли массой 27,2 г растворяют в стакане в небольшом количестве воды, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают. Весь раствор переводят в делительную воронку и экстрагируют несколько раз с 5,0 см³ раствора дитизона с массовой долей 0,002 %. Очистку заканчивают, когда порция дитизона после встряхивания остается зеленой. Оставшиеся капли дитизона извлекают встряхиванием несколько раз с 5 см³ четыреххлористого углерода. Промывку заканчивают, когда порция четыреххлористого углерода после встряхивания остается бесцветной.

Раствор фильтруют через небольшой беззольный фильтр для удаления капелек четыреххлористого углерода.

Буферный ацетатный раствор с рН 4,7: смешивают равные объемы 2 моль/дм³ раствора уксуснокислого натрия и 2 моль/дм³ раствора уксусной кислоты. Буферный раствор очищают дитизоном так же, как очищали уксуснокислый натрий.

Перекись водорода ос.ч. 15-3.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), раствор с массовой долей 50 % очищают дитизоном так же, как очищали уксуснокислый натрий.

Цинк металлический по ГОСТ 3640.

Растворы цинка стандартные.

Раствор А (запасной): 0,1 г металлического цинка растворяют в 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 1 · 10^-4 г цинка.

Раствор Б: 10,0 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 1 · 10^-5 цинка.

Раствор В: 10,0 см³ раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора В содержит 1 · 10^-6 г цинка.

Растворы Б и В готовят в день применения.

Вода деминерализованная или бидистиллированная по ГОСТ 6709, дважды перегнанная в кварцевом аппарате.

Аммиак водный особой чистоты по ГОСТ 24147, разбавленный 1:200.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску олова массой 1,0000 г помещают в низкий кварцевый стакан вместимостью 50 см³, прикрытый часовым стеклом, и растворяют в 7 - 10 см³ смеси кислот для растворения.

Содержимое стакана оставляют без нагревания до растворения навески. После растворения олова стекло обмывают 3 см³ соляной кислоты и выпаривают раствор на умеренно нагретой плитке до получения влажного остатка (2 - 3 капли). Обработку 5 см³ смеси кислот для растворения повторяют до полного удаления олова, выпаривая раствор досуха. Сухой остаток растворяют в 5 см³ соляной кислоты и выпаривают досуха.

Если после обработки сухого остатка соляной кислотой раствор имеет бурый цвет, то к полученному раствору добавляют 3 см³ соляной кислоты, несколько капель перекиси водорода и выпаривают досуха. При необходимости эту обработку повторяют еще раз.

Охлажденный стакан с сухим остатком обмывают 5 см³ воды. Раствор осторожно выпаривают до получения сухого остатка. Стакан охлаждают до 50 - 60 °С и приливают 2 см³ воды, после чего накрывают часовым стеклом, подогревают содержимое в течение 2 - 3 мин при 50 - 60 °С и затем переводят раствор в цилиндр для колориметрирования.

Затем стакан обмывают 2 см³ воды в два приема и присоединяют к испытуемому раствору. В цилиндр приливают 2 см³ буферного раствора, 0,5 см³ серноватистокислого натрия и перемешивают. После этого прибавляют 2 см³ раствора дитизона с массовой долей 0,001 %, энергично встряхивают цилиндр в течение 1 мин и сравнивают окраску экстрактов испытуемых и градуировочных растворов в отраженном свете на белом фоне, наблюдая сбоку.

Через все стадии анализа параллельно с пробой проводят контрольные опыты и вносят поправку на загрязнение реактивов при обработке результатов анализа.

4.3.2. Для приготовления шкалы градуировочных растворов в цилиндры для колориметрирования отмеривают 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 см³ стандартного раствора В, приливают воду до получения объема 4 см³, 2 см³ буферного раствора, 0,5 см³ серноватистокислого натрия и перемешивают, после чего приливают 2 см³ раствора дитизона с массовой долей 0,001 % и энергично встряхивают в течение 1 мин. Растворы применяют для колориметрирования в течение 1 ч.

4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса цинка, найденная при сравнении с градуировочными растворами, г;

m₂ - масса цинка в растворе контрольного опыта, найденная при сравнении с градуировочными растворами, г;

т - масса навески олова, г.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

4.4.1, 4.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

B.C. Баев, Т.П. Алманова, Г.М. Власова, B.C. Мешкова, Л.В. Мищенко, Л.Д. Савилова, Р.Д. Тресницкая

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13.12.78 № 3300

3. ВЗАМЕН ГОСТ 15483.9-70

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1999 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в августе 1984 г., июне 1989 г. (ИУС 12-84, 10-89)

 

СОДЕРЖАНИЕ