---

У

Группа В59

ДК 669.75:543.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СУРЬМА

_Y гост

Химико-спектральныи метод анализа

1367.11-83

Antimony. Chemical—spectral method of analysis

СКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 декабря 1983 г. № 6013 срок действия установлен

с 01.01.85

до 01.01.90

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает химико-спектральный ме­тод определения свинца, железа, цинка, висмута, никеля, меди, кадмия, магния, марганца и серебра в сурьме.

Химико-спектральный метод позволяет определять массовые доли примесей в сурьме, %:

свинца от 5-Ю^-7 до 3-10“⁵

железа от 5-Ю^-6 до 3-10~⁵

цинка от 5-Ю^-7 до 5-Ю^-4

висмута от 1-10~⁶ до 3-Ю^-5

никеля от 1-Ю^-6 до 3-Ю^-15

меди от 5>10^-7 до 3-Ю^-5

кадмия от 5-Ю^-7 до 1-10~⁴

магния от 1-Ю^-5 до 1-Ю^-4

марганца от 5-Ю^-7 до 1-Ю^-4

серебра от 5-10~⁷ до 3-Ю'⁵.

Метод основан на предварительном концентрировании приме­сей отгонкой сурьмы в виде бромидов, выпаривании остатка раст­вора на графитовом порошке и последующем спектральном ана­лизе полученного концентрата.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методу анализа и требования без­опасности по ГОСТ 1367.0—83.

2. А

   Издание официальное

   
   

   Перепечатка воспрещена

   
   ППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 600 штрихов на 1 мм или другой аналогичный прибор.

Спектрограф кварцевый средней дисперсии типа ИСП-30 или другой аналогичный прибор.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2 или другой аналогичный прибор.

Источник постоянного тока, обеспечивающий напряжение не менее 200 В и рассчитанный на ток не менее 20 А.

Генератор активизированной дуги типа ДГ-2, ДГ-1, ПС-39 для Ионизации межэлектродного промежутка в момент включения ду­ги постоянного тока.

Станок для заточки графитовых электродов.

Электроды графитовые диаметром 6 мм марок С-2 или ОСЧ-7—4 с диаметром кратера 4 мм и глубиной 8 мм.

Контрэлектроды из графитовых стержней марки С-2 или ОСЧ-7—4 диаметром 6 мм, длиной 30—50 мм, один конец кото­рых заточен на конус.

Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23462—79

или полученный из графитовых электродов марки ОСЧ-7—4.

Фотопластинки спектральные типа II чувствительностью 15 ус­ловных единиц по ГОСТ 2817—50 или фотопластинки аналогич­ного типа, обеспечивающие нормальное почернение аналитичес­ких линий и фона в спектре.

Фотопластинки УФШ-3 чувствительностью не менее 16 услов­ных единиц по ГОСТ 2817-—50 или фотопластинки аналогичного- типа, обеспечивающие нормальное почернение аналитических ли­ний и фона в спектре.

Проявитель по ГОСТ 10691.1—73.

Фиксаж: 300 г серноватистокислого натрия (СТ СЭВ 223—75) и 20 г хлористого аммония (ГОСТ 3773—72) растворяют в 700 и 200 см³ воды соответственно, сливают полученные растворы вместе и доводят водой до 1 дм³.

Погрешность взвешивания фотореактивов 0,1 г.

Весы аналитические.

Лампа инфракрасная НКЗ-500 с регулятором напряжения ти­па РНО-250—0,5 или с регулятором аналогичного типа.

Боксы из органического стекла.

Ступки агатовые или яшмовые из органического стекла с пе­стиками из такого же материала.

Шпатели из органического стекла.

Баночки полиэтиленовые или пластмассовые с крышками вме­стимостью 50—100 см³ для хранения образцов сравнения.

Стаканы кварцевые вместимостью 50 см³.

Свинец по ГОСТ 22861—77 или окись свинца по ГОСТ 9199—77.

Железо металлическое, восстановленное водородом, по ГОСТ 9849—74 или окись железа по ГОСТ 4173—77.

Цинк по ГОСТ 3640—79 или окись цинка по ГОСТ 10262—73.

Висмут по ГОСТ 10928—75 или окись висмута по ГОСТ 10216—75.

