ФЕРРОМОЛИБДЕН

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ содержания цинка,
свинца и висмута

 

ГОСТ 13151.8-82

 

 

 

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22 декабря 1977 г. № 3005 срок действия установлен

с 01.01. 1979 г.

до 01.01. 1984 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения содержания свинца (при массовой доле свинца от 0,001 до 0,03 %), висмута (при массовой доле висмута от 0,001 до 0,05 %), цинка (при массовой доле цинка св. 0,005 до 0,03 %) и фотометрический метод определения содержания цинка (при массовой доле цинка от 0,001 до 0,005 %) с сульфарсазеном из одной навески.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13020.0-75 со следующим дополнением.

1.2. Пробы отбирают по ГОСТ 26201-84 или другими методами, обеспечивающими точность отбора, указанную в этом стандарте.

1.3. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613-86.

1.2, 1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Полярограф электронный переменнотоковый, обеспечивающий чувствительность метода 0,0005 %.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

рН-метр 340. Допускается применение рН-метров других типов.

Ионообменная колонка (см. чертеж), наполненная слабоосновным анионитом типа АН-31 в хлор-форме с размером зерна 0,2 - 0,3 мм. Смолу просевают через сито с сеткой № 02 и 04 по ГОСТ 6613-86. Фракцию, прошедшую через сито с сеткой № 02 и оставшуюся на сите с сеткой № 04, отбрасывают. Фракцию, оставшуюся на сите с сеткой № 02, замачивают на 12 ч в насыщенном растворе хлористого натрия так, чтобы уровень раствора над слоем смолы был 8 - 10 см. Замачивают смолу последовательно в растворе соляной кислоты, разбавленной 1:1, для удаления ионов железа (проба роданидом аммония), затем в воде. После декантации воды смолу обрабатывают 5 %-ным раствором гидроокиси натрия или соды до отрицательной реакции на хлор-ион (проба азотнокислым серебром). Промывают ионит водой до нейтральной реакции и переносят в колонку, в нижнюю часть которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным, пузырьки воздуха должны отсутствовать. После заполнения колонки через нее со скоростью 1 см³/мин пропускают 200 см³ раствора соляной кислоты 2 моль/дм³, 100 см³ воды и вновь 100 см³ раствора соляной кислоты 2 моль/дм³.

Скорость вытекания растворов при сорбции и десорбции регулируется столбом жидкости над слоем анионита.

Баллон с аргоном, азотом или водородом, не содержащими кислорода.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84 и разбавленная 1:3 и раствор 1 моль/дм³

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77 и разбавленная 1:1 и растворы 2 моль/дм³, 1 моль/дм³, 0,65 моль/дм³, 0,02 моль/дм³.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80, не содержащая свинца.

Кислота хлорная, 57 %-ный раствор.

Кислота винная (виннокаменная) по ГОСТ 5817-77, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм³.

Кислота лимонная моногидрат и безводная, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм³.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75, раствор 0,2 моль/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор с массовой концентрацией 50 г/дм³ и 1 моль/дм³, растворы 0,2 моль/дм³.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, 1 моль/дм³.

Фон для полярографирования цинка готовят следующим образом: 1 моль/дм³ аммиака и 1 моль/дм³ хлористого аммоний смешивают в соотношении 1:1.

Фон для полярографирования свинца - 1 моль/дм³ фосфорной кислоты.

Фон для полярографирования висмута -1 моль/дм³ соляной кислоты.

Буферный ацетатно-аммонийный раствор (рН 8,9 - 9,0) готовят следующим образом: смешивают 34 см³ раствор уксусной кислоты 0,02 моль/дм³ и 67 см³ раствор аммиака 2 моль/дм³.

Сульфарсазен, раствор с массовой концентрацией 0,2 г/дм³, приготовленный на ацетатно-аммонийном буферном растворе.

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Свинец по ГОСТ 3778-77.

Стандартные растворы свинца.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г свинца растворяют в 20 см³ азотной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г свинца.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,000005 г свинца.

Висмут по ГОСТ 10928-75.

Стандартные растворы висмута.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г висмута растворяют в 20 см³ азотной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г висмута.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,000005 г висмута.

Цинк по ГОСТ 3640-79.

Стандартные растворы цинка.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г цинка растворяют в 15 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г цинка.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,000005 г цинка.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ СВИНЦА (от 0,001 до 0,03 %), ВИСМУТА (от 0,001 до 0,05 %), ЦИНКА (св. 0,005 до 0,03 %) ИЗ ОДНОЙ НАВЕСКИ

3.1. Сущность метода

Метод основан на способности анионитов сорбировать анионные хлорокомплексы различной устойчивости, образуемые цинком, свинцом и висмутом в солянокислой среде. Цинк, свинец и висмут сорбируются в 2 моль/дм³ солянокислом растворе на слабоосновном анионите типа АН-31. Десорбируют: цинк 0,65 моль/дм³ раствором соляной кислоты, свинец 0,02 моль/дм³ раствором соляной кислоты, висмут 1 моль/дм³ раствором азотной кислоты. Проводят полярографирование: цинка на фоне 1 моль/дм³ раствора аммиака и 1 моль/дм³ раствора хлористого аммония, при потенциале пика минус 1,3 В; свинца на фоне 1 моль/дм³ фосфорной кислоты при потенциале минус 0,51 В; висмута на фоне 1 моль/дм³ 1 М соляной кислоты при потенциале минус 0,09 В по отношению ртутного анода. Режим полярографирования - переменно-токовый.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Проведение анализа

