---

СТА НДАРТ

СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ
И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА, КАДМИЯ, СВИНЦА,

ВИСМУТА И ОЛОВА

ГОСТ 6689.16—92

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ И

МЕДНО-НИКЕЛ ЕВЫЕ

ГОСТ

6689.16—-92

Методы определения цинка, кадмия, свинца,
висмута и олова

Nickel, nickel and copper-nickel alloys.
Methods for the determination of zinc, cadmium,
lead, bismuth and tin

ОКСТУ 170

9

ата введения 01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает полярографические и вольтамперометрические методы определения цинка (при массо­вой доле цинка от 0,0005 до 0,6 %), кадмия (при массовой доле кадмия от 0,0001 до 0,003 %), свинца (при массовой доле свинца от 0,0002 до 0,02 %), висмута (при массовой доле висмута от 0,0001 до 0,005 %) и олова (при массовой доле олова от 0,0001 до 0,003 %) в никеле, никелевых и медно-никелевых сплавах, по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КАДМИЯ, ЦИНКА, СВИНЦА И ВИСМУТА

Метод основан на предварительном отделении кадмия, цинка_г

свинца и висмута от основных компонентов сплавов методом ионообменной хроматографии и последующем их полярографичес­ком определении. При массовой доле примесей менее 0,0005 % оп­ределение проводят методом инверсионной вольтамперометрии, а при массовой доле более 0,0005 % используют метод осциллогра­

ф

Издание официальное

ической или переменнотоковой полярографии.

@ Издательство стандартов, 1992

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта Росси

и

Колонки хроматографические, выполненные из стекла, высо­той 600 мм и диаметром 15 мм (см. чертеж).

Полярограф переменного тока ППТ-1 или

осциллографический полярограф ПО-5122. До­

пускается применение полярографов других

марок.

Ячейка полярографическая, вместимостью 30—40 см³, выполненная из стекла с вынос­ным электродом сравнения (насыщенный ка­ломельный электрод) и с ртутным пленочным

электродом или ртутным капающим электро­дом. При наличии полярографа ППТ-1 ртут­ный пленочный электрод может быть заме­нен стационарным ртутным капельным элек­тродом, прилагаемым к прибору.

Электрод ртутный пленочный: приготовле­ние см. ГОСТ 6689.12.

Смола ионообменная АВ-17 или АН-31 по нтд.

Вата стеклянная.

Азот газообразный по ГОСТ 9293.

Кислота азотная по ГОСТ 11125, разбавлен­ная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавлен­ная 1:1, раствор 2 моль/дм³ и 3 %-ный раствор.

Кислота серная по ГОСТ 14262 и раствор

1

1 моль/дм³.
Кислота

ртористоводородн а я

по ГОСТ

0484, 40 %-ный раствор.

Вода бидистиллированная.

Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор

200 г/дм³.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, насыщен­

н ый раствор.

Калия гидроокись, раствор 50 и 100 г/дм³.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, щелочной раствор 100 г/дм³.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм³.

Ртуть марки РО по ГОСТ 4658, не содержащая влаги и очи­щенная от окисных пленок (см. ГОСТ 6689.1).

Калий хлористый ос. ч., раствор 1 моль/дм³.

Цинк марки ЦО по ГОСТ 3640.

Стандартные растворы цинка

Раствор А: 0,1 г цинка растворяют в стакане вместимостью 200 см³ при нагревании в 30 см³ соляной кислоты (1:1), перено»сят раствор в мерную колбу вместимостью до метки водой.

1

1000 см³ и

доливают

см³ раствора А содержит 0,0001 г цинка.

Раствор Б: 10 см³ раствора А выпаривают почти досуха, раст­воряют остаток в 20 см³ 1 моль/дм³ раствора хлористого калия при слабом нагревании, переносят раствор в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³ и доливают до метки раствором 1 моль/дм³ хло­ристого калия; готовят непосредственно перед измерениями.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г цинка.

Свинец марки СО по ГОСТ 3778.

Стандартные растворы свинца

Раствор А: 0,1 г свинца растворяют в 30 см³ азотной кислоты (1:1), удаляют кипячением окислы азота, охлаждают, приливают 50 см³ воды, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доливают водой до метки.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г свинца.

