ГОСТ 12072.2-79

 

КАДМИЙ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

 

 

 

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

МОСКВА

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.12.80

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения железа (при массовой доле железа от 0,0002 до 0,1 %). Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 917-78.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа и требования безопасности по ГОСТ 12072.0.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтого сульфосалицилового комплекса железа в аммиачной среде и фотометрировании его в области длин волн 413 - 420 нм.

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, дополнительно очищенная перегонкой в кварцевом приборе или методом насыщения деионизированной воды. Из очищенной кислоты готовят растворы соляной кислоты 6 и 2 моль/дм³.

Все растворы соляной кислоты хранят в полиэтиленовой или кварцевой посуде.

Кислота соляная по ГОСТ 14261.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478, раствор 200 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Водорода перекись по ГОСТ 10929.

Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849 или оксид железа (III) по ТУ 6-09-5346.

Стандартные растворы железа.

Раствор А: навеску массой 0,500 г железного порошка или 0,7149 г оксида железа (III) растворяют в 20 см³ соляной кислоты с добавлением 7 - 8 капель раствора перекиси водорода в конической колбе вместимостью 250 см³. Избыток перекиси водорода разрушают осторожным кипячением, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 1 мг железа.

Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отмеривают пипеткой 10 см³ раствора А, приливают 10 см³ раствора соляной кислоты 2 моль/дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,1 мг железа.

Раствор В: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отмеривают 10 см³ раствора Б, приливают 10 см³ раствора соляной кислоты 2 моль/дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора В содержит 0,01 мг железа.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску кадмия массой 2,500 г (массовая доля железа от 0,0002 до 0,01 %) или 1,000 г (массовая доля железа св. 0,01 %) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 20 см³ раствора соляной кислоты 6 моль/дм³, 1 см³ азотной кислоты и нагревают до полного растворения навески и удаления оксидов азота.

При массовой доле железа св. 0,003 % раствор анализируемой пробы охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой, перемешивают и в соответствии с табл. 1 отбирают аликвотную часть раствора, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³. При массовой доле железа от 0,0002 до 0,003 % раствор анализируемой пробы охлаждают, переводят его в мерную колбу вместимостью 50 см³ малым количеством воды.

Таблица 1

В мерные колбы с взятой аликвотной частью или ко всему раствору анализируемой пробы приливают 10 см³ раствора сульфосалициловой кислоты, аммиак до желтой окраски раствора, дают избыток последнего 5 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм в области длин волн 413 - 420 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Содержание железа устанавливают по градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.3.2. Для построения градуировочного графика в девять из десяти мерных колб вместимостью 50 см³ отмеривают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 и 8,0 см³ раствора В (что соответствует 5; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70 и 80 мкг железа). Приливают в каждую колбу по 10 см³ раствора сульфосалициловой кислоты и затем поступают, как указано в п. 2.3.1.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям железа строят градуировочный график.

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении поглощения аналитической линии железа при длине волны 248,3 нм с введением растворов анализируемых проб и градуировочных растворов в воздушно-ацетиленовое пламя. Навеску кадмия предварительно переводят в раствор кислотным разложением.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки с источником излучения для железа.

Воздух, сжатый под давлением 2 × 10⁵ - 6 × 10⁵ Па (2 - 6 атм).

Ацетилен в баллоне.

Кислота азотная по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, и раствор 2 моль/дм³.

Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849 или оксид железа (III) по ТУ 6-09-5346.

Стандартные растворы железа.

Раствор А: навеску массой 0,100 г железного порошка или 0,143 г оксида железа (III) помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг железа.

Раствор Б: 25 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг железа.

Кадмий по ГОСТ 1467 или ГОСТ 22860, содержащий железа не более 4 × 10^-4 %, раствор 100 г/дм³; 100 г кадмия в виде кусочков или стружки растворяют в 200 - 250 см³ азотной кислоты. Кислоту приливают медленно, небольшими порциями (примерно по 10 см³). Если при добавлении очередной порции кислоты реакция идет замедленно, сливают образовавшийся раствор азотнокислого кадмия в другую колбу и продолжают разложение. Затем объединяют весь раствор, кипятят до удаления оксидов азота, разбавляют водой, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску кадмия массой 1,000 - 5,000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 15 - 25 см³ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1, нагревают до полного растворения металла и удаления оксидов азота. Приливают 20 - 25 см³ воды, перемешивают, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор пробы и градуировочные растворы вводят в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют поглощение аналитической линии железа 248,3 нм по ГОСТ 12072.0.

При необходимости в растворе анализируемой пробы могут быть определены также содержания таллия, свинца, цинка, меди и никеля.

3.3.2. Для построения градуировочных графиков готовят две серии градуировочных растворов.

I серия: в девять из десяти мерных колб вместимостью 100 см³ отмеривают 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 см³ стандартного раствора Б и 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см³ стандартного раствора А (что соответствует 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 мг/дм³ железа), в каждую из колб приливают 10 см³ раствора азотной кислоты 2 моль/дм³, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит вода.

