УДК 669.75:546.22.06:006.354 Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
С
ГОСТ
1367.7-83
Взамен
ГОСТ 1367.7—76
Методы определения серы
Antimony. Methods for the determination of sulphur
ОКСТУ 1709
Издание официальное
Перепечатка воспрещена
Стр. 2 ГОСТ 1367.7—83 - ..
Колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336—82 вместимостью 2 дм3.
Холодильники стеклянные лабораторные по ГОСТ 9499—70.
Пипетки с делениями по ГОСТ 20292—74 вместимостью 1, 2,. 5 и 10 см3.
Электроплитка бытовая по ГОСТ 306—76.
Ртуть металлическая по ГОСТ 4658—73, марки РОД.
Вода бидистиллированная готовят перегонкой дистиллированной воды в кварцевом перегонном аппарате.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, ос. ч., насыщенный раствор.
Кислота соляная, ос. ч„ по ГОСТ 14261—77 и 6 М раствор.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, 0,05 М раствор (фикса- нал).
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Кислота йодистоводородная по ГОСТ 4200—77.
Натрий фосфорноватистокислый (гипофосфит натрия) по* ГОСТ 200—76.
Смесь восстановительная: в колбу вместимостью 2 дм3, снабженную обратным холодильником, помещают 150 г гипофосфита натрия, приливают 300 см3 концентрированной соляной кислоты, 500 см3 йодистоводородной кислоты, 200 см3 бидистиллированной воды, перемешивают и кипятят в токе азота 7—8 ч для очистки от серы. После охлаждения раствор сливают с солей и хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363—80, 2 М и 25 %-ный растворы. 2 М раствор гидроокиси калия готовят в свежекипяченном* бидистилляте за 2—3 дня перед употреблением.
Пирогаллол по ГОСТ 6408—75, 25 %-ный раствор в 25 %-ном растворе гидроокиси калия.
Азот газообразный по ГОСТ 9293—74. Перед поступлением в аппарат для отгонки азот очищают, пропуская его через две склянки Дрекселя с 25 %-ным раствором пирогаллола в 25 %- ном растворе гидроокиси калия.
Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053—77.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Соль динатриевая этилендиаминтетрауксусной кислоты (три- лон Б) по ГОСТ 10652—73: 500 г трилона Б помещают в стакан вместимостью 1 дм3, приливают 700 см3 воды и, размешивая, приливают аммиак до полного растворения осадка. Раствор фильтруют через плотный фильтр, приливают 6 М раствор соляной кислоты до нейтрализации раствора (по бумаге конго) и избыток 100 см3. Отфильтровывают раствор через воронку Бюхнера. Осадок промывают І0 раз бидистиллятом и сушат на воздухе.
Гидроксиламин гидрохлорид по ГОСТ 5456—79, 2 М. раствор готовят в свежепрокипяченном бидистилляте в день применения.
Фон полярографический: к 80 см3 2 М раствора гидроокиси калия, содержащем 10 г трилона Б в 100 см3 раствора, приливают 20 см3 2 М раствора гидроксиламина гидрохлорида и 150 см3 свежепрокипяченного бидистиллята. Растворы смешивают в день применение.
Стандартные растворы серы
Раствор А сульфатной серы: 6,25 см3 0,05 М раствора серной кислоты, приготовленной из фиксанала, приливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают бидистиллятом до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А сульфатной серы содержит 0,1 мг серы.
Раствор Б сульфатной серы: 1 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают бидистиллятом до метки и перемешивают; готовят в день применения.
1 см3 раствора Б сульфатной серы содержит 1 мкг серы.
Раствор А сульфидной серы: 0,15 г высушенного фильтровальной бумагой сульфида натрия, содержащего 20 мг серы, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 полярографического фона, доливают бидистиллятом до метки и перемешивают; готовят в день применения.
1 см3 раствора А сульфидной серы содержит 0,2 мг серы.
Раствор Б сульфидной серы: 1 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают полярографическим фоном до метки и перемешивают; готовят перед употрёбле нием.
см3 раствора Б сульфидной серы содержит 1 мкг серы.
Установка для определения серы (черт. 1).
Подготовка к анализу
Перед проведением анализа поверхность сурьмы очищают от внешних загрязнений. Для этого сурьму с размером зерен более 2 мм марок СуООООО, СуОООО, СуООООП, СуООО обрабатывают в полиэтиленовом стакане смесью азотной, фтористоводородной, уксусной кислот, взятых в соотношении 25:15:25, в течение 30 с. Фильтруют через воронку Бюхнера и промывают большим количеством воды, а затем бидистиллятом. Пробу высушивают на воздухе и измельчают в яшмовой или агатовой ступке до минус 200 меш в день проведения анализа.