3.2.1. Навеску ферромолибдена массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, растворяют на холоду в 50 см³ азотной кислоты, разбавленной 2:3, приливают 10 см³ соляной кислоты и раствор выпаривают до получения влажных солей. Соли растворяют в 10 см³ соляной кислоты и вновь выпаривают до влажных солей. Обработку солей 10 см³ соляной кислоты и выпаривание повторяют дважды при слабом нагреве плиты. Соли растворяют в 10 см³ соляной кислоты и 50 см³ горячей воды. Раствор охлаждают и заливают его через быстрофильтрующий фильтр в колонку с анионитом, предварительно промытую 2 моль/дм³ раствором соляной кислоты, пропуская через слой сорбента со скоростью 0,5 см³/мин. Вытекающий из колонки раствор отбрасывают. Колонку промывают 200 см³ 2 моль/дм³ раствора соляной кислоты со скоростью 1 см³/мин. Когда последняя порция кислоты достигнет верхнего уровня анионита, последовательно десорбируют со скоростью 1 см³/мин цинк, свинец, висмут: цинк - 175 - 200 см³ 0,65 моль/дм³ раствора соляной кислоты, свинец - 200 см³ 0,02 моль/дм³ раствора соляной кислоты, висмут - 300 см³ 1 моль/дм³ раствора азотной кислоты.

Элюат, содержащий свинец, выпаривают до сиропообразного состояния, приливают 1 см³ азотной кислоты, 2 см³ хлорной кислоты, выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³ 1 моль/дм³ раствором фосфорной кислоты, доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.

Элюат, содержащий висмут, выпаривают до малого объема и переводят в стаканчик вместимостью 100 см³. Приливают 2 см³ хлорной кислоты и выпаривают до паров хлорной кислоты. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³ 1 моль/дм³ раствором соляной кислоты, доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.

Элюат, содержащий цинк, выпаривают до сиропа при медленном нагревании. Охлаждают остаток и переводят в колбу вместимостью 50 см³ буферным раствором, состоящим из 1 моль/дм³ раствора хлористого аммония и 1 моль/дм³ раствором аммиака в соотношении 1:1, доливают до метки тем же буферным раствором и перемешивают.

Для удаления кислорода воздуха из исследуемых растворов, содержащих свинец и висмут, продувают аргон, водород или азот в течение 5 мин; из раствора, содержащего цинк, кислород удаляют, добавляя около 0,5 г сернистокислого натрия и перемешивая в течение 2 мин. Полярографируют висмут, свинец и цинк соответственно при потенциалах пиков минус 0,09 В, минус 0,51 В, минус 1,3 В относительно ртутного анода. Режим полярографирования переменно-токовый.

Массу висмута, свинца и цинка в испытуемом растворе определяют по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2.2. Построение градуировочного графика

Отобранные объемы стандартных растворов висмута, свинца и цинка (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 10 см³ соляной кислоты, окисляют 1 см³ азотной кислоты и выпаривают раствор до влажных солей. Далее анализ проводят, как указано в п. 3.2.1.

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю цинка, (свинца дли висмута) (X) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса цинка (свинца или висмута), найденная по градуировочному графику, г;

m - масса навески пробы, г.

3.3.2. Абсолютные расхождения результатов трех параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

3.3 - 3.3.2. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ ЦИНКА (от 0,001 до 0,005 %)

4.1. Сущность метода

Цинк при рН 8,8 - 9,2 образует с сульфарсазеном комплексное соединение желто-оранжевого цвета, оптическая плотность которого замеряется на спектрофотометре при λ_опт 508 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 450 - 530 нм.

4.2. Проведение анализа

4.2.1. Растворение навески ферромолибдена, подготовка раствора и хроматографическое разделение проводят как указано в п. 3.2.1.

Ко всему объему элюата или его части, содержащей от 10 до 25 мкг цинка, приливают 1 см³ азотной кислоты и выпаривают раствор досуха. Соли растворяют в 2 см³ воды, приливают 2 см³ винной кислоты, 1 см³ лимонной кислоты, 2,5 см³ раствора аммиака и 10 см³ ацетатно-аммонийного буферного раствора. На рН-метре устанавливают рН раствора 8,9 - 9,0, приливают 3 см³ раствора сульфарсазена. Переливают раствор в мерную колбу вместимостью 25 см³, доливают до метки буферным раствором и перемешивают. Измеряют оптическую плотность на спектрофотометре λ_опт - 508 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания 450 - 530 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта, содержащий все реактивы, включая сульфарсазен. Массу цинка находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.2. Построение градуировочного графика

В пять стаканов вместимостью по 50 см³ приливают 1; 2; 3; 4; 5 см³ стандартного раствора Б, 10 см³ соляной кислоты, 1 см³ азотной кислоты и выпаривают раствор досуха. Далее проводят анализ, как указано в п. 4.2.1.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3. Обработка результатов

Обработку результатов проводят, как указано в п. 3.3.

4.3. (Введен дополнительно, Изм. № 1).

Раздел 5. (Исключен, Изм. № 1).

СОДЕРЖАНИЕ