---

Группа В39

УДК 669.15—194:546.73.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 ноября 1978 г. № 3081 срок введения установлен

с 01.01.80

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15.08.84 № 2877 срок действия продлен

до 01.01.95

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения кобальта (при массовых долях от 0,0005 до 3,0%), атомно-абсорбционный метод определения кобальта (при массовых долях от 0,005 до 25,0%), метод потенциометрического титрования (при массовых долях от 2,0 до 20,0%) и гравиметрический метод определения кобальта (при массовых долях от 0,5 до 25,0%).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1506—79.

(Измененная редакция, Изм. № 1_).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа—по ГОСТ 20560—75 и СТ СЭВ 487—77.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,0005—0,10%)

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта (III) с нитрозо-Р-солью. ■Светопоглощение раствора измеряют при Х = 415 нм.

(Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

Переиздание март 1986 г. с Изменением № 1, утвержденным
в январе 1983 г.; Пост № 276 от 20.01.83 (ИУС 5—83 г.)

Вольфрам, ниобий, кремний и титан отделяют кислотным гид­ролизом.

Кобальт предварительно отделяют от основных компонентов ^ста™ из 9 н. солянокислого раствора на сильноосновном анионите.

Спектрофотометр, спектро- фотоколориметр или фотоэлек­троколориметр.

Хроматографическая колон­ка диаметром 1,5—2 см (см. чертеж) заполненная аниони­том с высотой слоя 30—35 см.

Сильноосновной анионит типа АВ-17—8чС по ГОСТ 20301-74.

Подготовка анионита к анализу.

100—150 см³ товарного ани­онита (выпускается в виде взвеси в воде) промывают дважды водой способом декан­тации. Для отделения фракции смолы с размером зерна ме­нее 0,6 мм взвесь смолы в воде выливают на сито с сеткой № 063 по ГОСТ 6613—73 и про­мывают струей воды, собирая прошедшую сквозь сито фрак­цию анионита вместе с водой в сосуд вместимостью 2—3 дм³. Оставшуюся на сите смолу от­брасывают. Фракцию аниони­та, прошедшую сквозь сито, дважды промывают соляной кисло­той 1:30 способом декантации, затем соляной кислотой 1:1 до от­сутствия ионов железа (проба роданистым аммонием) и водой 4—5 раз. Смолу обрабатывают 5%-ным раствором гидроокиси натрия до отрицательной реакции на хлорид-ионы (проба азотно­кислым серебром), а затем водой до нейтральной реакции по уни­версальному индикатору и переносят в колонку, в нижней части которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным без пузырьков воз­духа. После заполнения колонки через нее со скоростью 1 мл/мин пропускают вначале 120 — 150 см³ соляной кислоты 1:30, затем 120—150 см³ соляной кислоты 1:2 и 100 см³ воды.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77, 9н., 0,5 н. и разбавленная 1:1, 1:2, 1:30, 1:100

.Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80 и разбавленная 1:50.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78, 50%-ный раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 5%-ный раствор.

Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3, 6 дисульфокислоты) по ГОСТ 10553—75, 0,1%-ный раствор.

Аммоний роданистый, 5%-ный раствор.

Железо карбонильное, особой чистоты.

Кобальт металлический, марки КО.

Кобальт хлористый, стандартные растворы А и Б.

Раствор А. 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250—300 см³ и растворяют при нагревании в 100 см³ соляной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемеши­вают.

1 см³ стандартного раствора А содержит 0,1 мг кобальта.

Раствор Б, свежеприготовленный. 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора Б содержит 0,01 мг кобальта.

Индикатор универсальный, бумага.

Навеску стали в зависимости от массовой доли кобальта (табл.1) помещают в колбу или стакан вместимостью 200—300 см³, при­ливают 30 см³ соляной и 10 см³ азотной кислоты, накрывают ста­кан часовым стеклом и нагревают до растворения навески.

Таблица 1

Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 5 см³ соляной кислоты и нагревают до растворения солей. К раствору приливают 50 см³ горячей воды, нагревают до 80—90°С, отфиль­тровывают выпавший осадок вольфрамовой, кремневой, ниобиевой и титановой кислот на два фильтра «белая лента» и промывают 6—7 раз горячей соляной кислотой (1:100).

’

69

/< 3 Зак. 2448Фильтр с осадком отбрасывают, а фильтрат выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 20 см³ 9 и. соляной кислоты, нагре­вают до растворения солей и охлаждают.

Хроматографическую колонку промывают 50 см³ 9 н. соляной кислоты. Анализируемый раствор пропускают через колонку со скоростью 1 —1,5 мл/мин. Когда уровень раствора в колонке будет на 1—2 см выше слоя смолы, ополаскивают стакан 5—6 см³ 9 н. соляной кислоты и переносят промывную жидкость в колонку. Пов­торяют эту операцию еще 3 раза и обмывают верхнюю часть ко­лонки 2—3 раза 5—6 см³ 9 н. соляной кислоты, каждый раз следя за тем, чтобы уровень раствора в колонке не опускался ниже 1—2 см над слоем смолы. Пропускают через колонку еще 100 см³ 9 н. соляной кислоты. Фильтрат отбрасывают.