Приступая к анализу, промывают холодильник установки бидистиллятом, так как при нахождении прибора в нерабочем состоянии на внутренней поверхности трубки холодильника возможно окисление йодистоводородной кислоты кислородом воздуха, что может привести к занижению результатов анализа.Правильность работы установки проверяют отгонкой стандартного раствора сульфатной серы. Для этого в реакционную колбу 4 наливают 150 см3 восстановительной смеси, включают электроплитку 7, мощность которой регулируют таким образом, чтобы раствор в колбе закипал за 5—7 мин и через установку пропускают азот со скоростью 15—25 пузырьков за 10 с. Не подсоединяя приемник, восстановительную смесь кипятят в течение 1 ч для дополнительной очистки от серы. Затем в приемник 6 наливают поглотитель, состоящий из 10 см3 полярографического фона, и, присоединив приемник к холодильнику, снова кипятят восстановительную смесь в течение 30 мин. Раствор из приемника переводят в электролизер и снимают полярограмму раствора контрольного опыта. Величина контрольного опыта не должна превышать 0,05 мкг серы. В: противном случае отгонку серы из смеси повторяют.
■1, 2— барботеры, наполненные 25 %-ным раствором пирогаллола в 25 %-ном растворе гидроокиси калия; 3—барботер с бидистиллятом; 4 — колба реакционная вместимостью 200 см3, соединенная с холодильником с помощью шлифа; 5 — холодильник длиной 25 см; б — приемник вместимостью 20 см3; 7 — электроплитка. Барботеры и приемник соединены хлорвиниловыми трубками
Черт. 1
Затем восстановительную смесь охлаждают и подключают к холодильнику приемник с поглотительным раствором. В реакционную колбу вводят 2 см3 стандартного раствора Б сульфатной серы, что соответствует 2 мкг серы, включают электроплитку 7 и отгоняют серу в течение 30 мин. Параллельно снимают на по- .лярографе без отгонки полярограмму поглотительного раствора, содержащего 2 мкг сульфидной серы. Результаты определений сульфатной и сульфидной серы не должны различаться более чем на 10 °/о>. Причиной несходимости результатов может служить негерметичность установки. О герметичности установки судят по ■совпадению скорости прохождения пузырьков азота в барботере 7 и в приемнике 6.
После отгонки серы из стандартного раствора ' снова проверяют величину контрольного опыта, тем самым проверяют и полноту отгонки серы из стандартного раствора сульфатной серы.
Проведение анализа
В приемник 6 наливают 10 см3 полярографического фона и присоединяют к холодильнику проверенной установки. В охлажденную восстановительную смесь вводят навеску сурьмы массой 5 г марки СуООООО, массой 2 г марки СуООООП или массой 1 г марок СуОООО, СуООО. Включают плитку и отгоняют сероводород 30 мин с момента закипания восстановительной смеси в токе азота. Раствор из приемника переводят в электролизер с внешним анодом и снимают полярограмму раствора пробы от минус 0,4 до минус 0,8 В. Потенциалы приведены по отношению к насыщенному каломельному электроду. А к холодильнику перегонной установки подключают приемник с поглотительным раствором и определяют величину контрольного опыта и полноту отгонки серы из навески. Затем отгоняют сероводород из стандартного раствора сульфатной серы с содержанием серы, близким к ее содержанию в пробе.
Массовую долю серы в пробе определяют, сравнивая высоту волны сульфида в поглотительном растворе после отгонки сероводорода из навески пробы с высотой волны сульфида после отгонки сероводорода из стандартного раствора.
О б р а б о т к а результатов
Массовую долю серы (X) в процентах вычисляют по формуле
• 10-4,
где /У!, — масса серы в стандартном растворе, мкг;
Н—высота пика сульфида в поглотительном растворе после отгонки сероводорода из навески пробы, мм;
— высота пика сульфида в поглотительном растворе после отгонки сероводорода из стандартного раствора, мм;
Н2— высота пика контрольного опыта, мм;
m — масса навески сурьмы, г.
Абсолютные допускаемые расхождения большего и меньшего из двух результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р —0,95 не должны превышать величин допускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.
