УДК 669.15’782.9.543.06:006.354 Группа В19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СИЛИКОКАЛЬЦИЙ
М
ГОСТ
14858.7—91
Silicocalcium.
Methods for the for determination of aluminium
ОКОТУ 0809'
Дата введения 01.01.93
Настоящий стандарт устанавливает методы определения алюминия:
атомно-абсорбционный — при массовой доле его от 0,1 до 6%;
комплексонометрический — при массовой доле его от 0,5 до 6%.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 28473.
Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде порошка с максимальным размером частиц 0,16 мм по ГОСТ 25207.
2; АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в кислотах, сплавлении нерастворимого остатка со смесью карбоната натрия или калия и борной кислоты и измерении атомной абсорбции алюминия при длине волны 309,3 нм в пламени закись азота — ацетилен.
А п п а р а т у р а, р е акт и в ы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями и с источником излучения для алюминия.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота хлорная р 1,5 г/см5.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Калий углекислый по ГОСТ 4221.
Смесь для сплавления:
Издание официальное
3 весовых части карбоната калия или натрия, предварительно растертого в фарфоровой ступке, смешивают с 1 весовой частью борной кислоты и тщательно перемешивают.
Железо металлическое.
Раствор железа: 5 г железа растворяют в 20 см3 соляной кислоты, окисляют азотной кислотой, выпаривают до влажных солей. Соли растворяют в 20 см3 соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,005 г железа.
Кальций азотнокислый 4-водный по ГОСТ 4142.
Раствор кальция: 58,9 г нитрата кальция растворяют в 100 см3 воды. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Фильтр промывают водой, раствор доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,01 г кальция.
Алюминий металлический.
Стандартный раствор алюминия: 1,0000 г алюминия растворяют в 10 см3 соляной кислоты при нагревании, окисляют несколькими каплями азотной кислоты, кипятят до удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г алюминия.
Проведение анализа
Навеску пробы, отобранную согласно табл. 1, помещают в платиновую или стеклоуглеродистую чашку и растворяют в 5 см3 азотной кислоты, 10 см3 фтористоводородной и 10 см3 хлорной кислоты. Раствор нагревают до полного растворения навески, затем выпаривают досуха.
Таблица 1
Массовая доля алкминня, % |
Масса навески пробы, г |
Масса алюминия в атомизируемом растворе, мг |
Объем стандартного раствора, см3 |
От 0,1 до 0,5 включ. |
'0,5 |
0,5—2,5 |
0,5—2,5 |
Св. 0,5 »2 » |
0,2 |
1—4 |
1—4 |
» 2 » 6 » |
0,1 |
2—6 |
СП 1 см |
Соли растворяют в 5 см3 соляной кислоты и 20 см3 воды при нагревании. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой, и осадок на фильтре промывают 6—8 раз горячей водой. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при температуре 700—800°С. Затем осадок в тигле сплавляют с 1 г смеси для сплавления при температуре (1000±50) СС в течение 5 мин. Плав выщелачивают в 50 см3 горячей воды и объединяют с фильтратом, который предварительно выпаривают до объема 20—30 см3.
Объединенный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Атомную абсорбцию алюминия измеряют параллельно в растворе контрольного опыта, растворе пробы, в растворах для построения градуировочного графика, растворе стандартного образца при длине1 волны 309,3 нм в пламени закись азота — ацетилен.
После вычитания значения абсорбций раствора контрольного опыта из значения абсорбции раствора пробы находят массу алюминия в растворе пробы методом сравнения со стандартным образцом по химическому составу, аналогичному составу анализируемой пробы, или методами добавок, или градуировочного графика.
При применении метода сравнения со стандартным образцом навеску стандартного образца проводят через все стадии анализа по п. 2.3.1.
При применении метода добавок к навеске пробы добавляют такое количество стандартного раствора алюминия, чтобы значение абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора составило не более двухкратного значения абсорбции раствора пробы и находилось в линейном диапазоне градуировочного графика. Далее анализ проводят по п. 2.3.1.
При применении метода градуировочного графика в ряд стаканов помещают растворы железа и кальция в 'количествах, соответствующих их содержанию в пробе, стандартный раствор алюминия согласно табл. 1. В один стакап стандартный раствор алюминия не помещают. Раствор этого стакана служит контрольным опытом. Во все стаканы помещают ио 10 см3 хлорной кислоты и далее поступают, как указано в п. 2.3.1.
Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор алюминия, из значений абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор алюминия, и соответствующим им массам алюминия.
Обработка результатов
Массовую долю алюминия (X) в процентах, определяемую методом сравнения, вычисляют по формуле
где А — аттестованное значение массовой доли алюминия в стандартном образце, %;
D — значение атомной абсорбции раствора пробы;
£>і—значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;
D2— значение атомной абсорбции раствора стандартного образца.