Кобальт десорбируют 60—70 см³ раствора соляной кислоты 1:2 со скоростью 1 —1,5 мл/мин, собирая элюат в стакан вместимостью 300 см³.

Для подготовки смолы к последующим определениям кобальта хроматографическую колонку промывают 100 см³ 0,5 н. соляной кислоты, затем 250—300 см³ воды до нейтральной реакции по уни­версальному индикатору. Промывную жидкость отбрасывают.

При содержании кобальта от 0,0005 до 0,002% элюат выпари­вают до 5—10 см³, приливают несколько капель азотной кислоты и выпаривают до влажных солей. При массовой доле кобальта свы­ше 0,002% элюат выпаривают до объема 30—35 см³, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают несколько капель азотной кислоты и выпари­вают до влажных солей.

В обоих случаях к остатку приливают 5 см³ ортофосфорной кис­лоты 1:50, 1 см³ 0,1 %-ного раствора нитрозо-Р-соли, 2 см³ 50 %-ного раствора уксуснокислого натрия, перемешивают и выдер­живают раствор на кипящей водяной бане в течение 3 мин. Затем к раствору приливают 0,75 см³ соляной кислоты, перемешивают и вновь выдерживают на водяной бане в течение 2 мин. Раствор ох­лаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, долива­ют водой до метки и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре или спектрофотоколориметре при Х = 415 нм или на фотоэлектро­колориметре со светофильтром, имеющим область пропускания в интервале длин волн от 400 до 500 нм, в кювете с толщиной погло­щающего слоя 50 мм.

В качестве раствора сравнения используют раствор контрольно­го опыта.

Содержание кобальта находят по градуировочному графику с учетом поправки контрольного опыта.

В девять стаканов вместимостью 250—300 см³ помещают по 1 г карбонильного железа. В восемь стаканов приливают последова­тельно 0,5; 0,7; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8 и 2,0 см³ стандартного раство­ра Б солянокислого кобальта, что соответствует 0,005; 0,007; 0,010; 0,012; 0,014; 0,016; 0,018 и 0,020 мг кобальта.

Девятый стакан служит для проведения контрольного опыта. Приливают по 30 см³ соляной и по 10 см³ азотной кислоты, накрыва­ют стаканы часовыми стеклами и растворяют навески при нагре­вании.

Далее поступают, как указано в п. 2.3, начиная со слов: «Раст­вор выпаривают досуха, к сухому остатку приливают 5 см³ соля-, ной кислоты . . .».

Из значений оптической плотности анализируемых растворов вычитают значение оптической плотности раствора контрольного анализа. По найденным величинам оптической плотности и соот­ветствующим им значениям концентраций кобальта строят градуи­ровочный график.

у Mj-lOO

где т—масса навески стали, соответствующая колориметрируемой аликвотной части раствора, мг;

—количество кобальта, найденное по градуировочному гра­фику, мг.

Таблица 2

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,005—0,5%)

   1. Сущность метода

Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет внутрикомплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью.

Светопоглощение измеряют при А. = 500 или л = 530 нм.

Влияние железа, хрома и никеля, мешающих определению, уст­раняют добавлением пирофосфорнокислого калия и последующим кипячением раствора с азотной кислотой или осаждением железа, алюминия, титана, хрома и других элементов окисью цинка.

Спектрофотометр, спектрофотоколориметр или фотоэлектроко­лориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77 и раз­бавленная 1:1, 1:100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—84 и раз­бавленная 1:1.

Нитрозо-Р-соль (динатриевая соль 1-нитрозо-2-нафтол-3,6-ди­сульфокислоты) по ГОСТ 10553—75, 0,1%-ный и 1%-ный раст­воры.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78, 40%-ный и 50%-ный растворы.

Калий пирофосфорнокислый, 80%-ный раствор.

Железо карбонильное по ГОСТ 13610—79 или с массовой до­лей кобальта менее 0,005%.

Окись цинка в виде водной суспензии 1:5.

Кобальт металлический марки КО с массовой долей кобальта не менее 99,99%.

Стандартные растворы кобальта.

Раствор А: 0,1 г металлического кобальта помещают в стакан вместимостью 250—300 см³, растворяют при нагревании в 100 см³ соляной кислоты 1:1 и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемеши­вают.

1. см³ стандартного раствора содержит 0,1 мг кобальта.

Раствор Б: 0,2 г кобальта растворяют в 10 см³ раствора азот­ной кислоты, разбавляют водой, переносят в мерную колбу вмести­мостью 1 дм³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,2 мг кобальта.

Раствор В: 2,5 г железа растворяют в 40 см³ раствора соляной кислоты (1:1), окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям, добавляют при помощи микробюретки 12,5 см³ стандартного раст­вора А и далее поступают, как указано в п. 3.3.2 до момента осаж­дения железа и фильтрования раствора.

1 см³ раствора В содержит 0,01 мг кобальта.

Раствор готовят перед употреблением.

Раствор фона: 2,5 г железа растворяют в 40 см³ раствора соля­ной кислоты (1:1), окисляют азотной кислотой, добавляя ее по кап­лям и далее поступают, как в п. 3.3.2 до момента осаждения желе­за и фильтрования раствора.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.