Страница 7: ГОСТ 12362-79. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения микропримесей сурьмы, свинца, олова, цинка и кадмия (72417)

Таблица 17

13. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА (0,001—0,01%), ЦИНКА (0,0015—0,01%) И КАДМИЯ (0,001—0,01%) В СТАЛЯХ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ ВОЛЬФРАМ, МОЛИБДЕН, ТИТАН, НИОБИЙ

Метод основан на способности свинца, цинка и кадмия восста­навливаться на ртутном капающем электроде при потенциале пи­ка для свинца — минус 0,5 В, для цинка — минус 1,17 В, для кад­мия — минус 0,7 В относительно ртутного анода на фоне 1 М ор- тофосфорной кислоты.

Свинец, цинк и кадмий предварительно отделяют от основных компонентов стали на сильноосновном анионите из 2 М солянокис­лого раствора.

Ячейка полярографическая, выполненная из стекла с анодом (донная ртуть) и ртутным капающим катодом, прилагаемая к по* лярографу.

Ртуть марки РО по ГОСТ 4658—73, не содержащая влаги.

Азот газообразный по ГОСТ 9293—74 или аргон по ГОСТ 10157—73.

Хроматографическая колонка диаметром 1,5—2,0 см, заполнен­ная анионитом с высотой слоя 12—15 см.

Анионообменная смола по ГОСТ 20301—74 марки АВ-17-8-ЧС.

100—150 см³ товарного анионита (выпускается в виде взвеси в воде) промывают дважды водой способом декантации. Для от­деления фракции смолы с размером зерна менее 0,6 мм взвесь смолы в воде выливают на сито с сеткой № 063 по ГОСТ 6613—73 и промывают струей воды, собирая прошедшую сквозь сито фрак­цию анионита вместе с водой в сосуд вместимостью 2—3 дм³. Ос­тавшуюся на сите смолу отбрасывают. Фракцию анионита, про­шедшую сквозь сито, дважды промывают соляной кислотой (1 : 30) способом декантации, затем соляной кислотой (1:1) до отсутствия ионов железа (проба роданистым аммонием) и водой 4—5 раз. Смолу обрабатывают раствором 50 г/дм³ гидроокиси натрия до отрицательной реакции на хлорид-ионы (проба азотнокислым се­ребром), а затем водой до нейтральной реакции по универсально­му индикатору и переносят в колонку, в нижней части которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой ани­онита в колонке должен быть ровным без пузырьков воздуха. Пос­ле заполнения колонки через нее со скоростью 1 см³/мин пропус­кают вначале 120—150 см³ соляной кислоты (1:30), затем 120— 150 см³ соляной кислоты (1:2) и 100 см³ воды.

Вата стеклянная для заполнения хроматографической колонки.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 или ГОСТ 14261—77, 2 М, 0,5 М, 0,02 М и разбавленная 1 : 1, 1 : ЗО, 1 : 100.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 или ГОСТ 11125—78, 2 М и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77 или ГОСТ 14262—78.

Кислота хлорная, раствор 570 г/дм³.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—80 и разбавленная 1:3.

Аммоний роданистый, раствор 50 г/дм³.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610—79 или нормативно-технической документации.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 50 г/дм³.

Свинец марки СО по ГОСТ 3778—77.

Стандартные растворы свинца.

Раствор А: 0,1 г свинца растворяют при нагревании в 30 см³ азотной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г свинца.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, добавляют 2 см³ соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г свинца.

Раствор Б готовят в день употребления.

Цинк марки ЦО по ГОСТ 3640—79.

Стандартные растворы цинка.

Раствор А: 0,1 г цинка помещают в стакан вместимостью 250— 300 см³ и растворяют при нагревании в 100 мл соляной кислоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимос­тью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора А содержит 0,0001 г цинка.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора Б содержит 0,00001 г цинка.

Раствор Б готовят в день употребления.

Кадмий марки КдО по ГОСТ 1467—77.

Стандартные растворы кадмия.