Массовую долю алюминия (Xi) в процентах, определяемую методом добавок, вычисляют по формуле
у fit) 1 ЛЛ
1(D3-D)-tn
где mi — масса алюминия, добавленная к навеске пробы, г;
D — значение атомной абсорбции раствора пробы без добавления стандартного раствора алюминия;
—значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта;
D3— значение атомной абсорбции раствора пробы с добавлением стандартного раствора алюминия;
/п — масса навески пробы, г.
Массовую долю алюминия (Х2) в процентах, определяемую методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
Х^-^- ЮО, (3)
где т2— масса алюминия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
т —масса навески пробы, г.
Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли алюминия приведены в табл. 2.
Таблица 2
Массова |
а доля алюминия, % |
Погрешность результатов анализа Д, % |
Допускаемые расхождения, % |
|||||||||||||
двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях |
двух параллельных определений d 2 |
трех параллельных определений ^.3 |
результатов анализа стандартного образца от аттестованного значения 8 |
|||||||||||||
От |
0,1 |
ДО |
0„2 |
включ. |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
|||||||
Св. |
0,2 |
» |
0,5 |
» |
0,05 |
0,06 |
Ю.Ю5 |
0,06 |
0,03 |
|||||||
» |
0,5 |
» |
1,0 |
» |
0,06 |
0,08 |
0,07 |
0,08. |
0,04 |
|||||||
» |
1.0 |
» |
2 |
» |
0,0'9 |
0,;11 |
0,09 |
0,11 |
0,06 |
|||||||
» |
2 |
» |
5 |
» |
0,14 |
0,18 |
0.16 |
0,li8 |
0,09 |
|||||||
» |
5 |
|
6 |
» |
0і,20 |
0,25 |
0,2,1 |
0,26 |
0,13 |
3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в кислотах, образовании комплексного соединения с трилоном Б, разрушении этого соеди-пения фторидом натрия и титровании выделившегося трилона Б раствором цинка в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого.
От сопутствующих элементов алюминий отделяют уротропином и гидроксидом натрия.
Реактивы и растворен
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1, 1:3, 1:100.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 1:1.
Кислота хлорная р 1,5 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота уксусная по ГОСТ 61.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 1:1.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 250 г/дм3. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117.
Буферный раствор (pH 5,5—5,8) :500 г уксуснокислого аммония растворяют в воде в стакане вместимостью 800 см3, добавляют 30 см3 уксусной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Устанавливают pH раствора, добавляя раствор аммиака или уксусную кислоту.
Железо металлическое.
Раствор железа: 5 г железа растворяют в 20 см3 соляной кислоты, окисляют азотной кислотой, .выпаривают до влажных солей. Соли растворяют в 20 см3 соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,005 г железа.
Уротропин, растворы 250 г/дм3 и 5 г/дм3.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463, раствор 30 г/дм3, хранят в полиэтиленовом сосуде.
Фенолфталеин, индикатор, спиртовой раствор 1 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962 или спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Ксиленоловый оранжевый, индикатор: 1 весовую часть ксиле- ао
полового оранжевого тщательно растирают с/100 весовыми частями- хлорида натрия.
Соль динатриевая этилендиамин— N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, 0,0125 моль/дм3 раствор: 4,65 г трилона Б растворяют в 200 см3 воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Цинк металлический по ГОСТ 3640 или цинк. уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823. .
Раствор цинка 0,0125 моль/дм3: 0,82 г цинка растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1 с добавкой 2—4 капель азотной кислоты и выпаривают раствор до сиропообразного состояния. Затем добавляют 100 см3 воды, нагревают до полного раст- і
вореиия солей, охлаждают, добавляют 25 см3 буферного раст- д
вора, переносят в мерную колбу вместимостью 1.дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Или 2,74 г ацетата, цинка растворяют в 500 см3 воды, приливают 25 см3 буферного раствора.
Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают а
до метки водой и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора цинка устанавливают, используя стандартный раствор алюминия с добавкой раствора железа в количестве, близком содержанию его в анализируемой пробе и поступают, как указано в п. 3.3. ; .
^Массовую концентрацию раствора цинка (с)., выраженную в г/см3 алюминия, вычисляют по формуле где z/Zj —масса алюминия в стандартном растворе, г; ■
У2— объем раствора цинка, израсходованный'на ■ титрование стандартного раствора после добавления фторида натрия, см3;
Из — объем раствора цинка, израсходованный на титювание раствора контрольного опыта после добавления фторида натрия, см3.
Алюминий металлический. • •
Стандартный раствор алюминия: 1,0000 г алюминия, растворяют в 50 см3 раствора соляной кислоты 1:1 в етакане вместимостью 250 см3, добавляют 4—5 капель азотной кислоты и кипятят до удаления оксидов азота. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора содержит 0,001 г алюминия.