МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МЕДЬ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МВДИ
Издание официальное
БЗ 4—99
ИЛК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
М
ГОСТ
13938.1-78
Методы определения меди
Copper.
Methods for determination of copper
ОКСТУ 1709
Дата введения 01.01.79
Настоящий стандарт устанавливает весовой электролитический и расчетный методы определения меди.
Метод основан на электролитическом выделении меди из раствора серной и азотной кислот в присутствии солей аммония на платиновых сетчатых электродах при плотности тока 2—3 А/дм1 и напряжении 2,2—2,5 В.
Медь, оставшуюся в электролите, определяют атомно-абсорбционным или фотометрическим методом в виде окрашенного комплексного соединения с купризоном или диэтилдитиокарбаматом свинца, в случае разногласий при оценке массовой доли меди.
При массовой доле меди от 99,0 до 99,9 % медь в сумме с серебром определяют электролитически.
Массовую долю меди выше 99,9 % определяют по разности, вычитая сумму определенных примесей из 100 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 4).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнениями.
Отбор и подготовку проб меди к анализу осуществляют по ГОСТ 24231, ГОСТ 546 или ГОСТ 193.
Массовую долю меди определяют параллельно в трех навесках, примесей — в двух. Одновременно с проведением анализа выполняют два контрольных опыта для внесения в результат анализа поправки на загрязнение реактивов, вычитая значение контрольного опыта из результата определения компонента при анализе пробы.
За результат анализа принимают при электрогравиметрическом методе определения меди среднее арифметическое трех параллельных определений, при расчетном методе определения меди и при определении примесей в меди — среднее арифметическое двух параллельных определений.
Численные значения результатов анализа должны содержать последнюю значащую цифру в том же разряде, в котором стоит последняя значащая цифра численного значения допускаемого расхождения результатов определений.
Контроль правильности результатов анализа осуществляют по стандартным образцам состава меди или методом добавок.
Требования безопасности при определении меди и примесей в меди
Все операции химического анализа, связанные с выделением ядовитых паров или газов, следует выполнять в боксах, оборудованных местным отсасывающим устройством.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
* © Издательство стандартов, 1978
© ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с ИзменениямиРабочие места для выполнения анализов должны быть организованы в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.032 и ГОСТ 12.2.033; лабораторные помещения — оборудованы вентиляционными системами по ГОСТ 12.4.021.
При выполнении анализа меди в воздух рабочей зоны могут выделяться вредные вещества, предельно допустимые концентрации (ПДК по ГОСТ 12.1.005) которых и класс опасности, установленный по ГОСТ 12.1.007, приведены в таблице.
|
Наименование вещества |
Класс опасности |
ПДК, мг/м22 |
|
Азота окислы в пересчете на NO2 |
3 |
3 |
|
Аммиак |
4 |
20 |
|
Ангидрид мышьяковистый |
2 |
0,3 |
|
Ангидрид серный |
2 |
1 |
|
Ацетон |
4 |
200 |
|
Бром |
2 |
0,5 |
|
Бензол |
2 |
5 |
|
Водород бромистый |
3 |
2 |
|
Йод |
2 |
1 |
|
Кислота соляная |
2 |
5 |
|
Кислота уксусная |
3 |
5 |
|
Ртуть металлическая |
1 |
0,01/0,005 |
|
Соли синильной кислоты |
2 |
0,3 |
|
Спирт бутиловый |
3 |
10 |
|
Спирт этиловый |
4 |
1000 |
|
Углерод четыреххлористый |
2 |
20 |
|
Хлороформ |
2 |
10 |
Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны — по ГОСТ 12.1.007, по методикам определения вредных веществ в воздухе рабочей зоны, утвержденным Минздравом СССР.
Обезвреживание отходов анализа осуществляется в соответствии с правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, утвержденными Минздравом СССР.
Отработанные кислоты и щелочи должны собираться раздельно в специальные сборники. Перед сливом в канализацию их необходимо нейтрализовать.
Утилизация, удаление и обезвреживание отходов цианистых соединений, мышьяковистого ангидрида, ртути должны производиться в соответствии с санитарными правилами проектирования, оборудования и содержания складов для хранения сильнодействующих ядовитых веществ, утвержденными Минздравом СССР.
Лабораторные помещения, в которых выполняется работа по химическому анализу исследуемого материала, по взрывной, взрыво-пожарной и пожарной опасности относятся к категории производств с легковоспламеняющимися жидкостями, и требования пожарной безопасности для них должны соответствовать ГОСТ 12.1.004. Средства и способы пожаротушения следует применять по ГОСТ 12.4.009 в зависимости от источника возникновения и характера пожара.
При работе с газовыми установками следует выполнять требования безопасности по ГОСТ 12.2.008 и правила безопасности в газовом хозяйстве, утвержденные Госгортехнадзором СССР.
Все электроустановки и электроаппаратура, применяемые в лаборатории при выполнении анализов, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0 и правилам устройства электроустановок, утвержденным Госэнергонадзором СССР.
Разд. 1. (Измененная редакция, Изм. № 4).
Шкаф сушильный с терморегулятором.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1 : 1 и 1 : 20.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.
Смесь для растворения: 500 г азотнокислого аммония растворяют в 500 см3 воды, прибавляют 500 см3 азотной кислоты, 200 см3 серной кислоты и доливают водой до 2 дм3.
Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 200 г/дм3.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1 : 4.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867.
Аммоний лимоннокислый, раствор; готовят следующим образом: 150 г лимонной кислоты растворяют в 400 см3 воды, прибавляют 200 см3 раствора аммиака, охлаждают, доливают до 1 дм3 водой и перемешивают.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, М',Ь!'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10651, 01 М раствор: 37,2 г трилона Б растворяют в 800 см3 воды и разбавляют водой ДО 1 дм3.