Раствор А: 0,1 г кадмия помещают в стакан вместимостью 250—300 см³ и растворяют при нагревании в 30 см³ азотной кис­лоты (1 : 1). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вме­стимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора А содержит 0,0001 г кадмия.

Раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

1. см³ стандартного раствора Б содержит 0,00001 г кадмия.

Раствор Б готовят в день употребления.

Индикатор универсальный, бумага.

Раствор выпаривают до влажных солей. К остатку приливают 5 см³ соляной кислоты и нагревают до растворения солей. К раст­вору приливают 50 мл горячей воды, нагревают до 80—90°С, от­фильтровывают осадок кремневой кислоты на два фильтра сред­ней плотности («белая лента») и промывают 6—7 раз горячей со­ляной кислотой (1 : 100). Фильтр с осадком отбрасывают, а фильт­рат выпаривают до влажных солей. Приливают 5 см³ соляной кис­лоты, накрывают стакан или колбу часовым стеклом, нагревают до растворения солей и охлаждают. К раствору приливают 25 см³ воды.

Хроматографическую колонку промывают 50 см³ 2 М раствора соляной кислоты. Анализируемый раствор пропускают через ко­лонку со скоростью 1—1,5 см³/мин. Когда уровень раствора в ко­лонке будет на 1—2 см выше слоя смолы, ополаскивают стакан 5—6 см³ 2 М раствора соляной кислоты и переносят промывную жидкость в колонку. Повторяют эту операцию еще 3 раза и смы­вают верхнюю часть колонки 2—3 раза 5—6 см³ 2 М. раствора со­ляной кислоты.

Пропускают через колонку еще 100 см³ 2 М раствора соляной кислоты. Затем ионообменную колонку промывают 50—60 см³ 0,5 М раствора соляной кислоты для удаления из колонки железа. Фильтрат отбрасывают.

Кадмий десорбируют 80 см³ 2 М раствора азотной кислоты со скоростью 1—1,5 см³/мин, собирая элюат в тот же стакан. Колон­ку промывают водой до нейтральной реакции по универсальному индикатору.

Фильтрат отбрасывают.

К элюату, содержащему свинец, цинк и кадмий приливают 3 см³ хлорной кислоты и выпаривают раствор до начала выделе­ния паров хлорной кислоты. Затем обмывают стенки стакана во­дой, добавляют 14 см³ ортофосфорной кислоты (1:3), раствор пе­реносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Продувают раствор азотом или аргоном в течение 10 мин и снимают полярограмму от минус 0,2 до минус 1,4 В, регистрируя пики восстановления свинца, цинка и кадмия соответственно при минус 0,51, минус 0,7 и минус 1,17 В.

Содержание свинца, цинка и кадмия находят по градуировоч­ному графику с учетом поправки контрольного опыта.

В семь стаканов вместимостью 250—300 см³ или колб вмести­мостью 250 см³ помещают по 0,5 г карбонильного железа. В шесть стаканов приливают последовательно 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 см³ стандар­тного раствора Б свинца, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002 ; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г свинца; 0,5; 1; -2; 3; 4; 5 см³ стандартного раствора Б цинка, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г цинка и 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 см³ стандартного раствора Б кадмия, что соответствует 0,000005;0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г кадмия. Седьмой ста­кан служит для проведения контрольного опыта.

Во все стаканы или колбы приливают по 30 см³ соляной и по- 10 см³ азотной кислоты, накрывают стаканы часовыми стеклами и нагревают до растворения навесок.

Далее поступают, как указано в п. 13.3.1.

Из значения высоты полярографической волны (пика) анали­зируемых растворов вычитают значение высоты полярографичес­кой волны (пика) контрольного опыта.

По найденным величинам высоты полярографической волны (пика) и соответствующим им значениям концентраций свинца_г цинка и кадмия строят градуировочные графики.

_v пц-ІОО
л 12 — ,

Ш

где т — масса свинца, цинка или кадмия, найденная по соответ­ствующему градуировочному графику, г;

т — масса навески стали, г.

Таблица 18