У
Группа Bl9
ДК 669.26.546.811.06:006.354Г
ГОСТ
13020.15—85
Взамен
ГОСТ 13020.15—75
ХРОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ
Методы определения олова
Metallic chrome.
Methods for determination of tin
ОКСТУ 08100
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 мая 1985 г. № 1415 срок действия установлен
с 01.07.86 до 01.07.96
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает полярографический (при массовой доле олова от 0,002 до 0,005 % ) и флотационно-фотометрический (при массовой доле олова от 0,001 до 0,005 %) методы определения олова в металлическом хроме.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к .методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75. ,
Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде! стружки толщиной не более 0,5 мм по ГОСТ 23916—79.
ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ('
Ч
Сущность метода №
Метод основан на полярографировании олова в растворе соля- ’ ной кислоты при потенциале пика минус 0,48 В относительно ртутного анода. Олово предварительно отделяют тионалидом.
Аппаратура, реактивы и растворы
Полярографы переменнотоковый или осциллографический любого типа со всеми принадлежностями.
Баллон с аргоном, азотом или водородом, не содержащим кислорода.
Перепечатка воспрещена .
Издание официальное
★
Кислота соляная по ГОСТ 14261—77 или по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 11125—78 или по ГОСТ 4461—77.
Кислота серная по ГОСТ 14262—78 или по ГОСТ 4204—77 и разбавленная 1:3 и 1:4.
Кислота аскорбиновая по ГОСТ 4815—76.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, 25 %-ный раствор.
Водорода перекись по ГОСТ 177—77.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,1 %-ный раствор. Гидроксиламин сернокислый по ГОСТ 5456—79.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.
Тионалид, 1 %-ный спиртовой раствор.
Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329—77, 1 %-ный раствор. Железо, восстановленное водородом.
Индикатор универсальный, бумага.
Олово металлическое.
Стандартные растворы олова:
раствор А: 0,1000 г олова растворяют в 20 см3 серной кислоты при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 серной кислотой (1:4), охлаждают, доливают до метки этим же раствором и перемешивают.
Массовая концентрация олова в растворе А равна 0,0001 г/см3;
раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки серной кислотой (1:4).
Массовая концентрация олова в растворе Б равна 0,00001 г/см3. Раствор готовят в день применения.
Проведение анализа
Навеску пробы массой 1,0і г помещают в колбу вместимостью 500 см3, приливают 50 см3 серной кислоты (1:3), колбу накрывают часовым стеклом и нагревают содержимое колбы до растворения навески. Раствор охлаждают, приливают 200і см3 воды, прибавляют 2 г сернокислого гидроксиламина и 40 см3 спиртового раствора тионалида. Растворы в колбе взбалтывают в течение 2—3 мин. Выпавший творожистый осадок через 2 ч отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 8—10 раз холодной водой. Осадок смывают в колбу, где проводилось осаждение, приливают 50і см3 азотной кислоты, нагревают до растворения •осадка, приливают 5 см3 серной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты. После этого прибавляют по каплям перекись водорода до полного просветления раствора. Затем к раствору приливают 10 см3 азотной кислоты, 150—200 см3 воды, 5 см3 азотнокислого серебра и 20 см3 надсернокислого аммония. Раствор кипятят в течение 10—15 мин, охлаждают, приливают '60—70 см3 воды, 5 см3 алюмокалиевых квасцов и аммиак до pH 8—9.
Раствор с выпавшим осадком гидроокисей металлов нагревают в течение 5 мин, затем отфильтровывают осадок на фильтр средней плотности и промывают 4—5 раз горячей водой, фильтрат ■отбрасывают.
Осадок растворяют на фильтре 10—15 см3 раствора горячей соляной кислоты. Фильтр промывают той же соляной кислотой порциями по 2—3 см3. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты, перемешивают и переливают в сухой стакан. Прибавляют 0,3—0,5 г аскорбиновой кислоты или железа, восстановленного водородом. Раствор оставляют до полного обесцвечивания, периодически взбалтывая. При применении железа избыток его отфильтровывают на фильтр, содержащий несколько крупинок металлического железа, при применении аскорбиновой кислоты — через раствор в течение 5 мин пропускают аргон (азот или водород). Раствор переливают в электролизер и полярографируют при потенциале пика минус 0,48 В относительно анодной ртути.
