ГОСТ
11739.9—90
Издание официальное
УДК 669.715.001.4:006.354 Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И
ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Методы определения кадмия
Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of cadmium
ОКСТУ 1709
Срок действия с 01.07.91
до 01.07.96
Настоящий стандарт устанавливает полярографический (при массовой доле кадмия от 0,005 до 1,0 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле кадмия от 0,01 до 1,0%) методы определения кадмия.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАДМИЯ
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и по- лярографировании кадмия при потенциале восстановления от минус 0,5 В до минус 0,9 В на фоне хлоридно-аммиачного раствора и раствора сернистокислого натрия.
Цинк, медь и никель не мешают определению кадмия. При массовой доле кадмия менее 0,01% в присутствии меди при ее массовой доле более 1% последнюю отделяют электролизом.
Аппаратура, реактивы и растворы Полярограф универсальный или переменнотоковый.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3 и растворы 1:1, 1:9.
Перепечатка воспрещена
Кислота азотная по ГОСТ 4204, плотностью 1,35—1,40 г/см3, раствор 1:1.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Натрий сернистокислый по ГОСТ 195.
Раствор полярографического фона: 100 г хлористого аммония и 50 г сернистокислого натрия растворяют в 500 см3 горячей воды, после растворения приливают 100 см3 аммиака, охлаждают, доливают водой до объема 1000 см3 и перемешивают.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Раствор алюминия: 10 г алюминия помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 50 см3 воды, затем небольшими порциями 300 см3 раствора соляной кислоты (Г:1) и растворяют при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, пере^ носят.в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой .до метки и перемешивают.
Кадмий по ГОСТ 22860 марки КдООО.
Стандартный раствор кадмия: 0,1 г кадмия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и 10 см3 раствора азотной кислоты. По окончании растворения раствор упаривают почти досуха, затем два раза повторяют упаривание с 10 см3 соляной кислоты. К охлажденному остатку добавляют 100 см3 раствора соляной кислоты (1:9), охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Гем3 стандартного раствора содержит 0,0001 г кадмия.
Проведение анализа
Навеску пробы массой согласно табл. 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и растворяют при умеренном нагревании. После прекращения бурной реакции добавляют 2 см3 пероксида водорода и продолжают нагревание до полного растворения пробы. Стенки колбы обмывают 10 см3 воды и кипятят 5 мин.
Охлажденный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, используя для обмывания стенок колбы не более 30 см3 воды, осторожно добавляют 5 см3 аммиака, охлаждают, доливают раствором полярографического фона до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через бумажный фильтр в сухую коническую колбу.
Часть фильтрата помещают в ячейку полярографа с донной ртутью и полярографируют согласно инструкции по эксплуатации прибора в переменно-токовом режиме при напряжении от минус 0,5 В до минус 0,9 В.
Раствор контрольного опыта готовят согласно п. 2.3.1 со всеми реактивами, используемыми в анализе.
Таблица 1
Массовая коля кадмия. % |
Масса навески, г |
От 9,005 до 0,05 включ. Св. 0,05 » 0,2 » » 0,2 » 1,0 » |
1 0,5 0,2 |
Массовую долю кадмия рассчитывают по градуировочному графику.
Построение градуировочных графиков
При массовой доле кадмия от 0,005 до 0,05% в семь мерных колб вместимостью по 200 см3 помещают по 50 см8 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г кадмия.
При массовой доле кадмия от 0,05 до 0,2% в семь мерных колб вместимостью по 200 см3 помещают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 7,5; 10,0 см3 стандартного раствора, что соответствует 0,00025; 0,0003; 0,0004; 0,0005; 0,00075; 0,001 г кадмия.
При массовой доле кадмия от 0,2 до 1,0%’ в шесть мерных колб вместимостью по 200 см3 помещают по 10 см3 раствора алюминия, в пять из них отмеряют 4,0; 6,0; 10,0; 15,0; 20,0 см3 стандартного раствора, что соответствует 0,0004; 0,0006; 0,001; 0,0015; 0,002 г кадмия.
Во все колбы (см. пп. 3.3.5.1, 3.3.5.2 и 3.3.5.3) приливают по 5 см3 аммиака и далее поступают согласно пп. 2.3.1 и 2.3.2.
Растворы, не содержащие кадмия, служат растворами контрольного опыта при построении градуировочного графика.
