ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
МЕДЬ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА И КАДМИЯ
ГОСТ 13938.15—88
Издание официальное
S коп. 63 11—88/772
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
ГОСТ
13938.15—88
Издание официальное
Перепечатка воспрещена
У
Группа В59
ДК 669.3 : 543.06 : 006.354 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССРМЕДЬ
Методы определения хрома и кадмия
Copper. Methods for determination of chromium
and cadmium
ОКСТУ 1709Термины, касающиеся степени нагрева воды (раствора) и продолжительности операций, применяют в соответствии с ГОСТ 27025.
Контроль правильности результатов анализа осуществляют по стандартным образцам состава меди любой категории или методом добавок по ГОСТ 25086.
Результаты анализа считают правильными, если воспроизведенная массовая доля данного компонента в стандартном образце отличается от аттестованной характеристики не более чем на значение 0,717), которое приводится в методе анализа.
При использовании метода добавок результаты анализа считаются правильными, если найденное значение добавки отличается от введенного его значения не более чем на 0,71 D+D^ > где
Di и D2— допускаемые расхождения двух результатов анализа для пробы и пробы с добавкой соответственно.
Требования безопасности при выполнении анализов — по ГОСТ 13938.1.
2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА
Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения резонансной линии хрома при длине волны 357,9 нм при введении анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух после отделения меди электролизом.
Ап п ар ату р а, вспомогательные устройства, посуда
Электролизная установка постоянного тока.
Электроды из платины сетчатые по ГОСТ 6563.
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любого типа.
Лампа с полым катодом на хром.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Компрессор воздушный.
Весы лабораторные аналитические любого типа 2-го класса точности с погрешностью взвешивания по ГОСТ 24104.
Колбы мерные 2—100 (1000)—2 по ГОСТ 1770.
Пробирка мерная П-2—10—0,2 ХС по ГОСТ 1770.
Стакан Н-1—250 (400) ТС по ГОСТ 25336.
Пипетка 7—2—10 по ГОСТ 20292.
Реактивы и растворы
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125 или кислота азотная по ГОСТ 4461 (прокипяченные до удаления оксидов азота или перегнанные в кварцевом аппарате) и разбавленная 1 : 1.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261 или кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1.
Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262 или кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, перекристаллизованный и высушенный до постоянной массы при температуре 140—150°С.
Хром по ГОСТ 5905.
Медь по ГОСТ 859.
Хромат калия по ГОСТ 4459.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дополнительно очищенная перегонкой в кварцевом аппарате (или стеклянном приборе) по ГОСТ 4517.
Водорода перекись по ГОСТ 10929 стабилизированная.
Стандартные образцы состава меди с аттестованной характеристикой хрома (кадмия).
Подготовка к анализу
Приготовление стандартных растворов
Раствор А
Метод 1: навеску двухромовокислого калия массой 0,2828 г, предварительно перекристаллизованного и высушенного, помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 воды и перемешивают до растворения навески. Затем добавляют 1 см3 серной кислоты и, после охлаждения, приливают перекись водорода до прекращения бурного выделения газа. Оставляют при комнатной температуре до полного исчезновения желтой окраски (несколько часов). Затем переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.
см3 раствора А содержит 0,1 мг хрома.
Метод 2: навеску хрома массой 0,10 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 соляной кислоты и нагревают до растворения навески на кипящей водяной бане. Затем раствор упаривают до сухих солей, добавляют 5 см3 азотной кислоты и раствор выпаривают до влажных солей. Операцию обработки солей азотной кислотой проводят еще три раза. К влажным солям в стакане приливают 50—70 см3 азотной кислоты (1 : 1) и помещают полученный раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют до метки азотной кислотой (1:1) и перемешивают.
От полученного раствора отбирают аликвотную часть 10—20 см3и помещают ее в стакан вместимостью 50 см3 для проверки на присутствие в растворе хлорид-иона с помощью азотнокислого серебра. Если в растворе обнаружен хлорид-ион, обработку азотной кислотой пробы хрома повторяют.
Метод 3: навеску хромовокислого калия массой 0,3735 г помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают. Раствор готовят перед применением, его свойства сохраняются в течение одних суток.
Раствор Б:
Аликвотную часть 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг хрома.
Приготовление растворов сравнения
В пять мерных колб вместимостью 100 см3 помещают 0; 1,0; 2,0; 5,0 и 10 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мг/дм3 хрома, разбавляют водой до метки и перемешивают.
Построение градуировочного графика
Растворы сравнения распыляют в пламени ацетилен-воздух, регистрируя поглощение при длине волны 357,9 нм всех градуировочных растворов, последовательно от меньшего к большему содержанию и в обратном порядке.
По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им концентрациям в растворах строят градуировочный график в прямоугольных координатах. При построении графика используют для каждой точки среднее значение из двух измерений оптической плотности.
Проведение анализа
Масса навески меди и вместимость мерной посуды в зависимости от массовой доли хрома приведены в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля хрома, % |
Масса навески, г |
Вместимость мерной посуды, см3 |
Масса творе |
хрома в рас- сравнения, мг |
От 0,00005 до 0,00015 включ. |
4,00 |
10,0 |
|
0,4 |
Св. 0,00015 » 0,0005 » |
2,00 |
10,0 |
|
1,0 |
Навеску меди помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 20—30 см3 азотной кислоты (1 : 1), накрывают покровным стеклом и выдерживают без нагревания до прекращения выделения динитроксидов. Затем стекло снимают, обмывают его водой над стаканом, раствор в стакане нагревают до растворения навески.