Содержание олова в испытуемом растворе определяют .либо методом сравнения со стандартным раствором сернокислого олова, либо методом градуировочного трафика, либо методом добавок.
При применении метода сравнения в зависимости от массовой доли олова в испытуемом растворе определяют соответствующий объем стандартного раствора Б. Отобранный объем «стандартного раствора помещают в колбу вместимостью 500 см3, приливают 50 см3 серной кислоты (1:3) и далее анализ проводят, . как указано в п. 2.3.1.
При применении метода градуировочного графика в семь колб из восьми вместимостью 500 см3 каждая помещают 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0і; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0000025; 0,000005; 0,00001; 0,0000'2; 0,00003; ■ 0,00004 и 0,00005 г олова. Восьмая колба, не содержащая стан- . дартного раствора Б, служит для проведения контрольного опыта на содержание олова в реактивах. В каждую из восьми колб приливают по 50 см3 серной кислоты (1:3) и далее анализ проводят, ■ как указано в п. 2.3.1.
При применении метода добавок к навеске пробы до- >бавляют такое количество стандартного раствора олова, чтобы высота пика, полученного при полярографировании раствора про- • бы с добавкой стандартного раствора, составляла не более двухкратной высоты пика, полученного при полярографировании раст- .вора пробы.
h
Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю олова (X) в процентах в зависимости от метода определения его в растворе пробы вычисляют по форму-
где
лам: |
Для метода сравнения X=-J^--100, |
где
где
—высота пика, полученного при полярографировании раствора пробы, мм;— масса олова в стандартном растворе, взятом для поляро- графирования, г;
h — высота пика, полученного при полярографировании стандартного раствора, мм;
т — масса навески, г.
Для метода градуировочного графика
х =^-100,
1т ’
т2— масса олова в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
т — масса навески, г.
Для метода добавок
Х2= ЮО,
(й2—й)-т
h — высота пика, полученного при полярографировании раствора пробы без добавки стандартного раствора, мм;
т3 — масса олова, добавленного к навеске пробы, г;
h
т — масса навески, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.
Массовая доля олова, % |
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
От 0,0002 до 0,0005 включ. |
0,0002 |
Св. 0,0005 » 0,001 » |
0,0005' |
» 0,001 » О,'002 » |
0,001 |
»■ 0,002 » 0,005 » |
0,002- |
ФЛОТАЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на флотации красного комплексного соединения олова (IV) с галлеином из водных растворов при pH 1,4 и последующем растворении осадка в смеси бензола или толуола и этилового спирта. Олово предварительно отделяют от хрома окислением последнего до хрома (VI) надсернокислым аммонием и осаждением гидроокисей металлов аммиаком.
Оптическую плотность комплекса измеряют на спектрофотометре при длине волны 490 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 490 до 530 нм.
Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
РН-метр.
Кислота серная по ГОСТ 14262—78 или по ГОСТ 4204—77, 20 и 7 °/о-ный растворы и разбавленная 1:3 и 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 11125—78 или по ГОСТ 4461—77.
Кислота соляная по ГОСТ 14261—77 или по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:3.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77.
Кислота аскорбиновая по ГОСТ 4815—76.
Смесь кислот винной и аскорбиновой, свежеприготовленная: по 5 г каждой кислоты растворяют в 20—30 см3 воды, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и разбавленный 1:100.
Галлеин (пирогаллофталеин), 0,1 %-ный спиртовой раствор: 0,1 г галлеина помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растирают стеклянной палочкой с 0,5 см3 соляной кислоты, затем приливают 50 см3 этилового спирта и оставляют на сутки. Затем раствор фильтруют через быстрофцльтрующий фильтр в мерную колбу вместимостью 100 см3, промывают фильтр несколько раз спиртом и фильтр отбрасывают. Раствор доливают спиртом до метки и перемешивают.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.
