ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ИНДИЙ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА
БЗ 8-97
Издание официальное
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
И
ГОСТ
12645.5-77
Методы определения мышьяка
Indium. Methods for determination
of arsenic
ОКСТУ 1709
Дата введения 01.07.78
Настоящий стандарт устанавливает визуально-колориметрический метод определения мышьяка в индии при массовой доле мышьяка от 3 • 10-5 до 1 • 10-4 % и фотоколориметрический метод определения мышьяка при массовой доле мышьяка от 1 • 10-4 до 5 • 10~3 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа и требования безопасности — по ГОСТ 12645.0 и ГОСТ 22306.
(Измененная редакция, Изм. № 2).,
ВИЗУАЛЬНО-КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ МЫШЬЯКА
Сущность метода
Метод основан на образовании желтого мышьяково-молибденового комплекса с последующим восстановлением его сернокислым гидразином в слабокислом растворе до молибденовой сини, интенсивность окраски которой в органическом слое сравнивается со шкалой эталонов.
А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Посуда кварцевая по ГОСТ 19908.
Цилиндры для фотометрирования с притертой пробкой высотой 18 см и диаметром 1 см. Кислота азотная по ГОСТ 11125.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 1 и раствор с (H2SO4) = 3 моль/дм3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3 (проверка по ареометру обязательна), очищенная от мышьяка следующим образом: в 500 см3 соляной кислоты растворяют 10 г йодистого калия по ГОСТ 4232. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 1 дм3, приливают 25 см3 четыреххлористого углерода и встряхивают в течение 2 мин, затем дают отстояться и сливают органический слой. Водный слой еще раз экстрагируют 25 см3 четыреххлористого углерода. Органический слой отбрасывают. Кислота соляная, раствор с (НС1) = 9 моль/дм3; готовят из очищенной от мышьяка соляной кислоты разбавлением водой 3:1.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор, содержащий 1,5 г/дм3, и разбавленной 1 : 19 (5 см3 раствора, содержащего 1,5 г/дм3 гидразина, разбавляют до 100 см3 водой). Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор, содержащий 10 г/дм3 в растворе серной кислоты с (H2SO4) = 3 моль/дм3.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288.
Спирт изоамиловый по ГОСТ 5830.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1977 © ИПК Издательство стандартов, 1998 Переиздание с ИзменениямиАнгидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973.
Стандартные растворы мышьяка.
Раствор А: 0,132 г мышьяковистого ангидрида растворяют при нагревании в 5—10 см3 раствора гидроксида натрия, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, нейтрализуют по фенолфталеину раствором серной кислоты с (H2SO4) = 3 моль/дм3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
см3 раствора А содержит 0,1 мг мышьяка.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой.
см3 раствора Б содержит 10 мкг мышьяка.
Раствор В: 1 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой.
см3 раствора В содержит 1 мкг мышьяка.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 дважды перегнанная в кварцевом аппарате.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор, содержащий 100 г/дм3.
Фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор, содержащий 1 г/дм3.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
Проведение анализа
Навеску индия массой 0,500—1,000 г помещают в кварцевую колбу вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1 : 1, и растворяют пробу на электрической плитке, покрытой кварцевым кожухом. Раствор выпаривают до 2—2,5 см3, охлаждают, добавляют 2,4 см3 воды, вновь охлаждают и растворяют соль в 7,8 см3 очищенной соляной кислоты при перемешивании и охлаждении.
После охлаждения переводят раствор в делительную воронку вместимостью 75—100 см3, обмывают стакан 2 см3 раствора соляной кислоты с (НО) = 9 моль/дм3. Далее проводят экстракцию мышьяка 15 см3 четыреххлористого углерода в течение 2 мин. Отстоявшийся органический слой сливают в другую делительную воронку. Экстракцию мышьяка повторяют и присоединяют органический слой к первому. Объединенные экстракты промывают 10 см3 раствора соляной кислоты с (НС1) = 9 моль/дм3, встряхивая 15—20 с.
Промытый экстракт сливают в другую делительную воронку, где встряхивают в течение 2 мин с 10 см3 воды. При этом мышьяк переходит в водный слой. Водный слой сливают в кварцевую чашку вместимостью 30—50 см3, прибавляют 3 см3 азотной кислоты и выпаривают на водяной бане досуха.
Сухой остаток растворяют в 2 см3 воды при слабом подогреве на водяной бане, раствор переводят в цилиндр для колориметрирования высотой 18 см и диаметром 1 см с притертой пробкой. Чашку отмывают водой. Общий объем раствора в цилиндре должен быть 3 см3.
Затем в цилиндр приливают 0,3 см3 раствора молибденовокислого аммония, 0,15 см3 раствора сернокислого гидразина (1,5 г/дм3) и перемешивают. Цилиндр с испытуемым раствором погружают в стакан с кипящей водой и выдерживают 5 мин с момента закипания воды. Затем цилиндр быстро охлаждают, прибавляют 0,5 см3 изоамилового спирта, взбалтывают 10 с и сравнивают (сбоку) окраску отстоявшегося спиртового слоя со шкалой сравнения. Одновременно в этих же условиях проводят контрольный опыт с реактивами для внесения в результат анализа соответствующей поправки.