Никель по ГОСТ 849—70 или окись никеля по ГОСТ 4331—78.

Медь по ГОСТ 859—78 или окись меди по ГОСТ 16539—79.

Кадмий по ГОСТ 22860—77 или окись кадмия по ГОСТ 11120—75.

Магний по ГОСТ 804—72 или окись магния по ГОСТ 4526—75.

Марганец по ГОСТ 6008—75 марки МрО или МрОО или пере­кись марганца по ГОСТ 4470—79.

Серебро по ГОСТ 6836—80 или серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77 и раз­бавленная 1:5.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—78 и раз­бавленная 1:1.

Спирт этиловый по ГОСТ 18300—72.

Водорода перекись по ГОСТ 177—77.

Бром по ГОСТ 4109—79 неперегнанный и дважды перегнан­ный в кварцевом аппарате.

Вода бидистиллированная; готовят перегонкой дистиллиро­ванной воды в кварцевом перегонном аппарате.

Стандартные растворы.

Раствор висмута, свинца, марганца; навеску висмута, свинца, марганца массой по 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 20 см³ азотной кислоты (1:1), нагревают. После растворения приливают 20—30 см³ воды, кипятят, охлаж­дают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, долива­ют до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 1 мг висмута, 1 мг свинца, 1 мг мар­ганца.

Раствор кадмия, меди, никеля; навеску кадмия, меди, никеля массой по 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 см³, при­ливают 10—15 см³ смеси концентрированных кислот соляной и азотной (3:1) и выпаривают почти досуха. Остаток смачивают соляной кислотой и снова выпаривают до влажных солей. Об­работку соляной кислотой повторяют еще дважды. Затем содер­жимое стакана смачивают соляной кислотой, приливают 20— —30 см³ воды, кипятят, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемеши­вают.

1 см¹ раствора содержит 1 мг кадмия, 1 мг меди, 1 мг никеля.

Раствор магния, цинка, железа; магний сначала промывают соляной кислотой (1:5) (для удаления с поверхности окиси маг­ния). Затем промывают 2—3 раза водой и высушивают при 100—105 °С.

Навеску магния, цинка массой по 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают по 10—15 см³ соляной кисло­ты (1:1) и слабо нагревают до растворения.

Навеску железа массой 0,1 г также помещают в стакан вме­стимостью 100 см³ и растворяют при нагревании и постоянном помешивании в 10 см³ концентрированной соляной кислоты с до­бавлением перекиси водорода.

После растворения в оба стакана приливают по 20 см³ воды, нагревают, охлаждают и содержимое стаканов переводят в одну мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 1 мг магния, 1 мг цинка и 1 мг же­леза.

Раствор серебра: навеску серебра массой 0,1 г помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают 20 см³ азотной кисло­ты (1:1), нагревают. После растворения прибавляют 20—30 см³ воды, кипятят, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимо­стью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 1 мг серебра.

В этом случае в агатовую или яшмовую ступку помещают 9865,2 г графитового порошка, добавляют 10,8 мг окиси свинца, 14,3 мг окиси железа, 12,5 мг окиси цинка, 11,1 мг окиси висму­та, 14,1 мг окиси никеля, 12,5 мг окиси меди, 11,4 мг окиси кад­мия, 16,6 мг окиси магния, 15,8 мг перекиси марганца, 15,7 мг азотнокислого серебра и растирают с этиловым спиртом в тече­ние 60 мин, высушивают под инфракрасной лампой и снова рас­тирают в течение 20 мин-.

Во избежание внесения загрязнений перетирание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой ведут в боксе из орга­нического стекла.

3.1.2. Образцы ОСІ—ОСЮ готовят последовательным раз­бавлением ООС, а затем каждого последующего образца графи­товым порошком.

Массовая доля каждой из определяемых примесей в образцах ОСІ—ОСЮ и вводимые в смесь навески графитового порошка и разбавляемого образца, смешиваемые для получения последую­щего образца сравнения, приведены в табл. 1.

Т аб л и ц а 1

Приведенные в табл. 1 навески графитового порошка и раз­бавляемого образца помещают в ступку из органического стекла, тщательно перетирают с этиловым спиртом (ОС5—ОСЮ с этило­вым спиртом, дважды перегнанным в кварцевом приборе) в те­чение 30 мин и высушивают под инфракрасной лампой. Перети­рание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой ведут в боксе из органического стекла.