II серия: в четыре из пяти мерных колб вместимостью 100 см³ отмеривают 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 см³ стандартного раствора Б (что соответствует 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мг/дм³ железа), в каждую из колб приливают 10 см³ раствора азотной кислоты 2 моль/дм³, 50 см³ раствора кадмия 100 г/дм³, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит раствор кадмия. По градуировочным растворам I серии измеряют растворы анализируемых проб из навески массой 1,0 - 2,5; II серия градуировочных растворов служит для анализа растворов анализируемых проб из навески массой 5 г.

При определении из одного раствора таллия, свинца, цинка, меди и никеля в каждую из указанных выше колб одной из серий градуировочных растворов добавляют такие количества стандартных растворов элементов, которые соответствовали бы концентрациям их в градуировочных растворах.

3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

3а. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
(при массовой доле железа от 0,0002 до 0,006 %)

3а.1. Сущность метода

Метод основан на соосаждении гидроокиси железа с гидроокисью лантана, растворении гидроокисей соляной кислотой и измерении поглощения аналитической линии железа 248,3 нм при введении растворов в воздушно-ацетиленовое пламя.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

3а.2. Аппаратура, реактивы и материалы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки.

Воздух, сжатый под давлением (5 - 6 атм) на 2 × 10⁵ - 6 × 10⁵ Па (2 - 6 атм).

Ацетилен в баллонах.

Кислота соляная по ГОСТ 14261 и раствор 1:1.

Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849 или оксид железа (III) по ТУ 6-09-5346.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и раствор 1:19.

Перекись водорода по ГОСТ 10929.

Кислота азотная по ГОСТ 11125 и раствор 1:20.

Лантан азотнокислый La(NO₃)₃ × 6H₂O, по ТУ 6-09-4676, раствор 1 г/дм³ лантана: 0,3115 г соли растворяют в 20 см³ воды с добавлением нескольких капель азотной кислоты.

Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Стандартные растворы железа готовят по п. 3.1.2.

3а.3. Проведение анализа

Навеску массой 5,000 г помещают в термостойкий стакан вместимостью 250 - 300 см³, приливают 15 см³ азотной кислоты и разлагают под часовым стеклом при нагревании. Полученный раствор упаривают до сиропообразного состояния (на поверхности появляются пузырьки), снимают с плиты, добавляют 70 см³ воды и 5 см³ раствора лантана, перемешивают, вращая стакан. Затем нагревают до температуры 70 °С и приливают постепенно 20 - 25 см³ аммиака до полного исчезновения обильного хлопьевидного осадка гидрата окиси кадмия.

Раствор оставляют стоять в течение 30 мин на бортике плиты. За это время на дне стакана появится небольшой белый, а при достаточном содержании железа красноватый осадок. Осадок отфильтровывают, промывают 2 - 3 раза горячим раствором аммиака (1:19) и смывают с фильтра водой в стакан, в котором велось осаждение. Фильтр промывают 25 - 30 см³ горячего раствора соляной кислоты (1:1) с добавлением 3 - 5 капель перекиси водорода и затем горячей водой. Кипятят полученный раствор для удаления избытка перекиси водорода и получения объема около 1 см³. Доливают 1,5 см³ соляной кислоты и переводят на объем 20 см³ при помощи мерного цилиндра.

Измеряют величину поглощения линии железа 248,3 нм по ГОСТ 12072.0.

Если чувствительность прибора не позволяет измерить железо при переводе навески массой 5,000 г на объем 20 см³, то можно использовать навеску массой 10,00 г при переводе на объем 10 см³. При этом количество азотной кислоты для разложения пробы и количество аммиака удваивается, а количество соляной кислоты, расходуемое при переводе на объем, уменьшается вдвое или заменяется таким же количеством раствора соляной кислоты (1:1).

Для построения градуировочного графика в восемь из девяти мерных колб вместимостью по 100 см³ отмеривают 5,0 и 10,0 см³ стандартного раствора Б и 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 см³ стандартного раствора А, в каждую колбу добавляют по 15 см³ раствора соляной кислоты (1:1), доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают. Полученные концентрации железа в градуировочных образцах соответствуют: 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мг/дм³.

3а.2, 3а.3. (Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю железа (X), %, при фотометрическом определении вычисляют по формуле

где т - масса навески, соответствующая отобранной аликвотной части раствора, г;

m₁ - количество железа, найденное в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику, мкг.

4.2. Массовую долю железа (X), %, при атомно-абсорбционном определении вычисляют по формуле

где С₁ - массовая концентрация железа в анализируемом растворе, мг/дм³;

С₂ - массовая концентрация железа в растворе контрольного опыта, мг/дм³;

V - объем мерной колбы, см³;

т - масса навески, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. № 3).

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В.И. Лысенко, Л.И. Максай, Р.Д. Коган, В.А. Колесникова, Н.А. Романенко, Л.К. Ларина, М.Г. Саюн

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.08.79 № 3230

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 917-78

4. ВЗАМЕН ГОСТ 12072.2-71

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (январь 1999 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в феврале 1981 г., августе 1984 г., июле 1990 г. (ИУС 5-81, 12-84, 11-90)

СОДЕРЖАНИЕ