Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:4-
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:5.
Смесь кислот, готовят следующим образом: один объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Тиомочевина по ГОСТ 6344—73 и раствор 50 г/дм3.
Аммоний лимоннокислый двузамещенный по ГОСТ 3653—78.
Аммоний роданистый по ГОСТ 19522—74.
Раствор маскирующих реагентов, готовят следующим образом: 60 г тиомочевины, 150 г роданистого аммония и 100 г двузамещенного лимоннокислого аммония растворяют в 1 дм3 воды и раствор фильтруют.
Метилизобутилкетон.
Промывной раствор; готовят следующим образом: смешивают 250 см3 раствора маскирующих реагентов, 250 см3 воды и 25 см® соляной кислоты, разбавленной 1:4-
Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, раствор 5 г/дм3.
Ксиленоловый оранжевый.
Калий азотнокислый по ГОСТ 4217—77.
Индикаторная смесь; готовят следующим образом: 0,1 г ксиленолового оранжевого растирают с 10 г азотнокислого калия.
Гексаметилентетрамин (уротропин) по ГОСТ 1381—73.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', Ц'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилои Б) по ГОСТ 10652—73 0,05 М раствор.
Цинк по ГОСТ 3640—79, марки Ц0 или Ц00.
Стандартный раствор цинка 0,05 М; готовят следующим образом: 3,2690 г цинка растворяют в 40 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:5, при слабом нагревании, удаляют окислы азота кипячением, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, устанавливают pH 2—3 добавлением уротропина по универсальной индикаторной бумаге и разбавляют водой до метки.
Определение титра раствора трилона Б.
см3 раствора цинка помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 100 см3 воды, 20 см3 раствора фтористого натрия, 20 см3 раствора тиомочевины, добавлением уротропина устанавливают pH 5,0—5,2 по индикаторной бумаге, вводят на кончике шпателя около 0,1 г индикаторной смеси и титруют цинк раствором трилона Б до перехода красно-фиолетовой окраски раствора в желтую.
Титр раствора трилона Б (Т), выраженный в граммах цинка на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
т __ 0,06538
1~ V
где 0,06538 — масса цинка, содержащаяся в 20 см3 стандартного’ раствора цинка, г;
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
П р о в е д е н и е анализа
Навеску бронзы (см. табл. 3) помещают в стакан вместимостью 300 см3, приливают смесь кислот в количестве, указанном в табл-3, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. Стекло и стенки стакана ополаскивают водой и раствор кипятят для удаления окислов азота. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Таблица 3
Массовая доля цинка, % |
Масса навески, г |
Количество смеси кислот для растворения, см3 |
Аликвотная часть раствора, см3 |
От 1,5 до 5 |
2 |
50 |
50 |
Св. 5 »17 |
1 |
25 |
25 |
Аликвотную часть раствора (см. табл. 3) помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3, доливают водой до объема 50 см3 и при перемешивании по каплям прибавляют раствор аммиака до начала выпадения осадка гидроокисей. Затем добавляют 5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:4, и при перемешивании прибавляют 50 см3 раствора маскирующих реагентов. Вводят 50 см3 метилизобутилкетона и энергично встряхивают в течение 2 мин. После разделения фаз сливают водную фазу во вторую делительную воронку вместимостью 250 см3 и повторяют экстракцию 20 см3 метилизобутилкетона. Водную фазу отбрасывают, а оставшуюся органическую фазу объединяют с экстрактом, находящимся в первой делительной воронке. Освободившуюся вторую делительную воронку ополаскивают 20 см3 промывного раствора и затем этим промывным раствором промывают объединенные экстракты в первой делительной воронке. После разделения фаз удаляют водную фазу, а промытую органическую фазу переносят в стакан вместимостью 400 см3, делительную воронку ополаскивают 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:4, 100 см3 воды и присоединяют их к органической фазе. Затем сюда же добавляют 20 см3 раствора фтористого натрия, 20 см3 раствора тиомочевины, уста-павливают pH 5,0—5,2 добавлением уротропина (по индикаторной ■бумаге), добавляют на кончике шпателя около 0,1 г индикаторной смеси и титруют цинк раствором трилона Б при перемешивании •обеих фаз до перехода красно-фиолетовой окраски в желтую. Перед концом титрования контролируют pH раствора и, при необходимости, добавляют уротропин или соляную кислоту, разбавленную 1:4, для установления pH 5,0—5,2.
О б р а б о т к а результатов
Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по •формуле
Y УТ-100 m
где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
Т — титр раствора трилона Б, г/см3;
гп— масса навески, г.
Абсолютные допускаемые расхождения (У) результатов анализа в процентах не должны превышать значений, вычисленных по формуле
Y = 0,02 4 0,015Х , где X— массовая доля цинка в сплаве, %.
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА С ОТДЕЛЕНИЕМ
ЦИНКА НА АНИОНИТЕ
(от 1,5 до 30 % )
Су щность метода
Метод основан на комплексонометрическом титровании цинка ■после его отделения на сильноосновном анионите.
А п п а р а ту р а, реактивы и растворы
Колонки стеклянные ионообменные диаметром 15 мм, высотой 250—300 мм (в качестве колонок можно использовать бюретки вместимостью 50 мм, диаметром 12—15 мм).
Смола ионообменная АН—31 по ГОСТ 20301—74-
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:20 и 2М раствор.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 3:100.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2567—73.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Бром по ГОСТ 454-—76.
Смесь для растворения свежеприготовленная; готовят следующим образом: 9 частей бромистоводородной кислоты смешивают с одной частью брома.Натрия гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328—77, раствор 50 г/дм3 и 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:5.
