ГОСТ 13583.9—93
(ИСО 2071—76)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГЛИНОЗЕМ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА ЦИНКА
Издание официальное
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
РАЗРАБОТАН Госстандартом! России
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.
За принятие проголосовали:
Наименование государства
Наименование национального органа по стандартизации
Республика Кыргызстан Республика Молдова Российская Федерация Республика Таджикистан Туркменистан
Кыргызстандарт Молдовастандарт Госстандарт России Таджикстандарт Туркменглавгосинспекция
Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 № 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 13583.9—93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1995 г.
4 ВВЕДЕН ВЗАМЕН ГОСТ 13583.9—75
© ИПК Издательство стандартов, 1995
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен на территории Российской Федерации в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России
I
I
У
Группа А39
ДК 669.712:546.47—31.06(083.74)МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Г
ГОСТ
13583.9—93
(ИСО 2071—76)
Методы определения оксида цинка
Alumina. Methods for the
determination of zinc oxide
ОКСТУ 1711
Дата введения 1995—01—01
Настоящий стандарт распространяется на глинозем и устанавливает методы определения оксида цинка:
полярографический — при массовой доле оксида цинка от 0,001 до 0,04 %;
атомно-абсорбционный — при массовой доле оксида цинка от 0,002 до 0,04 %;
а также пламенный атомно абсорбционный метод определения цинка по международному стандарту ИСО 2071 (см. приложение 1);
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25542.0—93.
ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на щелочном разложении пробы, образовании роданистого комплекса цинка в слабокислой среде, экстракции комплекса диэтиловым эфиром и полярографировании цинка в хлоридно-аммиачном растворе в интервале потенциалов от минус 0,9 до минус 1,4 В по отношению к ртутному аноду.
Аппаратура, реактивы и растворы
Полярограф переменного тока.
Посуда из стекла или пластмассы, не содержащих цинка.
Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 1:1 и 0,5 моль/дм3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Издание официальноеАммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор с массовой долей 60 % •
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Натрий сернисто-кислый по ГОСТ 195.
Раствор-фон: 50,0 г хлористого аммония и 25,0 г сернисто-кислого натрия растворяют в 200 см3 воды. Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 200 см3 аммиака, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор хранят в плотно закрытом сосуде.
Этиловый эфир.
Цинк металлический по ГОСТ 3640.
Цинка оксид по ГОСТ 10262.
Стандартные растворы цинка:
Раствор А: 0,0803 г цинка или 0,1000 г предварительно прокаленного при температуре 1000 °С в течение 1 ч и охлажденного в эксикаторе оксида цинка растворяют в стакане вместимостью 100 см3 в 5 см3 раствора соляной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г оксида цинка.
Раствор Б: 25,0 см3 раствора .А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед использованием.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г оксида цинка.
Проведение анализа
Аликвотную часть серно-кислого раствора пробы, приготовленного разложением пробы сплавлением по ГОСТ Р 50332.1, объемом 25,0 см3 помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 0,5 моль/дм3 раствора серной кислоты, 15 см3 воды, 5 см3 раствора роданистого аммония, 15 см3 этилового эфира и встряхивают 1 мин. После расслоения фаз водную фазу сливают в другую делительную воронку, добавляют 15 см3 этилового эфира и экстракцию повторяют. После расслоения фаз водную фазу сливают и отбрасывают. Эфирный слой переносят в первую делительную воронку.
Объединенный экстракт два-три раза промывают раствором серной кислоты 0,5 моль/дм3, добавляя ее по 5 см3. Затем эфирный слой сливают в стакан вместимостью 50 см3 и выпаривают на водяной бане досуха. К охлажденному остатку по каплям добавляют 1 см3 азотной кислоты. После прекращения бурной реакции добавляют 2 см3 раствора серной кислоты 1:1 и выпаривают раствор досуха на песчаной бане. Если во время выпаривания раствор приобретает темно-коричневый цвет, то осторожно, по каплям, добавляют азотную кислоту до обесцвечивания раствора. Стакан с сухим остатком охлаждают, стенки стакана ополаскивают небольшим количеством воды и раствор снова выпаривают досуха. Охлажденный остаток растворяют в 5,0 см3 раствора-фона, переносят в полярографическую ячейку и поляро- графируют раствор в интервале потенциалов от минус 0,9 до минус 1,4 В по отношению к ртутному аноду (E’/2Zn =—1,05 В).
При применении прибора ППТ-1 устанавливают следующий режим работы: начальное напряжение 0,9 В, форма переменного напряжения трапецеидальная, скорость развертки 2 мВ/с, амплитуда переменного напряжения 4—8 мВ, диапазон тока 10ХЮ0 (или соответственно концентрации), задержка 3 с (устанавливают в зависимости от времени каплепадения для данного капилляра), таст-режим регистрации тока, электроды: рабочий — ртутно-капающий, вспомогательный — донная ртуть, электролизер объемом 5 см3.
Аликвотную часть серно-кислого раствора контрольного опыта, приготовленного разложением пробы сплавлением по ГОСТ Р 50332.1, объемом 25,0 см3 помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 раствора серной кислоты 0,5 моль/дм3, 15 см3 воды, 5 см3 раствора роданистого аммония, 15 см3 этилового эфира и проводят анализ, как указано выше.
Массовую долю оксида цинка в пробе определяют по градуировочному графику, вычитая результат контрольного опыта.
Построение градуировочного графика
В девять делительных воронок вместимостью 250 см3 каждая приливают из микробюретки 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 см3 стандартного раствора Б и 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0; 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,01; 0,02; 0,03 и 0,04 % оксида цинка.