Таблица I
|
МасЬовая доля серы, % |
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
От 0,000005 до 0,00001 включ. |
0,000004 |
|
Св. 0,000011 » 0,00002 . » |
0,000005 |
|
» 0,00002 » 0,0(0'005 » |
0,00001 |
|
» 0,00-005 » 0,0001 » |
0,00002 |
|
» 0,0001 » 0,ООЮ2| » |
0,00003 |
|
» 0,0002 » 01,000-5 » |
0,00005 |
|
» 0,0005 » 0,0011 » |
0,0001 |
3. ОБЪЕМНЫЙ МЕТОД
Метод основан на извлечении серы из металлической сурьмьв соляной кислотой. Выделившийся сероводород улавливают раствором смеси ацетатов кадмия и цинка. Содержание серы определяют объемным йодометрическим методом.
Ап п а р а т у р а, реактивы и растворы Электроплитка по ГОСТ 306—76.
Насос водоструйный лабораторный по ГОСТ 10696—75.
Бюретки по ГОСТ 20292—74 вместимостью 25 см3.
Мензурки по ГОСТ 1770—74 вместимостью 1 дм3.
Колбы мерные по ГОСТ 1770—74 вместимостью 1 дм3.
Колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336—82 вместимостью 250 см3.
Пробки резиновые конусные по ГОСТ 7852—76.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 2:1, 1:1.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Цинк уксуснокислый по ГОСТ 5823—78 и 1 %-ный раствор.
Кадмий уксуснокислый по ГОСТ 5824—79.
Раствор поглотительный: 5 г уксуснокислого кадмия и 20 г уксуснокислого цинка помещают в мензурку вместимостью 1 дм3, растворяют в воде, приливают 5 см3 уксусной кислоты и доливают водой до метки, перемешивают.
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363—80.
Калий йодноватокислый (йодат калия) по ГОСТ 4202—75, 0,01 М раствор: 68 г йодистого калия, 1,6 г гидроокиси калия и навеску йодата калия массой 0,3567 г растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят водой до метки и перемешивают.
см3 0,01 М раствора йодата калия соответствует 0,00016 г серы.
Крахмал по ГОСТ 10І63—76, 1 %-ный раствор.
Установка для определения серы (черт. 2).
Подготовка к анализу
Собирают установку из пяти конических колб, колбы Бунзена и водоструйного насоса. Пять колб закрывают резиновыми пробками с двумя отверстиями для стеклянных трубок. Стеклянные трубкй, подводящие газ, опущены почти до дна колб. Стеклянные трубки, выводящие газ, отрезаны около пробки. Стеклянные трубки соединены встык хлорвиниловыми трубками и подсоединены к колбе Бунзена и к водоструйному насосу. Установку собйрают герметично. О ее герметичности судят по совпадению скорости прохождения пузырьков воздуха в первой и в пятой колбе при включенном водоструйном насосе.
/ — колба, наполненная 100 см3 1 %-ным раствором уксуснокислого цинка; 2 — колба реакционная, наполненная 100 см3 соляной кислоты (2:1); 3 — колба, наполненная 100 см3 воды для улавливания паров соляной кислоты; 4 — колба, наполненная 100 см3 поглотительного раствора; 5 — колба контрольная, наполненная 60 см3 поглотительного раствора; 6 — колба Бунзена; 7 — насос водоструйный; 8 — электроплитка
Черт. 2
П р о в е д е н ие анализа
Навеску сурьмы массой 5 г марок СуОО, СуО или массой 1 г марок Cyl и Су2 помещают в фильтровальную бумагу, тщательно завертывают и бросают в реакционную колбу 2, содержащую 100 см3 соляной кислоты (2:1). Быстро закрывают колбу пробкой и через аппарат пропускают воздух, включив водоструйный насос. Скорость пузырьков с первой до пятой колбы должна быть одинаковой и составлять 3—4 пузырька в секунду. Затем включают электроплитку 8, нагревают содержимое реакционной колбы до кипения, снижают нагрев электроплитки с помощью переключателя и кипятят в течение 10 мин. Прекратив нагрев реакционной колбы 2, отсоединяют поглотительную колбу 4 от прибора, смывают водой длинную трубку и, охладив желтую эмульсию сульфидов кадмия и цинка, приливают в колбу 5 см3 крахмала, 10 см3 соляной кислоты (1:1) и быстро титруют 0,01 М раствором йодата калия, пока раствор не станет синим. Затем приливают еще 5 см3 соляной кислоты (1:1) и, если окраска раствора исчезла, титруют дальше. При больших содержаниях серы операцию приливания соляной кислоты повторяют 2—3 раза. После того, как раствор дотитруют до устойчивого синего окрашивания, поглотительный раствор из колбы 5 вливают в оттитрованный раствор. Если раствор обесцветится, то его снова дотитровывают до устойчивого слабо-синего окрашивания. Контрольные опыты проводят, пропуская через аппарат воздух в течение 10 мин.