Купризон, бис- (циклогексанон) оксалилдигидразон, раствор 2,5 г/дм3: 2,5 г купризона растворяют при перемешивании в 900 см3 воды при температуре 70—80 °С. После охлаждения раствор фильтруют в сосуд из темного стекла, доливают водой до 1 дм3, перемешивают и хранят в этом сосуде.
Раствор годен к применению в течение 10 сут.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166.
Фенолфталеин (индикатор) по НТД, спиртовой раствор 1 г/дм3.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.
Медь по ГОСТ 859.
Растворы меди стандартные.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,500 г меди растворяют в 20 см3 смеси для растворения и при нагревании удаляют окислы азота. После охлаждения разбавляют раствор водой до 100 см3, переливают его в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,5 мг меди.
Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, прибавляют 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до 1 дм3 водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,01 мг меди.
Бумага индикаторная универсальная.
Диэтилдитиокарбамат свинца (II), раствор 0,2 г/дм3 в хлороформе: 0,2 г соли помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, добавляют 100—200 см3 хлороформа и перемешивают до растворения навески. Разбавляют хлороформом до метки и снова перемешивают. Раствор хранят в склянке из темного стекла в темном месте.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 4).
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Весовой электролитический метод определения меди (при массовой доле от 99,0 до 99,9 %)
Навеску меди массой 1,0—2,0 г помещают на чашку весов, где находится взвешенный платиновый катод, предназначенный для электролиза, и определяют суммарную массу катода и меди. Допускается раздельное взвешивание навески меди и катода, предназначенного для электролиза. Навеску меди переносят в стакан вместимостью 250 см3, прибавляют 40 см3 смеси для растворения и стакан накрывают часовым стеклом. После растворения навески меди раствор осторожно нагревают до удаления окислов азота, разбавляют до 180 см3 водой, наіревают до 40 °С и в раствор погружают платиновые электроды. После этого проводят электролиз в течение 2,5 ч при плотности тока 2—3 А/дм2 и напряжении 2,2—2,5 В, перемешивая раствор мешалкой.
Для проверки полноты выделения меди погружают электроды на 5 мм ниже первоначального положения и продолжают электролиз. При отсутствии налета меди на свежепогруженной части катода электролиз считают оконченным.
После этого, не выключая ток, промывают водой, а затем, выключив ток, промывают этиловым спиртом (из расчета 10 см3 спирта на одно определение).
Катод с выделившейся медью сушат при 100—105 °С в течение 5 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают, используя для этого разновесы, при помощи которых взвешивались катод и навеска меди.
Электролит и промывные воды переливают в мерную колбу вместимостью 200—250 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Электролит сохраняют для определения никеля.
Медь, оставшуюся в электролите после проведения электролиза, определяют в виде окрашенного соединения с купризоном или диэтилдитиокарбаматом свинца фотометрическим методом так, как описано в пп. 3.2, 3.3.
(Измененная редакция, Изм. № 4).
Фотометрический метод определения меди с купризоном в электролите
Пипеткой отбирают 50 см3 раствора электролита и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3; добавляют 10 см3 раствора лимоннокислого аммония, 2 капли раствора фенолфталеина и раствор аммиака, разбавленный 1 : 4, до получения слабо-розовой окраски. Затем прибавляют 1 см3 раствора аммиака, разбавленного 1 : 4, 10 см3 купризона, доливают до метки водой и перемешивают.
Величина pH раствора должна быть 8,5—9,0. pH раствора проверяют по индикаторной бумаге.
Оптическую плотность раствора измеряют через 5—30 мин при длине волны 600 нм в кювете с толщиной слоя 30 мм. Раствором сравнения при измерении оптической плотности является вода. Одновременно проводят два контрольных опыта со всеми применяемыми реактивами. Среднюю величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.
Массу меди в растворе устанавливают по градуировочному графику, построенному, как указано в п. 3.2.2.
Построение градуировочного графика
Отбирают 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 раствора Б в мерные колбы вместимостью 100 см3, что соответствует 0; 20; 40; 60; 80 и 100 мкг меди. Прибавляют 4 см3 смеси кислот, 50 см3 воды, 10 см3 раствора лимоннокислого аммония, 2 капли раствора фенолфталеина, раствор аммиака, разбавленный 1 : 4, до появления слабо-розовой окраски и 1 см3 избытка, 10 см3 раствора купризона, доливают до метки водой и перемешивают. Величина pH раствора должна быть 8,5—9,0.
Измерение оптической плотности производят, как указано в п. 3.2.1.
По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им содержаниям меди строят градуировочный график.
Фотометрический метод определения меди с д и эт и л д и тио кар- баматом свинца в электролите
Отбирают аликвотную часть 5—10 см3 и помещают в стакан вместимостью 50 см3, приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной (1 : 10), и выпаривают до выделения паров серной кислоты.
Раствор охлаждают, приливают 10—20 см3 воды, помещают в делительную воронку вместимостью 100 см3 и разбавляют водой до объема 50 см3. Добавляют 10 см3 раствора диэтилдитиокарбамата свинца и экстрагируют в течение 2 мин. После разделения слоев экстракт сливают в мерную колбу вместимостью 25 см3 (куда предварительно помещают 1 г безводного сернокислого натрия).
Экстракцию повторяют с 10 см3 экстрагента. Органический слой сливают в ту же мерную колбу, разбавляют до метки хлороформом и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют при длине волны 413 нм в кювете с оптимальной толщиной слоя. Раствором сравнения при измерении оптической плотности служит четыреххлористый углерод.
Одновременно проводят два контрольных опыта. Для этого помещают в делительную воронку 4 см3 смеси для растворения, доливают до 50 см3 водой и далее поступают, как указано выше. Среднюю величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.