Количество мышьяка в колориметрируемом растворе устанавливают, сравнивая со шкалой сравнения.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
Приготовление шкалы сравнения
В семь цилиндров для колориметрирования высотой 18 см и диаметром 1 см помещают 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1 мкг мышьяка, доводят объем водой до 3 см3 и перемешивают. Приливают 0,3 см3 раствора молибденовокислого аммония, 0,15 см3 раствора сернокислого гидразина и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Обработка результатов
Массовую долю мышьяка (А) в процентах вычисляют по формуле
от,-т2
т ■ 10000 ’
где — количество мышьяка в пробе, мкг;
тг— количество мышьяка в растворе контрольного опыта, мкг;
т — масса навески индия, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.
Разность между наибольшим и наименьшим из трех результатов параллельных определений с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должна превышать значения допускаемого расхождения dn трех результатов параллельных определений, рассчитанных по формулам:
dn = 0,5 Хп для массовой доли мышьяка от 3 • 10"5 до 5 • 10'5 %;
_ dn— 0,3 для массовой доли мышьяка от 5 ■ 10‘5 до 1 • 10'4 %,
где Хп — среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.
Разность между большим и меньшим из двух результатов анализа одной и той же пробы с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должна превышать значения допускаемого расхождения da двух результатов анализа, рассчитанных по формулам:
da— 0,6 ха — для массовой доли мышьяка от 3 • 10'5 до 5 ■ 10’5 %;
_ da = 0,4 ха — для массовой доли мышьяка от 5 • 10’5 до 1 • 10’4 %, где ха — среднее арифметическое двух сопоставимых результатов анализа.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ МЫШЬЯКА
Сущность метода
Метод основан на образовании желтого мышьяково-молибденового комплекса с последующим восстановлением его сернокислым гидразином в слабокислом растворе до молибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного комплекса в области длин волн 660—680 нм.
А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 1 и раствор с (H2SO4) = 3 моль/дм3.
Титан треххлористый.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3 и раствор с (НС1) = 9 моль/дм3.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 1 г/дм3.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор, содержащий 10 г/дм3 в растворе серной кислоты с (H2SO4) = 3 моль/дм3.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор, содержащий 1,5 г/дм3, и разбавленный 1 : 19 (5 см3 раствора, содержащего 1,5 г/дм3 гидразина, разбавляют до 100 см3 водой).
Калий йодистый по ГОСТ 4232.
Стандартные растворы мышьяка.
Раствор А: 0,132 г мышьяковистого ангидрида растворяют при нагревании в 5—10 см3 раствора гидроксида натрия, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, нейтрализуют по фенолфталеину раствором серной кислоты с (H2SO4) = 3 моль/дм3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
см3 раствора А содержит 0,1 мг мышьяка.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой.
см3 раствора Б содержит 10 мкг мышьяка.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дважды перегнанная в кварцевом аппарате.
Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор, содержащий 100 г/дм3.
Фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор, содержащий 1 г/дм3.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Проведение анализа
Навеску индия массой 0,200—2,000 г помещают в колбу вместимостью 100 см3, растворяют в 10 см3 азотной кислоты, добавляют 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1 : 1, и выпаривают до появления густых паров. После охлаждения стенки колбы обмывают небольшим количеством воды и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. Охлажденный остаток растворяют в 15 см3 воды, прибавляют к нему по каплям раствор треххлористого титана до сиреневого цвета раствора и в избыток 0,2 см3. Испытуемый раствор помещают в делительную воронку вместимостью 150 см3, прибавляют к нему 45 см3 очищенной соляной кислоты плотностью 1,19 г/см3, 20 см3 четыреххлористого углерода и проводят экстракцию мышьяка в течение 2 мин. Затем экстракту дают отстояться, после чего сливают органический слой в другую делительную воронку. Экстракцию повторяют. Объединенные экстракты промывают 10 см3 раствора соляной кислоты с (НС1) = 9 моль/дм3, встряхивают 15—20 с. Промытый экстракт сливают в другую делительную воронку, где встряхивают в течение 2 мин с 10 см3 воды. При этом мышьяк переходит в водный слой. Извлечение мышьяка 10 см3 воды повторяют. Объединенные водные слои сливают в коническую колбу вместимостью 100 см3, прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски раствора. Через 3 мин прибавляют 1 см3 раствора молибденовокислого аммония и нагревают до кипения. Затем прибавляют по каплям раствор гидразина (1,5 г/дм3) до обесцвечивания окраски марганцовокислого калия, вводят 2 см3 разбавленного 1 : 19 раствора гидразина и кипятят 2—3 мин. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре, применяя светофильтр с областью светопропускания 660—680 нм, в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.
Раствором сравнения при измерении оптической плотности служит вода.
Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт с реактивами для внесения в результат анализа соответствующей поправки.
Количество мышьяка в колориметрируемом объеме устанавливают по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).
Построение градуировочного графика
В конические колбы вместимостью по 25 см3 помещают 0; 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 2,5; 5; 10; 15 и 20 мкг мышьяка, приливают до 20 см3 воды и по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски раствора. Через 3 мин прибавляют 1 см3 раствора молибденовокислого аммония и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.
По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям мышьяка строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
т ■ 10000 ’
где /И] — количество мышьяка, найденное по градуировочному графику, мкг, за вычетом количества мышьяка, контрольного опыта;
т — масса навески индия, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.