Раствор Б: 10 см³ раствора А переносят в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, добавляют 2 см³ концентрированной соляной кислоты и доливают до метки водой. Раствор Б готовят непос­редственно перед измерениями.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г свинца.

Кадмий марки КдО по ГОСТ 1467.

Стандартные растворы кадмия

Раствор А: 0,1 г кадмия растворяют в стакане вместимостью 200 см³ при нагревании в 30 см³ азотной кислоты (1:1), удаляют кипячением окислы азота, приливают 50 см³ воды, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доливают до метки водой.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г кадмия.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, добавляют 2 см³ соляной кислоты и доливают до метки водой.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г кадмия.

Раствор В: 10 см³ раствора Б помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, добавляют 2 см³ концентрированной соляной кислоты и доливают до метки водой.

1 см³ раствора В содержит 0,000001 г кадмия.

Растворы Б и В готовят непосредственно перед измерениями.

Висмут марки ВиО по ГОСТ 10928.

Стандартные растворы висмута

Раствор А: 0,1 г висмута растворяют в стакане вместимостью 100 см³ при нагревании в 30 см³ азотной кислоты (1:1), кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, приливают 50 см³ воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и до­ливают до метки водой.1 ем³ раствора А содержит 0,0001 г висмута.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, добавляют 2 см³ концентрированной соляной кислоты и доливают до метки водой.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г висмута.

Раствор В: 10 см³ раствора Б помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см³, добавляют 2 см³ концентрированной соляной кислоты, доливают до метки водой.

1 см³ раствора В содержит 0,000001 г висмута.

Растворы Б и В готовят непосредственно перед измерениями.

50 г анионита АВ-17 или АН-31 (мелкая фракция) помещают в стакан вместимостью 500 см³ и заливают 400 см³ раствора хло­ристого калия. Смолу выдерживают в растворе 20—24 ч при ком­натной температуре. Сливают раствор и промывают смолу декан­тацией 3 %-ным раствором соляной кислоты до полного удаления железа (отсутствие реакции с роданистым калием). Смолу после­довательно промывают 50 г/дм³, а затем 100 г/дм³ растворами гидроокиси калия до полного удаления хлорид-ионов (отсутст­вие реакции с нитратом .серебра). Промывают смолу дистиллиро­ванной водой до слабощелочной реакции промывной жидкости и затем обрабатывают смолу тремя порциями 2 моль/дм³ раствора соляной кислоты до 100 см³ каждая.

В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из

стеклянной ваты, заполняют колонку слоем смолы высотой 30—32 см, при этом тщательно следят, чтобы пузырьки воздуха не задер­живались между зернами смолы.

После заполнения колонок через смолу пропускают 50 см³ 2 моль/дм³ раствора соляной кислоты.

Перед проведением анализа слой раствора соляной кислоты над смолой должен быть 1—2 см. В процессе работы и хранения смола в колонках должна оставаться под слоем жидкости не ме­нее 2 см.

По окончании хроматографического разделения компонентов сплава и их элюирования смолу регенерируют промыванием во­дой до слабокислой реакции pH 3 (по универсальной индикатор­ной бумаге), а затем пропусканием 50 см³ 2 моль/дм³ раствора соляной кислоты.

Навеску сплава 2 г при массовой доле цинка менее 0,02 % и 0,2 г при массовой доле цинка свыше 0,02 % растворяют при нагревании в стакане вместимостью 200 см³, накрытым часо­вым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой, в 30 см³ азотной кислоты (1:1). После удаления окислов азота кипячением стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, ра-С. 5 ГОСТ 6689.16— 92 ■

створ выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 10 см³ концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Обработку сухого остатка концентрированной соляной кислотой повторяют три раза, после чего сухой остаток растворяют в 40 см³ 2 моль/дм³ раствора соляной кислоты и пропускают раствор через колонку с ионообменной смолой со скоростью не более 3 см³/мин. Скорость пропускания раствора регулируют краном или зажимом в нижней части колонки. После пропускания пробы ополаскивают стакан двумя порциями по 20 см³ 2 моль/дм³ раствора соляной кис­лоты, которые также , пропускают через колонку. Промывают ко­лонку 2 моль/дм³ раствором соляной кислоты до полного удаления никеля (проба с щелочным раствором диметилглиоксима) и де­сорбируют кадмий, цинк и свинец 200 см³ воды со скоростью не более 2 см³/мин в стакан вместимостью 300 см³. Затем десорбиру­ют висмут 250 см³ 1 моль/дм³ раствора серной кислоты в стакан вместимостью 300 см³.