Толуол по ГОСТ 5789—78.
Бензол по ГОСТ 5955—75.
Перекись водорода по ГОСТ 177—79.
Железо (III) сернокислое 9-водное по ГОСТ 9485—74, раствор массовой концентрацией железа 10 мг/см3: 50 г сернокислого железа растворяют при слабом нагревании в 500 см3 воды, содержащей 5 см3 серной кислоты, фильтруют и разбавляют водой до 1 дм3 и перемешивают.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277—75, 0,25 %-ный раствор.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, 25 %-ны®.
раствор.
Олово металлическое.
Стандартные растворы олова:
раствор А: 0,1000 г металлического олова растворяют в 20 см® серной кислоты при нагревании. Раствор переносят в мерную* колбу вместимостью 1 дм3 серной кислотой (1:4), охлаждают, доливают до метки этим же раствором и перемешивают.
Массовая концентрация олова в растворе А равна 0,0001 г/см3;.;
раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки серной кислотой (1:4).
Массовая концентрация олова в растворе Б равна 0,00001 г/см3..
Проведение анализа
Навеску пробы массой 1,0 г помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3 и растворяют в 20 см3 серной кислоты і (1:3). После растворения навески раствор окисляют азотной кислотой, приливают 2 см3 раствора сернокислого железа, и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Соли, растворяют • при нагревании в 50 см3 воды, разбавляют водой до 300 см3, приливают 25 см3 азотнокислого серебра, 100 см3 надсернокислого- аммония и окисляют хром при умеренном нагревании.. Избыток , надсернокислого аммония разрушают кипячением раствора. Затем; приливают аммиак до выпадения осадка и 10 см3 в избыток, нагревают и оставляют на 15—20 мин в теплом месте для. коагуляции.1 осадка, который фильтруют через быстрофильтрующий фильтр,. промывают 4—5 раз горячим раствором аммиака (1:100). Фильтрат отбрасывают. Осадок растворяют в 20 см3 серной кислоты (1:4), собирая раствор в колбу, в которой проводилось осаждение гидроокисей металлов, приливают 15 см3 азотнокислого серебра,.. 50 см3 надсернокислого аммония и проводят окисление оставшегося хрома и осаждение гидроокисей металлов аммиаком, как указано выше.
Осадок с фильтра смывают горячей водой в колбу, где велось - осаждение гидроокисей металлов. Фильтр обмывают 10 см3 раствора соляной кислоты и вновь водой. Приливают 1 см3 перекиси ■ водорода и выпаривают при умеренном нагревании до 40 см3, затем охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3,. доливают до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 25 см3 помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 4 см3 смеси кислот, перемешивают и1 выдерживают 1—2 мин. Затем приливают- 2 см3 спиртового раствора галлеина, объем доводят водой до 50 см3 и устанавливают pH 1,4 на pH-метре, приливая раствор аммиака^ Содержимое стакана переносят в делительную воронку вместимостью 100 см3' небольшим количеством воды, дают постоять в течение. 30 мин,.. приливают 10 см3 бензола или толуола и встряхивают раствор 2 мин.
После разделения фаз водную фазу отбрасывают. К органической фазе приливают 7 см3 этилового спирта и, перемешивая, растворяют осадок в делительной воронке. Из делительной воронки раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3. Стенки воронки обмывают этиловым спиртом, им же доливают колбу до метки и перемешивают. Оптическую плотность измеряют на спектрофотометре при длине волны 490 нм или на фотоэлектроколори- 'метре в области светопропускания от 490 до 530 нм.
Раствором сравнения служит смесь бензола или толуола с эти- .ловым спиртом в соотношении 2:3.
Массу олова находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта .из значения оптической плотности раствора пробы или методом ■сравнения по стандартным образцам металлического хрома близьким по составу к анализируемому металлическому хрому и проведенным через все стадии анализа.