Затем во все воронки добавляют по 38 см3 раствора серной кислоты 0,5 моль/дм3, 22 см3 воды, 5 см3 раствора роданистого аммония, 15 см3 этилового эфира и далее поступают согласно пп. 2.2.1—2.2.4.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартный раствор цинка.
По полученным значениям высот пиков и известным массовым долям оксида цинка строят градуировочный график.
Определение массовой доли оксида цинка можно выполнять методом добавок. Анализ пробы проводят согласно пп. 2.2.1—2.2.4. Затем аликвотную часть серно-кислого раствора контрольного опыта, приготовленного методом разложения пробы сплавлением по ГОСТ Р 50332.1, объемом 25,0 см3 помещают в делительную воронку вместимостью 250 см3, добавляют 20 см3 0,5 моль/дм3 раствора серной кислоты, 15 см3 воды и 2,5 см3 стандартного раствора Б (что соответствует 0,005 % оксида цинка при навеске пробы 0,5 г). Затем добавляют 5 см3 раствора роданистого аммония, 15 см3 этилового эфира и далее поступают согласно пп. 2.2.1—2.2.5.
Одновременно проводят анализ раствора контрольного опыта без добавления стандартного раствора цинка. Массовую долю оксида цинка вычисляют согласно п. 2.3.2.
Обработка результатов
Массовую долю оксида цинка (X) в процентах при проведении анализа по пп. 2.2.1—2.2.5 определяют по градуировочному графику.
Массовую долю оксида цинка (X) в процентах при проведении анализа по п. 2.2.6 вычисляют по формуле
і
—h ’
где с — массовая доля оксида цинка в растворе контрольного опыта с добавкой стандартного раствора цинка в процентном отношении на 0,5 г навески (0,005 %);
h — высота пика, полученная при полярографировании раствора контрольного опыта с добавкой стандартного раствора цинка за вычетом высоты пика контрольного опыта, мм;
hi—высота пика, полученная при полярографировании раствора пробы, за вычетом высоты пика контрольного опыта, мм.
Допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля оксида цинка, % |
Допускаемое расхождение, % (абс.) |
|
dCX |
|
|
От 0,001 до 0,005 включ. |
0,001 |
0,002 |
Св. 0,005 » 0,010 » |
0,002 |
0,003 |
» 0,01'0 » 0,040 » |
0,003 |
0,005 |
АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Метод основан на кислотном или щелочном разложении пробы и измерении атомной абсорбции цинка в пламени ацетилен — воздух при длине волны 213,9 нм.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями и источником излучения для цинка.
Посуда из стекла или пластмассы, не содержащих цинка, для проведения анализа, а также хранения реактивов и растворов.
Ацетилен технический по ГОСТ 5457.
Вода, дважды дистиллированная.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 8 моль/дм3.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.
Ацетон по ГОСТ 2603.
Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069, стружка. Стружку очищают ацетоном, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 °С 3—4 мин и охлаждают в эксикаторе.
Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор с массовой долей 0,2%.
Ртуть по ГОСТ 4658.
Раствор алюминия 26,5 г/дм3: 26,50 г алюминия помещают в стакан вместимостью 1000 см3 и небольшими порциями добавляют 600 см3 раствора соляной кислоты, затем 1 см3 раствора хлористого никеля или каплю ртути. После прекращения бурной реакции раствор нагревают до полного растворения стружки, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Цинк металлический по ГОСТ 3640.
Цинка оксид по ГОСТ 10262.
Стандартные растворы цинка
Раствор А: 0,0803 г цинка или 0,1000 г предварительно прокаленного при температуре 1000 °С в течение 1 ч и охлажденного в эксикаторе оксида цинка растворяют в стакане вместимостью 100 см3 в 5 см3 раствора соляной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г оксида цинка.
Раствор Б: 20,0 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00002 г оксида цинка.
Проведение анализа
Аликвотную часть азотно-кислого раствора пробы, приготовленного по ГОСТ Р 50332.1, объемом 25 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор контрольного опыта готовят по ГОСТ Р 50332.1, добавляя в мерную колбу 20 см3 раствора алюминия при кислотном разложении пробы и 100 см3 раствора алюминия при щелочном разложении пробы сплавлением. Аликвотную часть раствора контрольного опыта объемом 25 см3 помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3.
Измеряют атомную абсорбцию цинка в растворе пробы параллельно с растворами для построения градуировочного графика и контрольного опыта в пламени ацетилен—воздух при длине волны 213,9 нм.
Вычисляют разность атомных абсорбций растворов пробы и контрольного опыта. Массу оксида цинка находят по градуировочному графику.
Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 50 см3 каждая отбирают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 7,5 и 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,0001; 0,00015; 0,0002 г оксида цинка. Во все колбы добавляют по 10 см3 раствора алюминия. При щелочном сплавлении во все колбы добавляют также по 1,2 г углекислого натрия, 0,4 г борной кислоты и 5 см3 раствора азотной кислоты.
Измеряют атомную абсорбцию цинка в пламени ацетилен — воздух при длине волны 213,9 нм непосредственно до и после измерения атомной абсорбции цинка в растворе пробы.
Вычисляют разности атомных абсорбций растворов и раствора, не содержащего стандартный раствор цинка. По полученным значениям и соответствующим им массам оксида цинка строят градуировочный график.
Обработка результатов
Массовую долю оксида цинка (X) в процентах вычисляют по формуле