По полученным значениям высоты волны и соответствующим им массам кадмия строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле
Х= .100, (1)
где /п — масса кадмия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
(Пі — масса навески пробы, г.
Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля кадмия, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
||||
результатов параллельных определений |
результатов анализа |
||||
От |
0,005 до 0,015 |
ВКЛЮЧ. |
0,002 |
0,003 |
|
Св. |
0,015 > |
0,045 |
» |
0,004 |
0,005 |
» |
0,045 » |
0,100 |
» |
0,006 |
0,008 |
» |
0,10 » |
0,215 |
» |
0,01 |
0,02 |
> |
0,25 » |
0,50 |
» |
0,02 |
0,03 |
» |
0,50 » |
1,00 |
> |
0,04 |
0,05 |
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАДМИЯ
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте в присутствии пероксида водорода и последующем измерении атомной абсорбции кадмия при длине волны 228,8 нм в пламени ацетилен- воздух.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для кадмия.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3, раствор 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см3 и раствор 1:1.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор 1 г/дм3.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Раствор алюминия 20 г/дм3: 10 г алюминия помещают в стакан вместимостью 500 см3, добавляют 50 см3 воды и затем небольшими порциями 300 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и растворяют при умеренном нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлористого никеля. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Кадмий по ГОСТ 22860 марки Кд000.
Стандартные растворы кадмия
Раствор А: 0,5 г кадмия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 см8 раствора азотной кислоты, 25 см3 раствора соляной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. Раствор кипятят для удаления окислов азота, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора А содержит 0,001 г кадмия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г кадмия.
Проведение анализа
Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают приблизительно 10 см3 воды и затем небольшими порциями 25 см3 раствора соляной кислоты. Колбу накрывают часовым стеклом, нагревают до полного растворения навески, добавляют 3—5 капель пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3 мин.
Часовое стекло и стенки колбы ополаскивают водой. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле кремния менее 1 % раствор, если он не прозрачен, фильтруют через сухой фильтр средней плотности («белая лента») в стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.
В зависимости от массовой доли кадмия согласно табл. 3 отбирают аликвотную часть раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Таблица 3
Массонам доля кадмия, % |
Объем аликвотной части раствора, см8 |
Масса навески пробы в аликвотной части раствора, г |
От 0,01 до 0,1 включ. Св. 0,1 » 1,0 » |
Весь раствор 10 |
0,5 0,05 |
Раствор контрольного опыта готовят согласно пп. 3.3.1, 3.3.2 и 3.3.3, используя вместо навески пробы навеску алюминия.
Построение градуировочных графиков
При массовой доле кадмия от 0,01 до 0,1% в семь мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г кадмия.
При массовой доле кадмия свыше 0,1 до 1,0% в семь мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 2,5 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г кадмия.
К растворам в колбах по пп. 3.3.5.1 и 3.3.5.2 добавляют по 5 см3 раствора соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию кадмия при длине волны 228,8 нм.
По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям кадмия строят градуировочный график.
Массовую концентрацию кадмия в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
Обработка результатов
Массовую долю кадмия (XJ в процентах вычисляют по формуле
х . 100 (2)
где С — массовая концентрация кадмия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
С2 — массовая концентрация кадмия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V —объем раствора пробы, см3;
т ■— масса навески пробы или масса навески в соответствующей аликвотной части раствора пробы, г.
Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 4.
Таблица 4
Массовая доля кадмия, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
||||||
результатов параллельных опр еделений |
результатов анализ |
||||||
От |
0,010 |
до 0,025 |
включ. |
0,003 |
0,005 |
||
Св. |
0,025 |
» 0,050 |
» |
0,005 |
0,008 |
||
|
0,050 |
» 0,100 |
|
0,008 |
0,010 |
||
» |
0,100' |
» 0,250 |
» |
0,015 |
0,020 |
||
|
0,25 |
» 0,50 |
» |
0,02 |
0,03 |
||
» |
0,50 |
» 1,00 |
» |
0,04 |
0,05 |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационной промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В. Г. Давыдов, д-р техн, наук; В. А. Мошкин, канд. техн, наук; Г. И. Фридман, канд. техн, наук; Л. А. Тенякова; М. Н. Горлова, канд. хим. наук; О. Л. Скорская, канд. хим. наук;