4. Образцы сравнения хранят в плотно закрытых банках из ор­ганического стекла.ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Концентрирование примесей

1,0 г тонкорастертой сурьмы помещают в кварцевый стакан вместимостью 50 см³ и приливают 3 см³ соляной кислоты. Затем осторожно (реакция идет бурно) при непрерывном перемешива­нии и охлаждении приливают по каплям 2 см³ брома. Для ох­лаждения стакан с пробой помещают в сосуд с холодной водой. По окончании бурной реакции стакан покрывают -часовым стек­лом и умеренно нагревают до полного растворения металла. За­тем часовое стекло снимают, обмывают 0,5—1 см³ бидистилли- рованной водой. Полученный раствор упаривают до объема 1 см³, добавляют 50 мг графитового порошка и выпаривают раствор до­суха. Для более полного удаления сурьмы остаток смачивают 1 см³ соляной кислоты, омывая ею стенки стакана, добавляют 1 см³ брома и снова упаривают досуха. Затем стакан помещают в более горячее место (температура плиты 300°С — 350°С) и нагревают до прекращения выделения белых паров треххлорис­той сурьмы. Анализируемую пробу охлаждают. Полученный су­хой остаток представляет собой концентрат примесей, подверга­емый спектральному анализу.

Из каждой анализируемой пробы сурьмы берут шесть навесок л получают шесть концентратов для определения цинка и кад­мия. Операцию повторяют и получают шесть концентратов для определения свинца, железа, висмута, никеля, меди, магния, мар­ганца и серебра.

Одновременно через все стадии анализа проводят контроль­ные опыты (по три для каждой фотопластинки) на загрязнение реактивов.

К каждому концентрату, полученному от анализируемой про­бы и контрольного опыта, и к 50 мг каждого из образцов сравне­ния ОСІ—ОСЮ добавляют по 2 мг хлористого натрия и переме­шивают. Каждую смесь помещают в канал графитового электро­да диаметром 4 мм и глубиной 8 мм. Электрод с пробой (или с образцом сравнения) служит. анодом (нижний электрод). Верх­ним электродом является графитовый электрод, заточенный на конус. Между электродами зажигают дугу постоянного тока си­лой 15 А. Определение свинца, железа, висмута, никеля, меди, магния, марганца и серебра проводят на спектрографе ДФС-8 с решеткой 600 штр/мм, работающем в первом порядке. Применя­ют трехлинзовую осветительную систему. Промежуточная диаф­рагма 5 мм. Шкалу длин волн устанавливают на 280 нм. Шири­на щели спектрографа 20 мкм. Время экспозиции 45 с. Дуговой промежуток 3 мм. Спектры концентратов, полученных от анали­зируемой пробы и контрольных опытов, и спектра каждого из об­разцов сравнения ОСІ—ОСЮ фотографируют на двух фотоплас­тинках, получая на каждой фотопластинке по три спектра каждо­го из названных выше концентратов и образцов сравнения.

Определение цинка и кадмия проводят на спектрографе ИСП-30 при ширине щели спектрографа 15 мкм. Освещение ще­ли производят трехлинзовым конденсором (первый конденсор j=75 мм. не ахроматизированный), промежуточная диафрагма круглая. Для фотографирования используют пластинки УФШ, об­ласть спектра 210—240 нм. Время экспозиции 45 с, дуговой про­межуток 3 мм.

Спектры концентратов, полученных от анализируемой пробы и контрольных опытов, и спектры каждого из образцов сравне­ния ОСІ—ОСЮ фотографируют на двух фотопластинках, полу­чая на каждой фотопластинке по три спектра каждого из назван­ных выше концентратов и образцов сравнения.

Фотопластинки проявляют, промывают водой, фискируют, про­мывают в проточной воде и сушат.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. В каждой спектрограмме на полученных фотопластинках фотометрируют почернение анализируемой линии определяемой примеси 5_Л (табл. 2) и близлежащего фона и вычисляют раз­ность почернений Д£ = 5_Л —S_cp.

Таблица 2