Приливают воды до объема 200 см3 и добавляют 5 см3 серной кислоты (1:1). В полученный раствор опускают платиновые сетчатые электроды и подвергают электролизу при плотности тока 2,0—3,0 А/дм2 и напряжении 2,2—2,5 В при перемешивании. Когда раствор обесцветится, электролиз прекращают. Электроды вынимают и промывают водой, а электролит упаривают при нагревании до сухих солей. Затем растворяют соли в 3—5 см3 соляной кислоты (1:1) и помещают раствор в мерную пробирку вместимостью 10 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Полученный раствор распыляют в обогащенном воздушно-аце- тиленовом пламени одновременно с растворами контрольного опыта и растворами сравнения, регистрируя поглощение при длине волны 357,9 нм. Условия измерения подбирают в соответствии с маркой (моделью) используемого прибора.
Для градуировки прибора применяют растворы сравнения с содержанием хрома 0,1—1,0 мг/дм3, используя при этом расширение шкалы самого прибора или самописца к нему.
После определения хрома в анализируемом растворе допускается определение кадмия, распыляя раствор в пламени ацетилен-воздух и измеряя поглощение резонансной линии кадмия при длине волны 228,8 нм. Массу кадмия определяют по градуировочному графику: в мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 0; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 раствора Б и 2, 5, 10 см3 раствора А, что ■соответствует 0; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мг кадмия. Разбавляют водой до метки и перемешивают. Растворы распыляют в пламени ацетилен-воздух и измеряют поглощение линии кадмия при длине волны 228,8 нм последовательно от меньшего к большему содержанию и в обратном порядке. По полученным данным ■строят градуировочный график в прямоугольных координатах.
Обработка результатов
Массовую долю хрома (X) в процентах вычисляют по ■формуле
у (т,—тг) ■ V
~ от-10000 ’
где nil — концентрация хрома в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, мг/дм3;
т2—концентрация хрома в растворе контрольного опыта, мг/дм3;
V — вместимость мерной пробирки, см3; т — масса навески меди, г.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений не должны превышать допускаемых расхождений (dn— показатель сходимости), значения которых приведены в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля хрома, % |
Абсолютные допускаемые расхождения, % |
|
параллельных определений dn |
анализов D |
|
0,00005 |
0,00003 |
0,000035 |
0,00015 |
0,00005 |
0,00007 |
0,00055 |
0,00015 |
0,0002 |
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей рассчитывают путем линейной интерполяции.
Расхождения результатов анализа одной и той же пробы,, полученных в двух лабораториях, а также в одной лаборатории,, но в различных условиях не должны превышать допускаемых расхождений (D — показатель воспроизводимости) двух результатов- анализа, приведенных в табл. 2.
Контроль правильности результатов анализа осуществляют с помощью стандартных образцов состава меди любой категории или методом добавок стандартного раствора хрома в одну из- навесок меди перед проведением анализа.
Результаты анализа считают правильными, если воспроизведенная массовая доля данного компонента в стандартном образце отличается от аттестованной характеристики не более, чем назначение 0,712?, приведенное в табл. 2.
При использовании метода добавок результаты анализа считают правильными, если найденное значение добавки отличается от введенного его значения не более, чем на 0,71}/ D^A-Dl , где- Di и D2— допускаемые расхождения двух результатов анализа для пробы и пробы с добавкой соответственно.
номерного распределения ртути на поверхности металла. Электрод, тщательно промывают водой.
Электролизная установка постоянного тока.
Электроды из платины сетчатые по ГОСТ 6563.
Колба мерная 2—100 (1000)—2 по ГОСТ 1770.
Стакан по ГОСТ 19908.
Стакан Н-1—250 (400) ТС по ГОСТ 25336.
Пипетка 2—2—10 по ГОСТ 20292.
Пипетка 4—2—1 по ГОСТ 20292.
Реактивы, растворы
Кислота азотная по ГОСТ 11125 или кислота азотная по ГОСТ 4461 (прокипяченная до удаления динитроксидов) разбавленная!
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 4.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Калий хлористый по ГОСТ 4234, раствор 1 моль/дм3 (1 М).
Азот газообразный по ГОСТ 9293.
Ртуть металлическая по ГОСТ 4658 марки Р0, не содержащая' влаги и очищенная от оксидных пленок следующим образомг 30—50 см3 ртути переносят из баллона в стакан и медленно фильтруют через двойной сухой фильтр средней плотности, для чего в. нижней части фильтра делают иглой маленькое отверстие. Отфильтрованную ртуть немедленно помещают в напорную емкость, ртутного капающего электрода и хранят в плотно закрытой напорной емкости.
Кадмий по ГОСТ 1467 марки КдО.
Серебро по ГОСТ 6836 или другой нормативно-технической документации.
Вода бидистиллированная, приготовленная по ГОСТ 4517.
Универсальная индикаторная бумага.
Подготовка к анализу
Приготовление стандартных растворов кадмия
Растор А: навеску кадмия массой 0,10 г помещают в стакан вместимостью 200 см3, приливают 30 см3 азотной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании до удаления динитроксидов. Раствор охлаждают, приливают 50 см3 воды, перемешивают и помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют водой до метки и вновь перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг кадмия.
Раствор Б: отбирают пипеткой 10 см3 раствора А и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 соляной кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг кадмия.
Раствор В: отбирают пипеткой 10 см3 раствора Б и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 см3 соляной кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают; готовят непосредственно перед проведением анализа;