Раствор после десорбции цинка, кадмия и свинца выпаривают досуха, а раствор после десорбции висмута до объема 20—25 см³.

Растворяют сухой остаток в 10—-15 см³ 1 моль/дм³ раствора хлористого калия при слабом нагревании, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см³ и доливают до метки 1 моль/дм³ раствором хлористого калия.

Раствор, содержащий висмут, переводят в мерную колбу вмес­тимостью 50 см³и доливают до метки водой. Одновременно про­водят контрольный опыт через весь ход анализа.

Таблица 1

А

Массовая доля цинка, %

25

15

10

3

ликвотная часть раствора,
взятая на полярографирование, см³

От 0,0005 до OjO2 включ.

Св. »

0,2 » 0,6

Навеску сплава массой 2 г растворяют при нагревании в ста­кане вместимостью 300 см³, накрытом часовым стеклом, стеклян­ной или пластиковой пластинкой, в 30 см³ азотной кислоты (1:1). После удаления окислов азота кипячением стекло или пластинку

и

раствор до си- 70—80 см³.

стенки стакана ополаскивают водой, упаривают ропообразного состояния и разбавляют водой до концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

плотный

ют. Раствор " выпаривают досуха, растворяют остаток в 10 см³

Раствор нагревают до 70—80 °С и

ильтруют

через

фильтр. Остаток на фильтре промывают 3—4 порциями по 50 см³ горячего 2 % -ного' раствора азотной кислоты. Осадок выбрасыва­

Навеску сплава массой 2 г помещают в платиновую чашку и растворяют в 20 см³ азотной кислоты (1:1) и 5 см³ фтористоводо­родной кислоты при нагревании. Охлаждают раствор, добавляют 5 см³ серной кислоты и упаривают до появления дыма серной ки­слоты. Соли растворяют в воде, переводят раствор в стакан вмес­тимостью 300 см³, выпаривают досуха, растворяют сухой остаток в 10 см³ концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

10 см³ раствора, содержащего цинк, свинец и кадмий после де­сорбции, переносят в полярографическую ячейку со стационарным ртутным электродом и деаэрируют раствор током азота в течение 4—6 мин. Устанавливают на полярографе напряжение минус 1,0 В и проводят электролиз при перемешивании раствора в течение 1 мин (при массовой доле свинца и кадмия свыше 0,0003 %) и 3 мин (при массовой доле кадмия и свинца менее 0,0003 %). По окончании электролиза прекращают перемешивание, дают раст­вору успокоиться 15—12 с и фиксируют анодную вольтамперо- грамму в интервале от минус 1,0 до минус 0,2 В, регистрируя пи­ки электрорастворения кадмия при минус 0,6, свинца — при минус 0,45 В.

Чувствительность полярографа выбирают таким образом, что­

бы при данном времени электролиза высота регистрируемых пиков была не менее 10 мм.

После регистрации вольтамперограммы электрод выдерживают при потенциале 0,0 В в течение 1 мин в перемешиваемом раство­ре, после чего повторяют измерение. При работе со стандартным капельным электродом для каждого измерения получают новую каплю ртути.

Аликвотную часть 25 см³ раствора, содержащего цинк, кадмий и свинец, переносят в полярографическую ячейку с ртутным капаю­щим электродом и деаэрируют током азота в течение 4—6 мин. Прекращают перемешивание и фиксируют полярограмму в ин­тервале от минус 0,2 до минус 1,3 В, регистрируя волны (пики) восстановления свинца — при минус 0,4 В, кадмия — минус 0,65 В и цинка — минус 1,0 В.