Натрий фтористый по ГОСТ 2871—75, раствор 100 г/дм3.
Натрий серноватистокислый, раствор 200 г/дм3.
Буферный раствор pH-5,7 готовят следующим образом: 96 см3 уксусной кислоты и 115 см3 аммиака разбавляют водой до 1000 см3.
Ксиленоловый оранжевый.
Смесь ксиленолового оранжевого с хлористым натрием в соотношении 1:100.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77 и насыщенный раствор- Калий роданистый по ГОСТ 4139—75, раствор 10 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, раствор 10 г/дм3.
Цинк по ГОСТ 3640—79, с массовой долей цинка не менее 99,9 %.
Стандартный раствор цинка; готовят следующим образом: 1 г цинка растворяют в 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 100 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора содержит 0,001 г цинка.
Соль динатриевая этилендиамин — N, N, N', N' — тетрауксус- ной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, 0,01М раствор.
Установка титра раствора трилона Б:
50 см3 стандартного раствора цинка помещают в коническую- колбу вместимостью 500 см3, разбавляют водой до 300 см3, добавляют около 0,1 г смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием, нейтрализуют аммиаком до появления слабо-фиолетовой окраски, добавляют 2,5 см3 раствора серноватистокислого- натрия, 1 см3 раствора фтористого натрия, 10 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до изменения окраски в желтую.
Титр раствора трилона Б (Т), выраженный в граммах цинкзї на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле:
гр т
7~ V
где т — масса цинка, взятая на титрование, г;
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
.П од г о то в к а хроматографических колонок к работе
50 г ионообменной смолы (мелкая фракция) помещают в стакан вместимостью 500 см3, заливают 400 см3 насыщенного раство-ра хлористого натрия и выдерживают 24 ч при комнатной температуре. Раствор сливают и промывают смолу декантацией соляной кислотой, разбавленной 3:100, до полного удаления железа (реакция с роданистым калием). Затем смолу последовательно промывают раствором едкого натра 50 г/дм3, раствором едкого натра 100 г/дм3 до полного удаления хлорид-ионов (реакция с азотнокислым серебром), смолу промывают водой до слабощелочной реакции промывной жидкости и обрабатывают тремя порциями 2М раствора соляной кислоты по 100 см3 каждая.
В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из стеклянной ваты, затем заполняют колонку слоем смолы высотой 300—320 мм при этом тщательно следят за тем, чтобы пузырьки воздуха не задерживались между зернами смолы. После заполнения колонок через смолу пропускают 100 см3 2М раствора соляной кислоты.
Перед проведением анализа высота раствора соляной кислоты ‘над смолой должна быть 10—20 мм.
По окончании хроматографического разделения смолу регенерируют промыванием водой до слабокислой реакции промывной жидкости, а затем пропусканием 100 см3 2А4 раствора соляной кислоты.
Проведение анализа
Навеску бронзы (см. табл. 4) помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 20 см3 смеси для растворения при нагревании. После растворения осторожно выпаривают раствор досуха. Выпаривание с 15 см3 смеси для растворения повторяют 3—4 раза. К охлажденному остатку добавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь выпаривают до появления белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, добавляют 50 см3 воды, кипятят до ра- -створения солей, охлаждают и оставляют стоять 4 ч.
Таблица 4
Массовая доля свинца, г |
Масса навески, г |
От 0,2 до 5,0 |
1 |
Св. 5,0 » 10,0 |
0,5 |
» 10,0 » 30,0 |
0,25 |
Осадок сернокислого свинца отфильтровывают на плотный •фильтр, промывая стакан и осадок раствора серной кислотой, разбавленной 3:100. Осадок отбрасывают, а фильтрат выпаривают .досуха.Охлаждённый сухой остаток растворяют в 50—70 см3 2М раствора соляной кислоты при нагревании. Раствор пропускают через колонку со скоростью 2 см3/мин. Стакан и колонку промывают 200 см3 2М раствора соляной кислоты, пропуская раствор с той же скоростью до исчезновения реакции на ионы меди, никеля и железа.
Цинк элюируют с той же скоростью 450 см3 воды и собирают элюат в коническую колбу вместимостью 500 см3. К раствору добавляют около 0,1 г смеси ксиленолового оранжевого с хлористым натрием, нейтрализуют аммиаком до появления слабо-фиолетовой окраски, добавляют 2,5 см3 раствора, серноватистокислого натрия, 1 см3 раствора фтористого натрия, 10 см3 буферного раствора и титруют раствором трилона Б до изменения окраски в желтую.
Обработка результатов
Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле:
где V —объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3;
Т — титр раствора трилона Б, г/см3;
m — масса навески, г.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2-
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
(от М до 10 %)
С у щ н о с т ь метода
Метод основан на измерении абсорбции света атомами цинка, •образующимися при введении анализируемого раствора в пламя .ацетилен-воздух.
Аппаратура, р с а к т и в ы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр с источником излучения для цинка.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 2М и 1М растворы.
Смесь кислот для растворения готовят следующим образом: объем азотной кислоты смешивают с тремя объемами соляной кислоты.
Цинк по ГОСТ 3640—79 с массовой долей цинка не менее
'99,9 % • Стандартные растворы цинка.Раствор А; готовят следующим образом: 0,5 г цинка растворяют при нагревании в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1- Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью' 1000 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,0005 г цинка.
Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2М раствора соляной кислоты и доливают водой до метки.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г цинка.
Раствор В; готовят следующим образом: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 2М раствора соляной кислоты и доливают до метки водой.
1 см3 раствора В содержит 0,00001 г цинка.
Проведение анализа